GIS局部放电超高频信号的包络分析与缺陷识别

为实现GIS故障检测和缺陷识别,设计了超高频(UHF)包络检波电路和高速数据采集系统,并针对5种典型的GIS缺陷进行了缺陷模型的局部放电试验,获得了这5种典型缺陷的超高频包络信号数据。试验结果表明,同一缺陷模型所产生的局部放电包络信号时域特征大致相同,不同缺陷模型的包络形状不同。论文在此基础上提出了基于时域特征参数和BP神经网络的GIS缺陷模式识别方法。采用该方法后,试验数据缺陷模式识别正确率高达96%以上。     

应用复小波变换抑制GIS局部放电信号中白噪声干扰的研究

由于GIS局部放电超高频检测中不可避免的会遇到白噪声干扰，且现有抑制白噪声的方法有许多不足之处。文中根据白噪声干扰的特点，构造了Daubechie’S系列复小波，通过复小波变换的简单信息和复合信息，对染有白噪声的仿真信号和实测信号进行去噪研究。结果证明：综合运用复小波变换的简单信息与构成的复合信息，能更有效地抑制GIS局部放电超高频信号中的白噪声干扰。     

基于改进小波阈值的GIS局部放电在线监测白噪声干扰抑制研究

进行气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)局部放电在线监测时,为解决多态性局部放电脉冲信号受白噪声的干扰问题,文中在现有的小波阈值算法降噪的基础上,构造了任意阶可导的新阈值函数,克服了硬阈值函数的不连续性,改进了软阈值函数存在的恒定偏差问题。通过仿真构建白噪声干扰下的多态性局部放电信号,使用降噪后信号的信噪比及均方误差作为降噪评价指标,分析比较该降噪算法与传统的基于硬阈值与软阈值的小波降噪算法,发现该方法更能有效的抑制噪声干扰。最后通过现场模拟电晕放电模型实验,验证改进阈值算法适合应用到GIS局部放电在线监测系统中。     

从白噪声中提取局部放电信号的小波变换方法研究

在分析局部放电在线监测中局部放电信号及白噪声特征的基础上,提出了用自相关函数的小波变换方法从白噪声中提取局部放电信号;通过对去噪后局部放电信号自相关函数特征的分析,提出了从小波反变换后的自相关函数中提取局部放电信号的方法。     

局部放电信号的小波分析

为给气体绝缘系统(GIS)局部放电在线监测和诊断提供重要的理论依据,介绍了近年来国内外利用小波变换分析局部放电信号技术的研究状况,提出了利用小波分析局部放电信号的一般方法即采用相关系数法选择最佳小波,选择恰当的分解层,利用自动阈值法确定阈值,在此基础上对局部放电信号做小波、小波包分析,并与模糊理论、神经网络等技术结合来完成局部放电信号的模式识别。     

基于改进经验小波变换的高压电缆局部放电噪声抑制研究

对高压电缆的局部放电(PD)进行监测,并对其所包含的噪声信息进行抑制,是一种有效的绝缘评估方法.针对PD信号所包含的复杂噪声信息,提出一种基于改进经验小波变换(IEWT)的噪声抑制方法.该方法以IEWT分解为核心,通过将含噪信号分解为按频率顺序排列的经验小波函数(EWF),有效避免复杂噪声信号分解时的模态混叠现象.利用...     

基于小波变换抑制GIS局部放电监测中白噪干扰的新方法研究

针对GIS局部放电监测中的白噪干扰 ,以离散二进小波变换为基础 ,采用软硬阈值结合的混合阈值滤波方式 ,将信号的能量误差函数作为去噪的目标函数 ,提出了一种从白噪声中提取GIS局部放电信号的新方法。仿真试验结果表明 ,该方法具有抑制白噪干扰能力强 ,PD信号畸变小 ,算法简单等优点 ,能够从白噪干扰中有效地提取出局部放电信号。     

基于同步压缩域多级阈值变压器局部放电噪声抑制方法

传统局部放电时频分析噪声抑制方法,存在时频分辨率低、可读性差和抑制噪声种类单一的局限.文中在同步压缩域中使用多级阈值方案对变压器局部放电检测时所受干扰:白噪声和窄带噪声进行抑制.同步压缩算法作为一种高分率的时频分析方法,旨在对时频域进行重新分配,更细致区分信号与噪声.多级阈值方案结合小波变换和同步压缩变换,利用信号的高...     

用于局部放电检测的一种小波去噪方法

局放监测系统常会受到很强的外界干扰,有时局放信号甚至被噪声完全淹没,因此对采集到的信号必须进行去噪处理才能获得可靠的局放信息。笔者介绍了利用小波变换进行自动去噪处理的方法。利用相关系数选择最佳小波,通过自动阈值计算选定阈值并对高频分量进行软阈值处理,然后对信号进行重构。结果表明,这种自动去噪算法可以有效地提取局放信号的特征,可望用于局放信号在线监测。     

GIS局部放电检测中的小波包变换提取信号

在介绍小波包变换算法的基础上，将小波包变换用于白噪声干扰下的气体绝缘组合电器(GIS)局部放电信号提取。对模拟的局部放电信号进行了小波包分解与重构的计算机仿真研究，分析了不同的局部放电波形、噪声水平及采样率对去噪结果的影响，最后对GIS内置传感器实测波形进行了小波包变换去噪。     

GIS局部放电信号超高频包络检波电路的研制

GIS局部放电超高频信号带宽高达数GHz,对其实施实时采样成本很高;其包络信号包含了放电的缺陷特征,采用检波电路提取其包络然后进行信号分析,可以大大降低对采样系统的要求。笔者在对高频检波二极管特性分析的基础上研制了适用于提取GIS局部放电信号包络的超高频包络检波电路,采用ADS软件对该电路进行的仿真显示其具有很好的宽带特性和较小的峰值误差,电路的实际测试验证了该检波电路在GIS局部放电的研究中获得了较好的包络提取效果。     

FFT与小波分析应用于抑制局部放电窄带干扰

局部放电极易被噪声污染,众多干扰中载波通讯、高频保护、无线电广播等周期干扰尤其严重,而窄带干扰严重时可能完全淹没局部放电信号,这给局部放电的检测工作带来了巨大困难。为了从强的窄带干扰背景中有效提取局部放电信号,在基于FFT与小波分析理论的基础上,根据窄带干扰与局部放电信号具有不同频谱的特性,提出了抑制局部放电信号窄带干扰的新方法。考虑FFT处理方法的频谱泄漏性,再用小波变换对FFT处理后的局部放电信号进行进一步消噪,由此能够取得很好的消噪效果。仿真结果表明,此方法对窄带干扰去噪要比FFT、小波及小波模极大值去噪效果好,且得到的局部放电信号失真小。     

采用二元树复小波变换的GIS局放信号识别

GIS局部放电模式识别的研究对于保证GIS的安全可靠运行有着十分重要的意义。为此,采用具有优良平移时不变特性的二元树复小波变换对超高频局部放电(UHF PD)信号进行分解,提出了一种采用二元树复小波变换的时频域特征提取方法,阐明了该算法的原理,给出了具体计算公式和步骤;通过伸缩和平移等运算功能对实验室获得的大量UHF PD信号进行多尺度细化分析,综合选用了UHF PD信号在各频带投影序列的能量、在各个尺度下的模极大值和统计参量,构造了完整的UHF PD信号特征空间;并将UHF PD信号特征空间分别输入到RBF组合神经网络分类器的成员分类器中,获得了优良的识别效果,总体识别率86%。     

GIS局部放电常规检测和超声波检测方法的应用比较

介绍了几种GIS局部放电常用的检测技术,并应用常规脉冲电流检测法和超声波检测法对模拟的GIS运行中常见的几种典型缺陷,包括带电导体上尖端、壳体内壁上尖端、自由金属颗粒、悬浮电位、绝缘子内气泡以及黏附在绝缘子表面的金属颗粒等进行了检测。再通过对测试系统记录的放电脉冲和超声波脉冲的相位分布比较、不同缺陷在一定电压下的脉冲放电量大小比较,以及不同缺陷超声波脉冲有效值和周期峰值的特征和大小比较,总结得到在上述各种典型绝缘缺陷情况下,应用这两种检测方法所得波形和信号的主要特征,为超声波局部放电检测技术在GIS现场交流耐压试验和运行阶段的有效应用提供参考。     

频率切片小波变换在局部放电信号分析中的应用

在对电力设备局部放电信号进行时频分析时,当信噪比较低或周期性窄带干扰的频率与局放信号频带重叠时,会影响信号时频特征提取的准确性,使目前的局放信号时频分析方法存在局限性.为此,利用频率切片小波变换具有自由分割时频面的优点,提出一种基于频率切片小波变换的局放信号时频分析新方法.首先根据Heisenberg不确定性原理选择时频聚集性最佳的频率切片函数,利用频率切片小波变换获取局放信号的时频分布,突出信号非平稳特征,再根据噪声信号能量与局放信号能量时频分布的差异,选择时频细化区域重构分离出局放信号,结合3σ准则及窄带干扰抑制方法进一步消噪.仿真和实测信号的处理结果表明,与S变换相比,频率切片小波变换具有更高的时频分辨率和任意频带信号提取的灵活性,能够细腻刻画信号的非平稳过程;将时频信息融入局放信号噪声干扰抑制,信号能量损失和波形畸变较小,有利于后续局放信号的模式识别和机理研究.     

小波变换在局部放电声信号提取中的应用

在电力设备外表面设置的声传感器可以获取局部放电的声信号,文中使用高精度的声信号采集装置来采集局部放电声信号,并对实测信号的特性进行分析。由于局部放电信号具有突出的局部瞬变特征,可通过这一特性从含有噪声的原始信号中有效的提取出局部放电信号。本文采用小波变换在时域和频域具有局部瞬变特征的特点,用基于小波变换的消噪算法来提取局放信号。通过对仿真信号和实测信号的处理,表明该算法行之有效。     

基于小波变换的局部放电软阈值消噪方法研究

在阐述小波变换原理的基础上介绍了两种局部放电检测的软阈值去噪方法:即Stein无偏风险阈值法和平均阈值法,并利用MATLAB对加入白噪声的局部放电信号模型进行仿真研究。结果表明,Stein无偏风险阈值法对单指数振荡局部放电模型消噪效果好,但是对于其它3种局放模型波形失真严重,滤噪效果较差;利用平均阈值法能更好地实现从白噪声干扰中提取原信号。     

GIS 局部放电在线检测技术及应用

分析了 SF6气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal enclosed switchgear and controlgear,GIS)局部放电产生的原因,结合现场应用实例,对2种 GIS 局部放电在线检测技术———超声波检测技术和特高频检测技术进行了应用比较,结果表明特高频检测法灵敏度高、抗电磁干扰能力强、有效测量范围大,能准确检测GIS 内部绝缘缺陷,适用于长期在线监测;超声波检测法定位准确,可作为特高频检测法的补充和辅助手段;2种方法综合利用可有效发现绝缘缺陷并实现准确定位。     

基于信号包络谱的GIS局部放电超声诊断方法研究

笔者应用基于信号包络谱的分析方法对局部放电超声信号进行研究,并在实验室环境下建立悬浮电极、针尖电晕、自由金属微粒3种GIS内部典型绝缘缺陷的局放模型进行诊断识别,根据识别结果总结出了不同类型缺陷所表现出的不同测量特征.     

基于Spc-Shrink平稳小波变换的GIS局部放电降噪方法

气体绝缘金属封闭开关设备进行局部放电检测时易受到白噪声的影响。为了有效滤除局部放电信号中的白噪声干扰,提出了一种基于新型噪声阈值规则的平稳小波降噪方法。该方法利用统计过程控制理论确定了小波系数的初始上限和下限,并根据每层小波系数的统计特征迭代更新上限与下限,通过该上、下限求出信号的噪声阈值水平,从而对局部放电信号的进行自适应降噪。所使用的平稳小波变换摒弃了传统小波的下采样步骤,对局部放电信号的表征更为完整。本文对三种5 dB染噪局部放电信号进行噪声抑制,降噪后信噪比达到19.1433 dB,均方根误差维持在0.03以内。而处理实验室平台下采集的染噪局部放电信号,信号抑制比为17.1769。本文所提算法能较好抑制局部放电信号中的噪声,去噪后的波形特征明显,失真程度低。