An improved EMD noise reduction method for partial discharge (PD) ultrasonic signal of switchgear in power plant is proposed to compensate for the deficiency of EMD algorithm in reducing noise caused by mode aliasing and to improve the noise reduction ability of EMD algorithm. The method is applied to PD ultrasonic signal of switchgear in power plant. Methods Firstly, the ultrasonic signals of cables and buses of power plant switchgear cabinets were collected, and the original ultrasonic signals were decomposed into a series of IMF components by EMD. After two screening, the IMF components with more partial discharge ultrasonic signals were selected, and then the wavelet packet algorithm was used to reduce the noise of each selected IMF component. Finally, the IMF component after noise reduction is reconstructed to obtain the pure ultrasonic signal of partial discharge in power plant switchgear, so as to achieve the purpose of noise reduction. This method can improve the noise reduction ability of EMD algorithm, and improve the reliability and accuracy for the subsequent judgment of partial discharge fault state of power plant switchgear.
【技术实现步骤摘要】
一种电厂开关柜局部放电超声信号降噪方法
本专利技术涉及一种电厂开关柜局部放电超声信号降噪方法,属于电气设备检修
技术介绍
电厂开关柜作为电厂内重要的控制装置,其是否可靠的运行直接关系到电厂的安全。长期的运行和检修经验表明,开关柜内部的绝缘事故是导致其运行故障的一个主要原因。而开关柜内部局部放电又是导致其内部绝缘老化、发生绝缘故障的重要因素。因此,准确提取出开关柜局部放电故障信号、诊断局部放电故障对整个电厂的可靠运行具有重要意义。由于电厂开关柜运行环境复杂,开关柜发生局部放电时,信号十分微弱,常被湮没在强烈的干扰噪声中,影响开关柜局部放电检测结果的准确性。所以,消除开关柜局部放电信号噪声是提高检测结果准确性的关键。经验模态分解(EMD)是希尔伯特-黄用于分析非线性、非平稳信号的方法。通常一个信号里有多个振荡模式和多个时间尺度分量。EMD分解就是将多时间尺度分量信号完全自适应地分解为多个频率由高到低的单一时间尺度分量的IMFs。EMD分解过程相当于一个滤波过程,完成信号按瞬时频率由高到低的滤波。染噪局部放电信号在经过EMD分解后,首先分解出来的几个低阶IMF分量一般为噪声占主导的噪声模态函数,后分解出来的高阶IMF分量一般为信号占主导的信号模态函数。由于各固有模态函数分量根据分解顺序为高频率到低频率,可以根据需要选择性的去除或保留某些固有模态函数分量。从而实现低通、高通或带通滤波或去噪的功能。多数情况下,EMD分解得到的结果都符合人类的直观感觉,但当信号中存在着间断的跳跃性变化时,将直接导致EMD分解产生不期望的模态混叠现象。所谓的模态混叠,就是指不 ...
【技术保护点】
1.一种电厂开关柜局部放电超声信号降噪方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、超声信号采集:采集电厂开关柜电缆室和母线室外表面的超声信号作为电厂开关柜局部放电原始超声信号,并对信号进行预处理;步骤二、EDM分解:利用经验模态分解方法对采集到的电厂开关柜局部放电原始超声信号进行分解,得到各个IMF分量;步骤三、初步筛选IMF分量:在步骤二得到的各个IMF分量中,选择具有突变信号的IMF分量;步骤四、互相关分析:对步骤三选择的具有突变信号的IMF分量,与采集到的电厂开关柜局部放电原始超声信号进行互相关分析,计算互相关系数;步骤五、再次筛选IMF分量:根据计算的互相关系数,设置互相关系数阈值,保留互相关系数大于等于互相关系数阈值的IMF分量;步骤六、噪声消除:利用小波包算法对步骤四保留的IMF分量进行各个IMF分量降噪,去除保留的IMF分量中的噪声;步骤七、信号重构:对最终选择的并消除噪声的各个IMF分量进行求和,重构出较为纯净的电厂开关柜局部放电超声信号。
【技术特征摘要】
1.一种电厂开关柜局部放电超声信号降噪方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、超声信号采集:采集电厂开关柜电缆室和母线室外表面的超声信号作为电厂开关柜局部放电原始超声信号,并对信号进行预处理;步骤二、EDM分解:利用经验模态分解方法对采集到的电厂开关柜局部放电原始超声信号进行分解,得到各个IMF分量;步骤三、初步筛选IMF分量:在步骤二得到的各个IMF分量中,选择具有突变信号的IMF分量;步骤四、互相关分析:对步骤三选择的具有突变信号的IMF分量,与采集到的电厂开关柜局部放电原始超声信号进行互相关分析,计算互相关系数;步骤五、再次筛选IMF分量:根据计算的互相关系数,设置互相关系数阈值,保留互相关系数大于等于互相关系数阈值的IMF分量;步骤六、噪声消除:利用小波包算法对步骤四保留的IMF分量进行各个IMF分量降噪,去除保留的IMF分量中的噪声;步骤七、信号重构:对最终选择的并消除噪声的各个IMF分量进行求和,重构出较为纯净的电厂开关柜局部放电超声信号。2.如权利要求1所述的一种电厂开关柜局部放电超声信号降噪方法,其特征在于:所述步骤一中,对开关柜超声信号进行采样的频率为...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐妍,黄涛,韩文建,张钰,黄烜城,储海军,魏海增,马宏忠,
申请(专利权)人:江苏方天电力技术有限公司,河海大学,国网江苏省电力有限公司,国家电网公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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