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局部放電抗干擾技術(shù)之軟件濾波

發(fā)布時間：2020-05-04 12:36:46人氣：

軟件濾波目前常用的方法如下：

（1）FFT閾值濾波法

該方法主要用來去除周期性窄帶干擾。首先對信號進(jìn)行FFT變換，得到信號的頻譜分布，而后在信號的頻譜上設(shè)一門限值，把所有的大于門限的值置零，可方便地去除窄帶干擾。有文章表明應(yīng)用FFT閡值濾波技術(shù)抑制周期性干擾取得了滿意的成果，但是FFT反映的是信號的整體信息，只能得到頻域特性而沒有時域信息，不能反映在局部時間內(nèi)信號的頻率信息，缺乏處理非平穩(wěn)信號(局部放電信號)的能力。此方法的缺點是門限的選取非常困難，尤其在現(xiàn)場條件下，干擾信號隨時間不斷變換，門限就更難確定。另外，由于FFT計算量與N(logN)成比例，計算時間也較長。但由于該技術(shù)實現(xiàn)簡單，目前仍被廣泛采用。

（2）復(fù)小波變換

復(fù)小波變換的研究是基于小波理論發(fā)展起來的，研究它的最初動機是為了獲取相位信息。復(fù)小波變換使用解析濾波器將信號分解為實的部分和虛的部分。然后使用實部和虛部系數(shù)來得到幅值和相位信息。從查閱的國內(nèi)外文獻(xiàn)來看，對復(fù)小波變換技術(shù)的研究還處于初級階段，在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用還不多見，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要集中在電能質(zhì)量監(jiān)測和故障診斷方面，在局部放電領(lǐng)域中目前絕大部分文章均屬于重大。復(fù)小波的去噪效果優(yōu)于其它去噪方法，但是對接近或?qū)儆诰植糠烹娦盘柋O(jiān)測頻帶范圍內(nèi)的窄帶干擾去噪效果并不理想。

（3）小波變換

近幾年發(fā)展起來的小波分析為局部放電去噪研究提供了新的強有力的工具。小波分析同時具有很強的時域和頻域的分析能力。目前，用于局部放電監(jiān)測的小波去噪方法主要有模極大值法和閾值法兩類，前者實現(xiàn)過程比較復(fù)雜，重構(gòu)信號誤差較大。后者算法簡捷，在局部放電監(jiān)測去噪中應(yīng)用較多。在采用閾值法去除與局部放電脈沖混疊的背景噪聲時，由于基小波和閾值的選擇對去噪信號的畸變具有直接影響，因此，最優(yōu)基小波和閾值的選擇是解決小波去噪后的局部放電脈沖信號畸變及幅值誤差的關(guān)鍵問題。

（4）數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)

數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)[是從集合論和積分幾何學(xué)發(fā)展起來的，1964年，G.Matheron和J.Serra在各自研究的基礎(chǔ)上幾乎同時提出了擊中與擊不中、開閉運算等。1966年數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)這一術(shù)語被正式提出。最初，Matheron和Serra提出的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)主要是研究二值圖像為主。后來，Serra和Sternberg等人將二值形態(tài)學(xué)算子推廣到了灰度圖像處理，稱為灰度形態(tài)學(xué)，借助于它可對電力系統(tǒng)信號進(jìn)行分解，提取或者變形。80年代初，G.Matheron和J.Serra等人創(chuàng)立形態(tài)濾波理論。它是近幾年發(fā)展起來的一種非線性分析方法，和傅立葉變換和小波變換相比具有更快的計算速度，大量研究表明其信號處理幅值不偏移，相位不衰減，且數(shù)據(jù)窗短，處理速度快。由于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)具有很好的融合性及非線性，因此它在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具有很好的前景。

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局部放電抗干擾技術(shù)之軟件濾波

（1）FFT閾值濾波法

（2）復(fù)小波變換

（3）小波變換

（4）數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)

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