[发明专利]一种高压直流线路电晕电流变化趋势提取方法

说明书

技术领域：

本发明涉及特高压技术领域，更具体涉及一种高压直流线路电晕电流变化趋势提取方法。

背景技术：

我国能源资源具有总量巨大、人均量少和区域分布不平衡三大特点，为了实现全国能源优化配置，决定了我国电网必须实施全国联网、西电东送、南北互共的发展战略。随着我国西南水电的开发，西南地区将有大量的电力需要远距离输送到华中、华东、东南，而采用特高压直流输电能够有效地节约线路走廊、有助于改善网络结构、减少输电瓶颈和实现大范围的资源优化配置，经济和社会效益十分明显。因此，建设特高压直流输电工程是我国电力工业发展的必由之路。

当特高压直流输电线路上的输送电压达到一定等级时，导线放电产生电晕电流，电晕电流会引起电力损耗。通常情况下电晕电流不是很大，因而每单位长度线路的电晕损耗也不严重，但是在远距离输电过程中，电晕损失就不能忽视了。

由于电晕电流在线测量数据中包含大量噪声，测量数据在时域中杂乱无章，而在频域中占据很宽的带宽，因此需要对其降噪来进一步研究其特性。国内现有的电晕电流信号降噪方法主要通过针对特定类型噪声进行降噪，以提取出电晕电流信号的变化趋势；或者利用基于小波的降噪方法，但存在着小波基选择和阈值选择问题，且不能同时将多种噪声滤除，以获得电晕信号的变化趋势。

发明内容：

本发明的目的是提供一种高压直流线路电晕电流变化趋势提取方法，能够在尽量减小电晕电流信号能量损耗的同时，有效地抑制电晕电流测量数据中的各种噪声，最终将电晕电流信号的变化趋势提取出来。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高压直流线路电晕电流变化趋势提取方法，包括：

1)获取电晕电流测量数据的离散频谱；

2)配置变分模态分解的初始条件；

3)根据所述初始条件划分电晕电流离散频谱为若干模态分量；

4)对各个模态分量的离散频谱进行能量计算，获得包含主要能量的显著模态分量；

5)将显著模态分量进行傅里叶反变换，获得电晕电流的变化趋势。

利用宽频域特高压电晕电流测量系统获取步骤1)的电晕电流测量数据，并对所述数据进行离散傅里叶变换得到其离散频谱。

所述步骤2)中的配置变分模态分解的初始条件包括模态数目K、模态带宽限定条件α、计算误差ε和变分模态分解的终止条件。

所述步骤3)的划分过程包括：

将特高压电晕电流数据的模态分量定义为具有窄带带通特性的调频调幅信号；

根据所述初始条件，对电晕电流的离散数据执行变分模态分解；

获得电晕电流的模态分量。

所述具有窄带带通特性的调频调幅信号，其表达式如下：

u_k(t)＝A_k(t)cos(f_k(t))

其中，A_k(t)与f_k(t)分别为模态分量的包络函数与相位函数，k是整数。

所述变分模态分解的目标函数和约束条件分别为：