一种高频方波电压下的局部放电信号处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高频方波电压下的局部放电信号处理方法及装置，其中方法包括：利用预设截止频率的高通滤波器滤除测试电源的低频噪声信号，测试电源是对绝缘试样进行局部放电测试的高频方波电源；获取绝缘试样的局部放电起始电压，采集测试电压为局部放电起始电压时的局部放电信号，根据局部放电信号得到绝缘试样发生局部放电的特征频段，测试电压为测试电源的高频方波电压；对特征频段的局部放电信号进行模态分解得到多个模态分量，选择满足预设条件的若干模态分量进行降噪处理和信号重构，得到绝缘试样在高频方波电压下的去噪后的局部放电信号。本发明专利技术能避免高频方波电源对局部放电信号的干扰，得到高频方波电压下具有高信噪比的局部放电信号。信噪比的局部放电信号。信噪比的局部放电信号。

【技术实现步骤摘要】
一种高频方波电压下的局部放电信号处理方法及装置


[0001]本专利技术涉及局部放电处理
，尤其是一种高频方波电压下的局部放电信号处理方法及装置。

技术介绍

[0002]目前，电气设备绝缘介质多由固体复合绝缘材料构成，在生产、制造以及复杂运行工况下，制作工艺差异，老化、劣化等影响，造成绝缘内部不可避免的产生杂质、分解物、气泡等绝缘缺陷，进而导致电场下绝缘介质内部的电场畸变。高电场强度导致绝缘内部局部区域产生击穿，进而产生复杂的放电现象，这种现象被称为局部放电(Partial Discharge，PD)。
[0003]局部放电信号中存在较多的噪声，必须对检测到的局部放电信号进行去噪处理。相比工频交流电压下固体绝缘的局部放电信号特征，高频方波电压下的局部放电特征存在明显差异，如放电幅值波动范围大、放电次数高、放电相位集中等，现有的局部放电信号去噪方法在高频方波电压下存在精度较低，适用范围较窄的问题，得到的局部放电信号的信噪比较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种高频方波电压下的局部放电信号处理方法及装置，以解决现有局部放电信号去噪方法在高频方波电压下存在精度较低，适用范围较窄的技术问题。
[0005]本专利技术的目的，可以通过如下技术方案实现：
[0006]一种高频方波电压下的局部放电信号处理方法，包括：
[0007]利用预设截止频率的高通滤波器滤除测试电源的低频噪声信号，所述测试电源是对绝缘试样进行局部放电测试的高频方波电源；
[0008]获取所述绝缘试样的局部放电起始电压，采集测试电压为所述局部放电起始电压时的局部放电信号，根据所述局部放电信号得到所述绝缘试样发生局部放电的特征频段，所述测试电压为所述测试电源的高频方波电压；
[0009]对所述特征频段的局部放电信号进行模态分解得到多个模态分量，选择满足预设条件的若干模态分量进行降噪处理和信号重构，得到所述绝缘试样在高频方波电压下的去噪后的局部放电信号。
[0010]可选地，所述利用预设截止频率的高通滤波器滤除测试电源的低频噪声信号之前还包括：
[0011]获取所述绝缘试样未发生局部放电时的第一频谱信号和发生局部放电时的第二频谱信号；
[0012]对所述第一频谱信号和所述第二频谱信号进行对比分析，得到低频噪声出现的频段；
[0013]根据所述低频噪声出现的频段设置高通滤波器的截止频率。
[0014]可选地，所述获取所述绝缘试样的局部放电起始电压包括：
[0015]采用升压法分别测试预设数量的绝缘试样，得到各所述绝缘试样发生局部放电时的测试电压，将所述测试电压的平均值作为所述绝缘试样的局部放电起始电压。
[0016]可选地，所述采集测试电压为所述局部放电起始电压时的局部放电信号包括：
[0017]利用特高频天线传感器采集测试电压为所述局部放电起始电压时的局部放电信号。
[0018]可选地，所述根据所述局部放电信号得到所述绝缘试样发生局部放电的特征频段的步骤，包括：
[0019]对所述局部放电信号进行快速傅里叶变换，得到所述绝缘试样发生局部放电时的频谱信号；
[0020]根据所述频谱信号获取所述绝缘试样发生局部放电的特征频段。
[0021]可选地，所述对所述特征频段的局部放电信号进行模态分解得到多个模态分量包括：
[0022]利用自适应噪声完备集合经验模态分解算法CEEMDAN对所述特征频段的局部放电信号进行模态分解，得到多个模态分量。
[0023]可选地，选择满足预设条件的若干模态分量进行降噪处理和信号重构，得到所述绝缘试样在高频方波电压下的去噪后的局部放电信号的步骤，包括：
[0024]根据所述模态分量的相关系数将所述多个模态分量分为：第一模态分量，第二模态分量和第三模态分量；所述相关系数越高表示所述模态分量中所含噪声越少；所述第一模态分量的相关系数大于第一预设阈值，所述第二模态分量的相关系数大于第二预设阈值且小于所述第一预设阈值，所述第三模态分量的相关系数小于所述第二预设阈值；
[0025]利用小波分析对所述第二模态分量进行信号降噪，得到降噪后的第二模态分量；
[0026]舍弃所述第三模态分量，将所述第一模态分量和所述降噪后的第二模态分量进行信号重构，得到所述绝缘试样在高频方波电压下的去噪后的局部放电信号。
[0027]可选地，所述利用小波分析对所述第二模态分量进行信号降噪包括：
[0028]所述小波分析中使用的小波函数为Sym8函数。
[0029]可选地，将所述第一模态分量和所述降噪后的第二模态分量进行信号重构包括：
[0030]将所述第一模态分量和所述降噪后的第二模态分量进行信号叠加。
[0031]本专利技术还提供了一种高频方波电压下的局部放电信号处理装置，包括：
[0032]电源噪声滤除模块，用于利用预设截止频率的高通滤波器滤除测试电源的低频噪声信号，所述测试电源是对绝缘试样进行局部放电测试的高频方波电源；
[0033]特征频段获取模块，用于获取所述绝缘试样的局部放电起始电压，采集测试电压为所述局部放电起始电压时的局部放电信号，根据所述局部放电信号得到所述绝缘试样发生局部放电的特征频段，所述测试电压为所述测试电源的高频方波电压；
[0034]信号降噪和重构模块，用于对所述特征频段的局部放电信号进行模态分解得到多个模态分量，选择满足预设条件的若干模态分量进行降噪处理和信号重构，得到所述绝缘试样在高频方波电压下的去噪后的局部放电信号。
[0035]本专利技术提供了一种高频方波电压下的局部放电信号处理方法及装置，其中，方法
包括：利用预设截止频率的高通滤波器滤除测试电源的低频噪声信号，所述测试电源是对绝缘试样进行局部放电测试的高频方波电源；获取所述绝缘试样的局部放电起始电压，采集测试电压为所述局部放电起始电压时的局部放电信号，根据所述局部放电信号得到所述绝缘试样发生局部放电的特征频段，所述测试电压为所述测试电源的高频方波电压；对所述特征频段的局部放电信号进行模态分解得到多个模态分量，选择满足预设条件的若干模态分量进行降噪处理和信号重构，得到所述绝缘试样在高频方波电压下的去噪后的局部放电信号。
[0036]有鉴如此，本专利技术带来的有益效果是：
[0037]本专利技术充分考虑高频方波电压对局部放电信号的噪声干扰，通过预设截止频率的高通滤波器滤除高频方波电源本身的噪声，能避免高频方波电源对局部放电信号的干扰；获取绝缘试样的局部放电起始电压，采集测试电压为局部放电起始电压时的局部放电信号，根据局部放电信号得到绝缘试样发生局部放电的特征频段；然后对特征频段的局部放电信号进行模态分解得到多个模态分量，从中选择部分模态分量进行信号降噪和信号重构，能提高局部放电信号去噪的精度，能够得到高频方波电压下具有高信噪比的局部放电信号，以便更准确地分析绝缘试样的健康状态和绝缘寿命；由于只选取部分模态分量进行处理，能够减少运算时间，同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高频方波电压下的局部放电信号处理方法，其特征在于，包括：利用预设截止频率的高通滤波器滤除测试电源的低频噪声信号，所述测试电源是对绝缘试样进行局部放电测试的高频方波电源；获取所述绝缘试样的局部放电起始电压，采集测试电压为所述局部放电起始电压时的局部放电信号，根据所述局部放电信号得到所述绝缘试样发生局部放电的特征频段，所述测试电压为所述测试电源的高频方波电压；对所述特征频段的局部放电信号进行模态分解得到多个模态分量，选择满足预设条件的若干模态分量进行降噪处理和信号重构，得到所述绝缘试样在高频方波电压下的去噪后的局部放电信号。2.根据权利要求1所述的高频方波电压下的局部放电信号处理方法，其特征在于，所述利用预设截止频率的高通滤波器滤除测试电源的低频噪声信号之前还包括：获取所述绝缘试样未发生局部放电时的第一频谱信号和发生局部放电时的第二频谱信号；对所述第一频谱信号和所述第二频谱信号进行对比分析，得到低频噪声出现的频段；根据所述低频噪声出现的频段设置高通滤波器的截止频率。3.根据权利要求1所述的高频方波电压下的局部放电信号处理方法，其特征在于，所述获取所述绝缘试样的局部放电起始电压包括：采用升压法分别测试预设数量的绝缘试样，得到各所述绝缘试样发生局部放电时的测试电压，将所述测试电压的平均值作为所述绝缘试样的局部放电起始电压。4.根据权利要求1所述的高频方波电压下的局部放电信号处理方法，其特征在于，所述采集测试电压为所述局部放电起始电压时的局部放电信号包括：利用特高频天线传感器采集测试电压为所述局部放电起始电压时的局部放电信号。5.根据权利要求1所述的高频方波电压下的局部放电信号处理方法，其特征在于，所述根据所述局部放电信号得到所述绝缘试样发生局部放电的特征频段的步骤，包括：对所述局部放电信号进行快速傅里叶变换，得到所述绝缘试样发生局部放电时的频谱信号；根据所述频谱信号获取所述绝缘试样发生局部放电的特征频段。6.根据权利要求1所述的高频方波电压下的局部放电信号处理方法，其特征在于，所述对所述特征频段的局部放电信号进行模态分解得到多个模态分量包括：利用自适应噪声完备集...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永生，傅明利，罗兵，肖微，卓然，曾向君，张豪峰，陈少杰，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：