[发明专利]变电设备的侵入波时频分析方法和系统

说明书

本发明涉及一种变电设备的侵入波时频分析方法和系统。包括如下步骤：实时获取变电设备的侵入波信号；利用过电压测量传感器记录所述侵入波信号的时域波形；利用预设的α值对所述侵入波信号时域波形进行变换，得到侵入波不同频率分量随时间变化的波形时频特征；其中，所述变换的公式为：上述侵入波时频分析方法和系统，通过实时获取变电设备的侵入波信号并获取侵入波信号的时域波形，利用预设的α值对所述侵入波信号时域波形进行变换得到波形时频特征，克服了传统傅里叶变换的不足，可以同时保留时间和频率信息，反映信号的局部频率特征，进而为掌握电网侵入波的波形时频特征，为后续试验研究确定侵入波的电压、频率特征参数提供了重要参考。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种变电设备侵入波时频分析方法和系统。

背景技术

电网设备事故频发，其中包含大量无征兆的突发性设备绝缘事故，而侵入波对变电设备冲击的累积效应是导致设备绝缘劣化，引发突发性事故的重要原因之一。

提取与辨识侵入波的特征，掌握电网侵入波的波形时频特征，可以为后续试验研究确定侵入波的电压、频率特征参数，继而建立针对变电设备侵入波危害的有效评估体系，才能指导设备突发性事故的预防。

在变电设备侵入波特征的提取方面，现在多采用快速傅里叶变换的方法提取频谱。但是传统的傅里叶变换是一种基于平稳信号的全局性变换，无法反映信号的局部特征，即无法反映非平稳信号频率随时间的变化。而变电站侵入波频率成分复杂，是一种随机性较强的非平稳信号，传统上的傅里叶变换方法，不能对侵入波的特征进行有效地提取和辨识，导致不能建立有效的评估体系来指导设备突发性事故的预防。

发明内容

基于此，有必要针对上述传统的傅里叶变换无法反映非平稳信号不同频率分量随时间变化的问题，提供一种可以同时保留时间和频率信息，反映信号的局部频率特征的变电设备的侵入波时频分析方法和系统。

一种变电设备侵入波时频分析方法，包括如下步骤：

实时获取变电设备的侵入波信号；

利用过电压测量传感器记录所述侵入波信号的时域波形；

利用预设的α值对所述侵入波信号时域波形进行变换，得到侵入波不同频率分量随时间变化的波形时频特征；其中，所述变换的公式为：

式中，α为预设的调节因子，t为频域时间，f为频率，τ为时域时间，U(τ)为侵入波时域波形，e为自然常数，j为虚数单位，S为侵入波的时频信息。

一种变电设备侵入波时频分析系统，包括：

获取模块，用于实时获取变电设备的侵入波信号；

记录模块，用于利用过电压测量传感器记录所述侵入波信号的时域波形；

变换模块，用于利用预设的α值对所述侵入波信号时域波形进行变换，得到侵入波不同频率分量随时间变化的波形时频特征；其中，所述变换的公式为：

式中，α为预设的调节因子，t为频域时间，f为频率，τ为时域时间，U(τ)为侵入波时域波形，e为自然常数，j为虚数单位，S为侵入波的时频信息。

上述侵入波时频分析方法和系统，通过实时获取变电设备的侵入波信号并获取侵入波信号的时域波形，利用预设的α值对所述侵入波信号时域波形进行变换得到波形时频特征，克服了传统傅里叶变换的不足，可以同时保留时间和频率信息，反映信号的局部频率特征，进而为掌握电网侵入波的波形时频特征，为后续试验研究确定侵入波的电压、频率特征参数提供了重要参考。

附图说明

图1为本发明的变电设备侵入波时频分析方法流程图；