一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法、设备及介质技术

本发明专利技术公开了一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法、设备及介质，应用于变压器检测技术领域，用于解决现有抗干扰技术影响局部放电信号完整性以及准确性的问题。本发明专利技术的方法包括：采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于脉动噪声确定待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱；检测待检测换流变压器处于运行状态时，待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取局部放电信号的频谱；获取处于预设频率范围内的局部放电信号作为待去噪局部放电信号；将待去噪局部放电信号中预设比例的信号进行去除，以过滤预设频率范围内的脉动噪声，获得待去噪局部放电信号的去噪信号。获得待去噪局部放电信号的去噪信号。获得待去噪局部放电信号的去噪信号。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法、设备及介质


[0001]本专利技术涉及变压器检测
，尤其是一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]直流输电网络的建设离不开直流电气设备的支持，换流变压器作为特高压直流输电系统中最为关键的设备，其设备状态直接影响整个特高压换流变压器输电工程的安全运行。基于大量数据统计，换流变压器的绝缘情况是影响换流变压器运行状况的主要因素，而局部放电导致的绝缘材料老化、劣化是造成换流变压器故障的重要原因之一。因此对换流变压器进行局部放电检测对保证其安全运行有重要意义。换流变压器的阀侧绕组连接用于换流的阀组件，阀组件的周期性通断过程会引起其内部电容、电感的充放电，造成周期性的脉动干扰，会严重影响局部放电检测的准确性。因此，局部放电检测中的抗干扰环境是局部放电检测中的一个重要环节。
[0003]现有技术中基于小波分解法、奇异值分解法等在局部放电检测中进行噪声抑制，然而小波分解法在应用中会面临小波基波、分解层数难以选择，阈值难以确定等多种问题。奇异值分解法在应用中会面临奇异值阈值难以确定、计算量大等多种问题。此外现有技术中对于脉动干扰的滤除一般采用高通滤波滤除脉动干扰，但是该方式去除了局部放电信号中的低频成分，破坏了局部放电信号的完整性，从而影响局部放电检测的准确性。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法、设备及介质，用于解决现有抗干扰技术影响局部放电信号完整性以及准确性的问题。
[0005]为此，本专利技术采用的一种技术方案为：一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其包括：
[0006]采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱；
[0007]检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱；
[0008]获取处于预设频率范围内的所述局部放电信号作为待去噪局部放电信号；
[0009]将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设比例用于表示所述待去噪局部放电信号的去噪强度因数。
[0010]进一步地，所述采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱，具体包括：
[0011]采集所述待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在网侧
绕组两侧预设位置的脉动噪声；其中，所述预设位置包括：位于所述待检测换流变压器网侧绕组两侧的高压套管末屏和中性点接地处；
[0012]基于傅里叶变化对所述脉动噪声进行转换，获得所述脉动噪声所对应的脉动噪声频谱；
[0013]将所述脉动噪声频谱中各频率点的平均噪声频谱值，作为所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱。
[0014]进一步地，所述检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱，具体包括：
[0015]当所述待检测换流变压器处于运行状态时，在所述待检测换流变压器在预设位置采用局部放电检测设备进行局部放电检测，以获得包含噪声信号的所述局部放电信号；
[0016]基于傅里叶变换公式对所述局部放电信号进行傅里叶变换，获得所述局部放电信号的频谱。
[0017]进一步地，将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号，具体包括：
[0018]基于预设去噪公式，将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设去噪公式为：
[0019][0020]其中，X
400k
'(ω
i
)表示400kHz下的去噪信号，X
400k
(ω
i
)表示400kHz下的待去噪局部放电信号，K表示预设比例，ωi表示预设范围内各频率点，X(ω
i
)表示待去噪局部放电信号，P(ω
i
)表示脉动噪声的特征频谱，Re[X(ω
i
)]表示去噪信号对应的频谱的实部，Im[X(ω
i
)]表示去噪信号对应的频谱的虚部。
[0021]进一步地，所述将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号之后，所述方法还包括：
[0022]将所述预设频率范围内各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值，所述待去噪局部放电信号的去噪信号对应的频谱值，以及与所述去噪信号相对应的去噪强度因数，输入预设相关系数公式，以输出对应的相关系数；
[0023]调整所述预设相关系数公式内的去噪强度因数，并将调整后的去噪因数所对应的待去噪局部放电信号的去噪信号，以及所述预设频率范围内各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值，输入预设相关系数公式，获得调整后的相关系数；
[0024]获取所述对应的相关系数与各所述调整后的相关系数中，绝对值最小的相关系数；
[0025]将所述绝对值最小的相关系数所对应的去噪强度因数，作为所述待去噪局部放电信号的最优去噪强度因数，以基于所述最优去噪强度因数对所述待去噪局部放电信号进行
去噪。
[0026]进一步地，所述将所述预设频率范围内各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值，所述待去噪局部放电信号的去噪信号对应的频谱值，以及与所述去噪信号相对应的去噪强度因数，输入预设相关系数公式之前，所述方法还包括：
[0027]根据所述预设频率范围内，各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值与所述去噪信号的频谱值，获得所述预设范围内脉动噪声信号与所述去噪信号的相似度，并将所述相似度对应的公式作为所述预设相关系数公式；其中，所述预设相关系数公式为：
[0028][0029]其中，r表示相关系数，X'(ω
i
)表示去噪信号。
[0030]进一步地，所述基于所述最优去噪强度因数对所述待去噪局部放电信号进行去噪，具体包括：
[0031]基于所述最优去噪强度因数，确定所述待去噪局部放电信号的最优比例；
[0032]将所述最优比例、所述待去噪局部放电信号以及所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号输入所述预设去噪公式；
[0033]基于所述预设去噪公式将所述待去噪局部放电信号中最优比例的，与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号去除，获得所述换流变压器去噪后的局部放电信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其特征在于，包括：采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱；检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱；获取处于预设频率范围内的所述局部放电信号作为待去噪局部放电信号；将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设比例用于表示所述待去噪局部放电信号的去噪强度因数。2.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其特征在于，所述采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱，具体包括：采集所述待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在网侧绕组两侧预设位置的脉动噪声；其中，所述预设位置包括：位于所述待检测换流变压器网侧绕组两侧的高压套管末屏和中性点接地处；基于傅里叶变化对所述脉动噪声进行转换，获得所述脉动噪声所对应的脉动噪声频谱；将所述脉动噪声频谱中各频率点的平均噪声频谱值，作为所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱。3.根据权利要求2所述的一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其特征在于，所述检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱，具体包括：当所述待检测换流变压器处于运行状态时，在所述待检测换流变压器在预设位置采用局部放电检测设备进行局部放电检测，以获得包含噪声信号的所述局部放电信号；基于傅里叶变换公式对所述局部放电信号进行傅里叶变换，获得所述局部放电信号的频谱。4.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其特征在于，所述将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号，具体包括：基于预设去噪公式，将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设去噪公式为：其中，X
400k
'(ω
i
)表示400kHz下的去噪信号，X
400k
(ω
i
)表示400kHz下的待去噪局部放电
信号，K表示预设比例，ωi表示预设范围内各频率点，X(ω
i
)表示待去噪局部放电信号，P(ω
i
)表示脉动噪声的特征频谱，Re[X(ω
i
)]表示去噪信号对应的频谱的实部，Im[X(ω
i
)]表示去噪信号对应的频谱的虚部。5.根据权利要求4所述的一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其特征在于，所述将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号之后，所述方法还包括：将所述预设频率范围内各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值，所述待去噪局部放电信号的去噪信号对应的频谱值，以及与所述去噪信号相对应的去噪强度因数，输入预设相关系数公式，以输出对应的相关系数；调整所述预设相关系数公式内的去噪强度因数，并将调整后的去噪因数所对应的待去噪局部放电信号的去噪信号，以及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈孝信，邵先军，王坚俊，钱平，李晨，郑一鸣，穆海宝，詹江杨，胡俊华，杨智，金凌峰，蔺家骏，林浩凡，魏泽民，周迅，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：