基于時頻細化的局部放電信號分析方法研究.pdf

1、變壓器、氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear, GIS)等高壓電力設備位于電力生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，電力設備的絕緣性能好壞直接影響系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。局部放電信號分析能夠及時發(fā)現(xiàn)設備存在的絕緣缺陷，防止絕緣故障進一步擴大，是衡量設備絕緣性能的有效手段。
　　局部放電是非平穩(wěn)隨機信號，單獨使用時域或頻域分析方法不能同時描述放電信號在時域和頻域兩方面的特征。此外，局部放電信號中往往包含著噪聲干擾，影響局部放電信號

2、時頻分析的準確性。本文在研究局部放電信號時頻分析方法的基礎上，將信號時頻信息融入噪聲干擾抑制中，借助仿真和實測局部放電信號進行了深入研究。
　　(1)將一種新的時頻分析方法—頻率切片小波變換應用于局部放電信號分析。首先，根據(jù)海森伯格不確定性原理確定時頻聚集性最佳的頻率切片函數(shù)，利用頻率切片小波變換獲取局部放電信號的時頻分布，突出非平穩(wěn)特征。根據(jù)放電信號、窄帶干擾及白噪聲時頻分布的差異，利用頻率切片小波變換具有自由切割時頻面的優(yōu)點，

3、選擇時頻細化區(qū)域分析和提取所需頻帶信號。對含有混頻隨機窄帶干擾的局放信號，經(jīng)過時頻細化劃分區(qū)域后，為方便研究，利用快速傅里葉變換將重構(gòu)信號轉(zhuǎn)換到頻域，再將與窄帶干擾對應的陡峭譜峰削去，反變換到時域，消除窄帶干擾。
　　(2)白噪聲干擾在頻域中分布范圍較寬，且與局部放電信號的頻譜相互重疊，當干擾嚴重時，在時域、頻域均難以實現(xiàn)二者的有效分離。通過局放信號的時頻分布，選擇含有放電信號特征頻率的切片細化區(qū)域進行信號重構(gòu)，結(jié)合3σ準則對重構(gòu)

4、信號進一步處理，實現(xiàn)局放信號的自適應分離和提取。
　　(3)針對快速傅里葉變換在抑制窄帶干擾時存在的邊緣效應等問題，利用局部放電信號和周期性窄帶干擾之間的弱相關性以及窄帶干擾信號能量比較集中、局部放電信號能量比較分散的特點，將一種陣列信號處理方法總體最小二乘-旋轉(zhuǎn)矢量不變技術(shù)(Total Least Squares Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance