基于同步压缩小波变换域变压器局部放电去噪方法技术

基于同步压缩小波变换域变压器局部放电去噪方法，包括对模拟局部信号进行小波变换得到小波系数矩阵；对小波变换系数矩阵进行高阶统计量分析，利用峰度阈值准则对小波变换系数矩阵进行噪声的初步抑制，得到修正过的小波变换系数矩阵；利用修正过的小波变换系数矩阵得到同步压缩小波变换系数矩阵，采用广义交叉验证算法得到同步压缩小波变换系数矩阵的噪声阈值水平；利用噪声阈值水平采用剪切阈值算法对同步压缩小波变换系数矩阵进行残余噪声的抑制，得到噪声干扰较小的同步压缩小波变换系数矩阵；对噪声干扰较小的同步压缩小波变换系数矩阵进行同步压缩小波逆变换，得到较为纯净的局部放电一维时域信号。本发明专利技术方法具有去噪精度高，运算时间短的优点，适用于对变压器局部放电去噪等场合。

Transformer Partial Discharge Denoising Method Based on Synchronous Compression Wavelet Transform Domain

【技术实现步骤摘要】
基于同步压缩小波变换域变压器局部放电去噪方法
本专利技术涉及变压器局部放电检测领域，具体是一种基于同步压缩小波变换域变压器局部放电去噪方法。
技术介绍
局部放电(PartialDischarge,PD)是一种高度局部化的微观放电现象。由于绝缘层逐渐恶化，PD会导致绝缘层完全被破坏从而使变压器发生灾难性故障。局部放电一维时域信号作为研究变压器局部放电现象的重要载体，其主要受到窄带噪声和白噪声信号的干扰。而这种干扰会影响局部放电检测、模式识别等后续工作的正常进行，故对干扰信号进行抑制就显得尤为重要。传统时频分析算法的分辨率低，可读性差，去噪精度达不到要求。传统的小波阈值去噪算法固定于采用软或硬阈值进行去噪。但采用硬阈值方案会导致小波收缩系数时不连续，而采用软阈值去噪方案则会造成不相关小波系数一起缩小，从而导致去噪后的信号信噪比较低。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于同步压缩小波变换域变压器局部放电去噪方法，该方法具有去噪精度高，运算时间短的优点，适用于对变压器局部放电去噪等场合。本专利技术采取的技术方案为：基于同步压缩小波变换域变压器局部放电去噪方法，包括以下步骤：步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于同步压缩小波变换域变压器局部放电去噪方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：对获得的变压器局部放电一维时域信号进行小波变换，得到一维时域信号的小波变换系数矩阵；步骤2：对小波变换系数矩阵进行高阶统计量分析，利用峰度阈值准则，对小波变换系数矩阵进行噪声的初步抑制，得到修正过的小波变换系数矩阵；步骤3：利用修正过的小波变换系数矩阵，得到同步压缩小波变换系数矩阵，采用广义交叉验证算法，得到同步压缩小波变换SS‑CWT系数矩阵的噪声阈值水平；步骤4：利用噪声阈值水平，采用剪切阈值算法，对同步压缩小波变换SS‑CWT系数矩阵进行残余噪声的抑制，得到噪声干扰较小的同步压缩小波变换系数矩阵；步骤5：对...

【技术特征摘要】
1.基于同步压缩小波变换域变压器局部放电去噪方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：对获得的变压器局部放电一维时域信号进行小波变换，得到一维时域信号的小波变换系数矩阵；步骤2：对小波变换系数矩阵进行高阶统计量分析，利用峰度阈值准则，对小波变换系数矩阵进行噪声的初步抑制，得到修正过的小波变换系数矩阵；步骤3：利用修正过的小波变换系数矩阵，得到同步压缩小波变换系数矩阵，采用广义交叉验证算法，得到同步压缩小波变换SS-CWT系数矩阵的噪声阈值水平；步骤4：利用噪声阈值水平，采用剪切阈值算法，对同步压缩小波变换SS-CWT系数矩阵进行残余噪声的抑制，得到噪声干扰较小的同步压缩小波变换系数矩阵；步骤5：对噪声干扰较小的同步压缩小波变换系数矩阵，进行同步压缩小波逆变换，得到较为纯净的局部放电一维时域信号。2.根据权利要求1所述基于同步压缩小波变换域变压器局部放电去噪方法，其特征在于：步骤1中，所述小波变换为连续小波变换(ContinuousWaveletTransform,CWT)，其表达式为：其中：*代表复共轭运算；<s,ψ>为时域信号s和小波母函数ψ的算子，Ws即为小波变换的系数矩阵，a是尺度因子，τ是时移因子；小波变换系数矩阵即为小波变换的输出结果Ws(a,τ)，其依托小波母函数对时域信号进行变换。3.根据权利要求1所述基于同步压缩小波变换域变压器局部放电去噪方法，其特征在于：步骤2，高阶统计量分析是对信号的初步去噪，包括以下步骤：步骤2.1：计算小波变换系数矩阵的峰度值：其中：σWs为小波系数的标准差，μWs为矩阵Ws小波系数的均值，N为采样点数，kurts为信号s的小波变换系数的峰度值，Ws为小波变换的系数矩阵；μ为均值运算，对运算对象求平均值；σ为标准差运算，对运算对象求标准差；步骤2.2：构造峰度阈值准则：α为置信水平，N为信号采样点数，kurts为信号s的小波变换系数的峰度值；将小波变换得到的小波变换系数矩阵中的每个元素与上述峰度阈值准则产生的峰度阈值kurts进行对比，若该矩阵中的元素小于峰度阈值，则该元素在小波变换系数矩阵中的取值为0，反之则保留该元素的取值不变；将小波变换系数矩阵中的每个元素都进行上述峰度阈值去噪后所构成的矩阵即为修正过的小波变换系数矩阵。4.根据权利要求1所述基于同步压缩小波变换域变压器局部放电去噪方法，其特征在于：步骤3，同步压缩阈值去噪处理是对染噪信号的再次去噪，包括以下步骤：步骤3.1：计算同步压缩小波变换系数矩阵：其中：Ty为同步压缩小波变换系数矩阵，fs是信号的采样频率，N是信号的采样点数，ωl是第l个离散频率其l∈[1,N]，△ω为离散频率的差；ak为第k个小波系数Wy的尺度因子；Wy为上述步骤2.2所述修正过的小波变换系数矩阵；△ω-1为相邻两个离散频率差的逆，即对离散频率的差进行矩阵的逆运算；M为求和判断式，只有满足该判断式的尺度因子a和时移...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐艳春，夏海廷，高永康，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42