分數(shù)階Fourier變換在局部放電信號提取中的應用研究.pdf

1、局部放電在線監(jiān)測對于及時準確的了解設備絕緣狀況，防止事故的發(fā)生有著十分重要的意義。 實現(xiàn)在線監(jiān)測的關鍵是如何從強噪聲中檢測出微弱的隨機局部放電信號，因此干擾的識別和抑制一直是實現(xiàn)局部放電在線監(jiān)測急需解決的難點。局部放電信號是一種非平穩(wěn)的時變信號，傳統(tǒng)的信號處理方法在處理這種信號時往往缺乏良好的時頻局部化特性，難以有效地從噪聲和干擾中提取出局部放電信號。本文介紹了一種嶄新的時頻分析工具--分數(shù)階Fourier變換(FRFT)。分數(shù)

2、階Fourier變換是經(jīng)典Fourier變換的廣義形式，它克服了經(jīng)典Fourier變換在故障特征提取中存在的不足，可同時從時間域和頻率域提取局部放電信號特征。 在噪聲強度較弱的情況下，本文分別采用小波變換和分數(shù)階Fourier變換法提取局部放電信號。小波變換法中，利用自動閾值函數(shù)采取硬閾值處理方法；分數(shù)階Fourier變換法中，采用FRFT域最優(yōu)線性濾波方法。兩種方法都取得了理想的效果，但在強噪聲干擾下，提取效果不佳。

3、根據(jù)局部放電信號的特征，本文提出了強噪聲背景下基于分數(shù)階Fourier變換的數(shù)據(jù)預處理和小波平滑去噪相融合的局部放電信號提取方法。含噪信號經(jīng)過FRFT后，在FRFT域內，隨著階次p的變化，信號能量譜呈現(xiàn)不同的時頻聚集性，利用最小均方誤差(MMSE)準則掃描到最優(yōu)階的FRFT域，根據(jù)3σ法則采用硬閾值法進行數(shù)據(jù)預處理。為進一步提高局部放電信號的提取精度，采用Db8小波及無偏似然估計閾值規(guī)則進行平滑去噪。通過對仿真信號和實測信號的分析，驗證