直流单点电晕放电无线电干扰和可听噪声时域关联特性分析

当导线周围发生电晕放电时,会伴随空间电荷的运动,进而产生无线电干扰和可听噪声等电晕放电效应。本文基于实验室搭建的可听噪声和无线电干扰时域测量平台,实现了对正极性单点电晕放电产生的可听噪声和无线电干扰时域波形的同时采集;然后借助可听噪声和无线电干扰脉冲在时域上的一一对应关系,对测量信号的背景干扰进行剔除;最后对去噪后的可听噪声及无线电干扰时域波形参数进行了分析,获得了可听噪声和无线电干扰脉冲峰值及持续时间的关联关系。分析结果表明:提出的可听噪声脉冲波形模拟方法可以只测量无线电干扰波形就得到可听噪声脉冲波形。对比模拟波形与测量波形,得到的总声压级误差小于3d B(A),验证了方法的有效性。研究结果为电晕放电可听噪声的测试和预测提供了一种新的思路。     

基于短时互相关的低压脉冲法电缆故障定位

为了提升传统低压脉冲法的电缆故障定位能力,文中提出基于短时互相关的低压脉冲法电缆故障定位方法。首先,对电缆开展低压脉冲测试得到相应的测试波形;然后,根据输入波形设置短时参考信号,将短时参考信号进行时移后与测试波形计算互相关系数;最后,根据绝对互相关系数序列曲线的峰值位置来定位电缆故障。仿真和实测结果表明,所提方法可以有效提升低压脉冲法中反射信息的识别能力,提高低压脉冲法对电缆故障的定位能力。     

地震事件实时检测中野值的辨识与替代

对地震事件做出快速而准确的判定是地震预警的关键技术,然而背景噪声中的干扰信号可能导致地震事件的误判.结合STA/LTA方法的特点,提出一种基于短时间窗的野值辨识与替代方法.该方法具有野值辨识准确,替代值能够较好保持信号原有的变化趋势的特点.经仿真分析和地震事件波形检验,该方法能有效消除脉冲干扰,对短时连续干扰也有一定弱...     

超宽带正交波形设计研究

脉冲波形的设计是超宽带（UWB）系统的关键技术之一。为了设计满足FCC辐射掩蔽及降低系统多用户干扰的超宽带波形,本文研究了两种产生UWB信号正交成形脉冲的新方法。一种是首先对高斯导函数的组合进行了研究,然后在高斯组合函数的基础上提出了一种利用Gram-Schmidt正交化方法产生UWB正交成形脉冲;另一种是基于Coiflets正交小波产生UWB信号正交成形脉冲。MATLAB仿真结果表明,产生的新UWB脉冲的功率谱密度满足FCC辐射掩蔽的限制;而且是完全正交的,可将其用于多用户通信,降低多用户干扰。     

超宽带正交波形设计研究

脉冲波形的设计是超宽带（UWB）系统的关键技术之一。为了设计满足FCC辐射掩蔽及降低系统多用户干扰的超宽带波形,本文研究了两种产生UWB信号正交成形脉冲的新方法。一种是首先对高斯导函数的组合进行了研究,然后在高斯组合函数的基础上提出了一种利用Gram-Schmidt正交化方法产生UWB正交成形脉冲;另一种是基于Coiflets正交小波产生UWB信号正交成形脉冲。MATLAB仿真结果表明,产生的新UWB脉冲的功率谱密度满足FCC辐射掩蔽的限制;而且是完全正交的,可将其用于多用户通信,降低多用户干扰。     

结合数学形态学滤波与频谱校正的发电机局部放电离散谱干扰抑制方法

针对发电机局部放电在线测量中面临的脉冲信号被相似频率离散谱干扰淹没、现有方法难以快速准确提取的难题,提出一种结合数学形态学滤波与频谱校正的离散谱干扰抑制方法。首先利用形态学滤波器对原始信号频谱进行处理,提取脉冲信号的山丘状频谱,频域消减得到噪声频谱,进而基于经典阈值识别干扰频率粗值,然后通过频谱校正估计干扰参数并重构干扰波形,最后将重构波形从原始信号中消减得到脉冲信号。仿真与现场数据验证了该方法的有效性和优越性,与其他方法相比,该方法不需要进行复杂的小波分解与重构以及傅里叶逆变换,降低了结构元素确定难度,计算效率高,且基本不对脉冲信号的波形产生影响。     

直流电晕放电无线电干扰随机时域计算模型研究

直流输电线路电晕放电过程中会在空间中产生随机的无线电干扰脉冲信号,目前针对电晕放电无线电干扰的测量与预测计算主要基于频域方法,并未反映出无线电干扰的时域随机脉冲特征。为此,该文在实验室搭建了直流单根导线电晕放电无线电干扰时域测量平台,采用鞭形天线实现了对正极性直流导线电晕放电无线电干扰时域特性的测量,结合无线电干扰脉冲波形特征,分析获得了脉冲波形参数（幅值、重复频率、上升时间、持续时间）的统计特性。基于统计特性,结合无线电干扰双指数函数脉冲波形建立了高压直流单根导线电晕放电无线电干扰随机时域计算模型,模型中包括随机脉冲信号产生、脉冲衰减、场强信号计算及场强信号重构,将该模型产生的无线电干扰时域波形准峰值响应值与不同测量结果进行对比,结果表明计算误差小于2dB,验证了所提模型的有效性。     

Cohen类时频分布比较及其在局部放电信号处理中的应用

系统地以参函数的角度介绍了6种典型的Cohen类时频分布。从理论和应用效果上分析了各分布的交叉干扰项衰减和时频分辨率性能。针对局部放电信号的非平稳性,展现了各分布在处理仿真和实际脉冲信号的应用效果。试验结果表明,平滑伪Choi-Williams分布(SPCWD)对局放脉冲非平稳信号引发的短时变化具有高度的敏感性,更为适合表征局放脉冲信号的时变信息。据此,可提取单个脉冲波形的时频特征参数、分析多个连续放电脉冲的时频变化,从而用于放电类型的模式识别以及深入研究绝缘系统中的局部放电机理。     

基于改进动态时间规整算法的终端波形比对方法

为深入挖掘配电终端录波性能分析，提出了一种用于一二次深度融合设备检测终端录波平台的改进型动态时间规整算法。通过分帧及加窗完成对波形的预处理，计算源信号波形与受噪声干扰的终端录波波形的短时能熵比；将两组波形的短时能熵比序列作为输入测试向量，利用DTW对两个波形的能熵比序列进行路径规划并求解相似度；计算两组短时能熵比序列的公共子串长度定义优化匹配系数，修正波形相似度。实验仿真和实测数据分析结果表明，结合能熵比与公共子串的DTW算法提升了算法的计算效率和准确率。实验证明该方法能为配电终端的录波性能评估提供数据支撑。     

脉冲检测技术在倒立摆系统中的应用

倒立摆控制系统对外部干扰信号非常敏感,并且对状态反馈量的精确度要求较高。为了提高系统反馈量的精确度,设计了一种采集以及统计旋转光电编码器脉冲信号的方案。该设计方案以STM32为核心,并设计了二阶低通滤波器、脉冲整形电路以及其他辅助电路。在实验中,分别测试了不同转速下光电编码器输出的脉冲信号。实验结果表明,该方案有效地解决了脉冲高频干扰、波形边缘振荡以及脉冲畸形的问题。此外,通过拉格朗日建模法建立了一级倒立摆的数学模型,并设计了基于此数学模型的倒立摆LQR控制器。最后,在实物系统中观察了摆杆角度实时变化曲线,间接验证了该脉冲信号采集方案的有效性。     

抗干扰技术在电力变压器局部放电在线监测中应用

针对电力变压器现场干扰信号特点,采用了软件辅助的脉冲定向耦合法进行抑制,即利用每相高压套管底座和套管末屏接地线上的2个磁芯式电流传感器耦合信号,通过软件鉴别2路传感器所耦合到的脉冲信号第1个峰值的极性,判断2路传感器脉冲极性的异同,从而定向耦合变压器内部的放电脉冲,可有效去除随机脉冲型干扰;同时将动态阈值、数字滤波及相位开窗等抗干扰技术融合到在线监测系统中,综合去除背景噪声、固定频段干扰、周期性脉冲等,使监测数据真实可靠.通过在220 kV变电站的实践应用验证了系统监测的有效性及可靠性.     

基于混沌控制的局部放电周期性脉冲干扰抑制方法

识别并抑制周期性脉冲干扰是局部放电在线监测的重要环节.由于脉冲波形可能发生畸变,使基于相关、聚类分析的脉冲分类算法在实际应用中参数设置困难甚至算法失效.文中将混沌控制理论应用于局部放电在线监测中,提出了抑制周期性脉冲干扰的混沌算法.该算法利用周期性脉冲干扰的先验知识,设置适当的周期参数扰动来控制Duffing-Homes混沌振子系统,实现对检测信号中的周期性脉冲干扰的精确估计和抑制.实验表明,特定的混沌系统可准确、快速地识别周期性脉冲干扰信号并予以抑制,而对局部放电脉冲信号无任何影响.     

自适应滤波抑制电机脉冲干扰效果分析

针对电机瞬态脉冲对无线通信设备的强干扰问题,以直流永磁电机干扰环境为例建立了自适应滤波器的抗干扰模型.首先分析直流永磁电机电磁干扰的传导机理,由此得到干扰脉冲的信号形式,然后利用干扰的先验信息,使用自适应滤波器对此干扰予以抑制,从而提取淹没于强干扰中的有用信号.分别使用基于LMS算法的横向结构和基于GAL算法的格形结构...     

GIS电缆终端局放检测中电晕干扰特性的研究

架空线电晕对于变电站内的GIS(Gas Insulated Switchgear,气体绝缘组合电气设备)电缆终端局部放电检测干扰严重,为排除高频电流传感器耦合到的其他干扰信号,本文首先提出聚类分析法,以信号峰值、上升时间、下降时间、最大频率作为数据矩阵的变量,结果表明聚类分析法能够有效将高频电流信号进行分类,便于提取架空线电晕放电信号。其次,重点研究了电晕干扰信号的上升时间、极性特征、频谱特征和相间干扰,结果表明,电晕干扰表现为密集的脉冲形式,电晕脉冲的上升时间为25~175ns,下降时间为85~230ns,具有相对集中和对称分布的特点,电晕脉冲具有明显的极性特征,正负脉冲的上升下降时间变化趋势不同,同时正脉冲宽度略低于负脉冲宽度。电晕脉冲的频率为1.25~2.5MHz,电晕脉冲具有相间干扰的特性,被干扰相的幅值降低、频率增大、上升时间降低。     

电晕脉冲干扰特性的实验研究

本文采用模拟实验的方法 ,分析了不同极性单个电晕脉冲产生的干扰水平和频域范围 ,指出正电晕脉冲是干扰的主要来源 ,膜状电晕的产生能有效地抑制干扰 ,气候条件对电晕干扰水平的影响有限     

Bd-小波用于从强电磁干扰中提取局部放电脉冲信号的研究

研究了Bd-小波的时频调节特性,结合放电脉冲的时频特性,得到适合于提取放电脉冲的Bd-小波,利用该小波研究了局部脉冲在小波域的特征,提出了利用小波变换从强电磁干扰环境中提取放电脉冲的方法;研究了利用该方法从连续周期性干扰和白噪声干扰中提取放电脉冲的可行性。最后从实际测量到的现场干扰中提取了放电脉中,表明了该方法的可行性和实用性。     

基于模糊聚类的XLPE电缆随机脉冲干扰抑制方法研究

为去除XLPE电缆局部放电现场检测中的随机脉冲干扰,采用等效时频法提取脉冲特征,对特征进行自适应模糊聚类,以相位集中度为指标区分局放与随机干扰.对现场数据分析处理的结果表明,该方法能够有效去除信号中的随机脉冲干扰,为评估XLPE电缆的绝缘状态提供了较好的理论和实践依据.     

电网调度自动化系统中计算机对其供电质量的要求

从电压波动、频率波动、波形失真等方面分析了影响电网调度自动化系统中计算机供电质量好坏的因素,阐述了瞬变浪涌下跌、瞬变脉冲(又称电压闪变)、瞬时停电及三相不平衡给计算机电源带来的影响,导致计算机运算错误或破坏存储的数据和程序.提出了改善电源质量的相应措施:采用隔离变压器可隔离电网上的瞬变干扰,达到电磁屏蔽的作用;加装滤波器可衰减来自电网的电磁干扰和射频干扰;系统配置稳压器和电力专用在线式不间断电源(UPS)等可减少电源系统中的浪涌、噪声、电压下跌等现象.     

500kV隔离开关操作时电流互感器二次侧干扰信号的测试与分析

现场实测了变电站500kV隔离开关动作时电流互感器(CT)二次侧的干扰信号,分析得到了CT二次侧脉冲峰值、脉冲个数和脉冲间隔时间等的时域特征及干扰信号的频谱(频域特征)。实测表明,隔离开关动作时CT二次侧干扰波形为衰减振荡波,干扰电流峰值在1kA以上,干扰主频段在2MHz以下。     

局部放电在线监测信号中周期脉冲干扰的抑制

根据大型电气设备局部放电脉冲和干扰脉冲的信号特征差异,对相似脉冲进行分组,进而达到提取局部放电信号的目的.计算机仿真结果表明,这种方法有效地抑制对局部放电在线监测有较大影响的周期型脉冲干扰.