[发明专利]一种基于小波分析的电力电缆局部放电信号去噪方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电缆局部放电信号去噪的方法，尤其是涉及一种小波理论应用于电力电缆局部放电信号去噪的方法。

背景技术

电力电缆是供电公司最重要的资产之一。随着对供电可靠性要求的不断提高，目前对电力基础设施基于事故的维护已经远不能满足要求，而基于状态的维护即“状态检修”日益受到重视。“状态检修”即提前掌握设备的运行情况，及时消除设备隐患，以免事故发生，国内的一些电力公司非常重视电力设备的状态监测与状态检修，已先后引进各种先进的检测技术和设备，在确保电网安全运营方面取得了良好的效果。长期的实践证明，局部放电是造成电力电缆破坏的主要原因，因此，对局部放电进行检测和诊断是保护电力电缆的一项主要措施，但电力电缆局部放电信号的检测过程中往往混入噪声和干扰，导致测量非常困难。

目前对电力电缆局部放电信号噪声的处理主要采用傅里叶分析方法，具有全局刻画信号的能力，但无法给出信号频谱如何随时间变化的规律，而对于电力电缆局部放电这种非平稳信号频谱随时间有较大变化的情况，要求分析方法能够准确地反映出信号的这种局部时变频谱特性，只了解信号在时域或频域的全局特性远远不够。

小波分析是近年来新兴的一种信号处理方法，其优点是同时在时域和频域有良好的局部化性质，小波降噪方法是根据高频系数的特征，通过处理各层系数来实现降噪，可以大大提高信噪比。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种基于小波分析的电力电缆局部放电信号去噪方法，它可以针对不同局部放电信号进行智能化去噪处理。

解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种基于小波分析的电力电缆局部放电信号去噪方法，其特征在于包括以下步骤：

1)应用MDL准则选取最优小波基，根据公式(1)，自适应选取局部放电信号的最优小波基：对于某个局部放电信号x(n)，将其与小波基库中小波函数分别做一次小波变换，系数A1，D1，A2，D2，A3，D3……….An，Dn，利用公式(1)计算各自低频小波系数A1，A2，A3…….An的MDL值k1，k2，k3…..kn，选取MDL值最小所对应小波基为最优小波基；

MDL(k,m)=min0≤k≤N{(32klog2N+N2log2||(1-θk)Cm(j,n)||2)}---(1)]]>

式中：N为信号长度，m是小波基库变换模型索引号，小波基库容量为M，1≤m≤M，k代表保留分解系数的个数，θ^k代表阈值运算，保留小波分解系数最大的k个系数不变，其余置零；I是同一运算，其作用于矩阵时矩阵保持不变，C_m(j，n)代表针对原始信号应用索引号m小波基的分解系数；

2)确定去噪处理方法，去噪处理方法包括2)-1小波阈值去噪和2)-2小波空域相关性去噪，选择其中之一去噪：

所述的2)-1小波阈值去噪步骤包括：