文档介绍：华北电力技术
基于小波多尺度变换的电力电缆
局部放电去噪方法研究
原宗辉,杨晓琳
.北京朝阳供电公司,北京;.华北电力科学研究院有限责任公司,北京
摘要:由于强烈的白噪声、周期性窄带信号以及随机脉冲信号等外部干扰因素,电力电缆局部放电在线监刹
技术中的局部放电信号提取作一直是一个重点研究课题。本文对小波多尺度变换进行了深入研究,分析了
电力电缆局部放电信号及其干扰在小波多尺度变换后的不同特性。去噪结果表明该方法适用于抑制电力电缆
局部放电在线监测中的噪声干扰。
关键词:局部放电;在线监测;小波变换;多尺度分析
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:—

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足容许条件:
引言∞
,
∞缈。。
国内外运行经验和研究成果表明:电力一∞
即有界,则称为基小波或母小波。将
电缆绝缘早期劣化或使用寿命很大程度上取决于
母小波经过伸缩和平移后,就可以得到一个小波
其绝缘介质的树枝状老化,而局部放电监测是定量
分析树枝状劣化程度的有效方法之一⋯。因此,对序列: .
电缆绝缘的局部放电信号进行监测是
式中:,且≠。称为伸缩因子,
及时发现故障隐患、预测运行寿命及保障电力电缆为平移因子。
安全可靠运行的重要手段。但是,由于监测现场干对于任意厂。,定义下式:
扰众多,很难获取真正的信号。因此如何最大∞
口,,,, 』￡
限度地抑制干扰,提取可靠的信号,一直以来一∞
都是局部放电监测中的重要研究课题。
￡
、口/
小波多尺度变换的基本原理
为关于基小波的连续小波变换口。
. 小波及小波变换. 小波变换的时频分析
如果,其傅里叶变换∞满小波函数是双窗函数,在. 中,
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是表征频率的参数,是表征时间或空间位置的标准正交基。综上所述,尺度空间及其标准正
参数。假定,∞分别表示的时间窗和频率交基卅,小波空间及其标准正交基
窗的中心,,△分别表示的时间窗和频率卅:构成了的一个多分辨率分析。
,
窗的半径,则小波变换,便将信号厂
局放信号和干扰信号的小波多尺度
限制在时间窗一△/,
分析
△/口和频率窗∞一△/, △/
之内。因此,小波变换既具有时间局部化能. 局放信号的小波多尺度分析
力,也具有频率局部化能力。图给出了小波局放信号的时域波形是振荡波,如图所示。
变换的时间一频率窗示意图。
采样点数
图局部放电仿真信号
采用小波对局部放电仿真信号进行层
分解。对分解后的波形进行分析可见,随着尺度
的增加,时间分辨率的降低,变换后的信号中包含
的信息量逐步减少,当分解到最高层时,对应的频
带已明显低于信号的最高频率成分对应的频
.
率,因此该尺度的信号已经产生较大的畸变,如图
所示:
由此可见,通过调整。和,可以得到具有不————————————————————一
一
同时频宽的小波以匹配原始信号的任意位置,达占——上丽————丽——丽——
到对信号的时频局部化和多尺度分析的目的。
. 多分辨率分析
假设中的闭子空间序列为一