【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電力設備絕緣在線監測及故障診斷領域，涉及一種高頻脈沖電壓下絕緣局部放電信號提取方法。
技術介紹
0、技術背景
1、電氣設備的絕緣劣化是導致設備故障的重要原因，絕緣缺陷的形式多樣，其危害程度因缺陷因素的不同而異。在電力系統的實際運行中，變頻電機的對地絕緣長時間承受方波電壓的影響，而電氣設備也因斷路器和電力電子器件等開關設備的頻繁動作，遭受高頻脈沖過電壓的沖擊。局部放電測試是一種有效的手段，用于評估和診斷電氣設備的絕緣劣化狀態，檢測過程中方波電壓的快速上升和下降會產生過充電流，這可能與局部放電信號發生混疊，影響測試結果。為了解決高頻脈沖電壓局部放電與其邊沿過沖干擾疊加問題，有必要開展相關測試平臺的研究以及放電信號提取技術的探索。
技術實現思路
1、本專利技術基于工程實踐制作了三種類型的絕緣缺陷，開展了局部放電檢測試驗；搭建高頻脈沖下局部放電試驗平臺，通過超高頻天線采集局部放電信號；根據采集信號的能量分布重構白噪聲，依據采集信號與重構白噪聲的能量比確定分解層數，設計多尺度閾值函數去除信號白噪聲；取電壓過零至平穩間的信號為潛在混疊信號，利用互相關系數判斷信號是否存在邊沿過沖混疊，若信息未混疊，則直接將電源干擾清除，否則根據脈沖邊沿設計高通濾波器剔除邊沿過沖干擾。
2、本專利技術提供了一種高頻脈沖電壓下絕緣局部放電信號提取方法，所述方法包括：
3、步驟1：搭建高頻脈沖下局部放電試驗平臺，通過超高頻天線采集局部放電信號；
4、步驟2
5、步驟3：通過純凈信號和重構白噪聲在小波各尺度下的能量比確定采集信號的分解層數；
6、步驟4：設計多尺度閾值函數分層去除信號噪聲；
7、步驟5：取電壓過零至平穩間的信號為潛在混疊信號，利用互相關系數判斷信號是否存在邊沿過沖混疊，若信息未混疊，則直接將電源干擾清除，否則根據脈沖邊沿設計高通濾波器剔除邊沿過沖干擾。
8、可選地，步驟2中對采集的局部放電信號進行多貝西2號db2小波分解，以下式計算各層細節分量的能量，確定能量最小細節分量的層數l，用層數小于等于l的所有細節分量重構白噪聲：
9、
10、其中，xj[i]為原始放電信號第j層細節分量；函數返回最大值對應的j。
11、可選地，步驟3中根據純凈信號和重構白噪聲在各高頻信號層的能量比確定分解層數：
12、
13、其中，r為小波分解層數；xj[i]為原始放電信號第j層細節分量；nj[l]為重構白噪聲的第j層細節分量。
14、可選地，步驟4中將局部放電信號x[n]進行r層小波分解，設計多尺度閾值函數對各層的小波系數進行閾值處理，多尺度閾值函數如下：
15、
16、其中，t0為自適應閾值，計算公式為xj[i]為局部放電信號第j層的細節分量；|xj[i]|med為細節分量的中值；l(xj[i])為細節分量的長度。
17、可選地，步驟5中設計程序判斷電源干擾信息是否與局部放電信息混疊；取電壓過零至平穩間的n個采樣點數據作為潛在混疊信號sn，以第1個s1作為基準信號，計算所有潛在混疊信號的相關系數；若相關系數均大于0.95，則可以認為此時潛在混疊信號全部是電源干擾，可以進行置零處理；若相關系數小于等于0.95且震蕩嚴重，則認為此時電源干擾信號與局部放電信號混疊，通過高通濾波器對采集信號進行濾波處理；降低脈沖電壓至放電電壓以下，以電壓上升時間為1μs的試驗信號截止頻率為基準，通過下式設計不同電壓上升時間下高通濾波器的截止頻率：
18、
19、其中，fcb為電壓上升時間為1μs時試驗信號的截止頻率；ta為電壓上升時間。
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1.一種高頻脈沖電壓下絕緣局部放電信號提取方法，其特征在于，所述識別方法的步驟包括：
2.依據權利要求1所述的一種高頻脈沖電壓下絕緣局部放電信號提取方法，其特征在于：步驟2中對采集的局部放電信號進行多貝西2號db2小波分解，以下式計算各層細節分量的能量，確定能量最小細節分量的層數L，用層數小于等于L的所有細節分量重構白噪聲：
3.依據權利要求1所述的一種高頻脈沖電壓下絕緣局部放電信號提取方法，其特征在于：步驟3中根據純凈信號和重構白噪聲在各高頻信號層的能量比確定分解層數：
4.依據權利要求1所述的一種高頻脈沖電壓下絕緣局部放電信號提取方法，其特征在于：步驟4包括，
5.依據權利要求1所述的一種小樣本下絕緣局部放電模式識別方法，其特征在于：步驟5包括，
【技術特征摘要】
1.一種高頻脈沖電壓下絕緣局部放電信號提取方法，其特征在于，所述識別方法的步驟包括：
2.依據權利要求1所述的一種高頻脈沖電壓下絕緣局部放電信號提取方法，其特征在于：步驟2中對采集的局部放電信號進行多貝西2號db2小波分解，以下式計算各層細節分量的能量，確定能量最小細節分量的層數l，用層數小于等于l的所有細節分量重構白噪聲：
3...
【專利技術屬性】
技術研發人員：嚴家明，曹天宇，丁天翔，董日盛，
申請(專利權)人：中國礦業大學，
類型：發明
國別省市：
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