【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力信号，具体涉及一种gis燃弧信号的处理方法及装置。
技术介绍
1、气体绝缘全封闭组合电器（gas insulated switchgear，简称gis）是电力系统中关键的设备之一，主要用于实现电气设备的分割和隔离。gis隔离开关负责在电力系统中进行断开和闭合操作，以保证电力设备的正常运行和维护安全。然而，由于gis隔离开关的机械结构复杂且运行环境苛刻，长时间使用后容易出现结构损坏和装配失误，这些问题可能导致隔离开关的分合闸不到位，进而对电力系统的安全运行构成威胁。
2、直接检测方法通常需要在gis隔离开关内部安装传感器，以直接获取动静触头的位置信息。然而，由于gis隔离开关的内部空间狭小，且运行在高压大电流环境中，传感器的安装和信号的引出变得非常困难。此外，直接检测方法会破坏隔离开关的封闭性，带来绝缘隐患，不适用于工业现场。
3、现有的状态感知方法主要包括基于电机电流的检测方法和基于振动信号的检测方法。
4、基于电机电流的检测方法，这种方法通过测量驱动电机的电流变化来判断隔离开关的状态。然而，电机电流信号中包含噪声，且不同型号的电机电流特征具有分散性，导致电流特征不明显。现有的方法依赖于电流包络线的物理分析和阈值判断，但阈值的设置难以直接量化，且需要专家介入进行物理分析，难以适应工业现场的复杂环境。基于振动信号的检测方法，这种方法通过检测隔离开关操作过程中产生的振动信号来判断其状态。然而，振动信号中包含噪声，且隔离开关结构的固有频率与电磁力作用下的振动频率难以匹配，导致检测结
5、另一方面，一种基于电磁瞬态信号的gis隔离开关分合位置确认方法，通过比较器对信号进行去噪。然而，比较器的阈值设置难以精确，容易滤除有效信号或保留噪声，导致信号时间点不准确，从而影响超程和开距的计算。
技术实现思路
1、为提高gis燃弧信号检测的准确性和自适应，在本专利技术的第一方面提供了一种gis燃弧信号的处理方法，包括：获取gis的燃弧信号，计算燃弧信号的功率谱熵；对所述燃弧信号进行小波包分解，得到多层分解信号；计算每层分解信号的功率谱熵，并根据功率谱熵确定最优分解层数；基于最优分解层数，对多层分解信号进行重构，得到重构信号；根据重构信号，确定燃弧信号的起止时间，并计算燃弧信号的超程。
2、在本专利技术的一些实施例中，所述对所述燃弧信号进行小波包分解，得到多层分解信号包括：通过db4小波基函数和缩放函数，对所述燃弧信号进行小波包分解。
3、进一步的，所述计算每层分解信号的功率谱熵，并根据功率谱熵确定最优分解层数包括：根据层分解信号的系数，计算每层分解信号的归一化后的功率谱熵；基于归一化后的功率谱熵和原始信号的功率谱熵，确定最优分解层数。
4、在本专利技术的一些实施例中，所述基于最优分解层数，对多层分解信号进行重构，得到重构信号包括：基于最优分解层数，选择对应的一个或多个节点；对选择的一个节点或多个节点进行逆变化，得到重构信号。
5、在本专利技术的一些实施例中，所述根据重构信号，确定燃弧信号的起止时间包括：将重构信号与预设值的大小进行比较，确定燃弧信号的起止时间。
6、在本专利技术的一些实施例中，所述计算燃弧信号的功率谱熵包括：计算燃弧信号的功率谱密度；对所述功率谱密度进行归一化；根据归一化后的功率谱密度计算功率谱熵。
7、本专利技术的第二方面，提供了一种gis燃弧信号的处理装置，包括：获取模块，用于获取gis的燃弧信号，计算燃弧信号的功率谱熵；计算模块，用于对所述燃弧信号进行小波包分解，得到多层分解信号；计算每层分解信号的功率谱熵，并根据功率谱熵确定最优分解层数；重构模块，用于基于最优分解层数，对多层分解信号进行重构，得到重构信号；确定模块，用于根据重构信号，确定燃弧信号的起止时间，并计算燃弧信号的超程。
8、进一步的，所述重构模块包括：选择单元，用于基于最优分解层数，选择对应的一个或多个节点；重构单元，用于对选择的一个节点或多个节点进行逆变化，得到重构信号。
9、本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术在第一方面提供的gis燃弧信号的处理方法。
10、本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现本专利技术在第一方面提供的gis燃弧信号的处理方法。
11、本专利技术的有益效果是：
12、（1）自适应性强：功率谱熵（power spectral entropy，pse）是衡量信号频谱分布特性的一种熵度量方法，通过对信号进行频谱分析，计算其熵值。这种方法能够自适应地根据信号的频谱特性确定最优分层数，不依赖于人工设定阈值，适应不同类型和复杂度的信号。
13、（2）去噪效果更佳：
14、通过计算每一层的小波包系数的功率谱熵，并将其与原始信号的功率谱熵进行比较，当某一层的小波包系数的功率谱熵低于原始信号的三分之一时，认为该层分解到位。优点：功率谱熵能够准确反映信号的频谱特性，选择最优分层数，有效去除噪声，同时保留信号的主要成分，提高信号处理的精度和可靠性。
15、（3）信号时间点提取更准确：通过去噪后的信号更加纯净，然后对燃弧信号的起始和终止时间点进行阈值判断，能够精确提取信号的时间特征。因此，避免了噪声干扰带来的时间点检测误差，确保超程和开距计算的准确性，提升了gis隔离开关分合位置判断的精度。
16、（4）提高计算效率：通过小波包变换具有多尺度分析能力，可以高效地进行信号处理。即：通过功率谱熵确定最优分层数，减少了不必要的分解层数，提升了信号处理的效率，适用于实时监测和分析场景。
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1.一种GIS燃弧信号的处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的GIS燃弧信号的处理方法，其特征在于，所述对所述燃弧信号进行小波包分解，得到多层分解信号包括：
3.根据权利要求2所述的GIS燃弧信号的处理方法，其特征在于，所述计算每层分解信号的功率谱熵，并根据功率谱熵确定最优分解层数包括：
4.根据权利要求1所述的GIS燃弧信号的处理方法，其特征在于，所述基于最优分解层数，对多层分解信号进行重构，得到重构信号包括：
5.根据权利要求1所述的GIS燃弧信号的处理方法，其特征在于，所述根据重构信号，确定燃弧信号的起止时间包括：
6.根据权利要求1所述的GIS燃弧信号的处理方法，其特征在于，所述计算燃弧信号的功率谱熵包括：
7.一种GIS燃弧信号的处理装置，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的GIS燃弧信号的处理装置，其特征在于，所述重构模块包括：
9.一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的GIS燃弧信号的处理方法。
...【技术特征摘要】
1.一种gis燃弧信号的处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的gis燃弧信号的处理方法，其特征在于，所述对所述燃弧信号进行小波包分解，得到多层分解信号包括：
3.根据权利要求2所述的gis燃弧信号的处理方法，其特征在于，所述计算每层分解信号的功率谱熵，并根据功率谱熵确定最优分解层数包括：
4.根据权利要求1所述的gis燃弧信号的处理方法，其特征在于，所述基于最优分解层数，对多层分解信号进行重构，得到重构信号包括：
5.根据权利要求1所述的gis燃弧信号的处理方法，其特征在于，所述根据重构信号，确定燃弧信号的起止时间包括：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：阮江军，何松，
申请(专利权)人：武汉大维数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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