[发明专利]一种基于交叉验证法、经验模态和Teager峭度的首波定位方法

说明书

本发明公开了一种基于交叉验证法、经验模态和Teager峭度的首波定位方法，包括如下步骤：将离散化信号进行分组，分为奇数列和偶数列；用偶数列中的元素来对奇数列中的元素进行估计，计算出奇数估计量；将偶数列小波通过小波变换矩阵变换到小波域；选取适当的阀值，对小波系数进行修改；对信号进行重构，得到去噪后的信号；对信号进行去噪操作；分解本征模态函数集；选取有限层级，计算Teager能量值，并对其进行加窗处理，计算每分帧Teager峭度；得到整个信号的Teager峭度并归一化处理。其采用交叉验证法和经验模态Teager峭度对信号进行处理，实现首波信号的辨识，该方法能够有效减少传感器的布点且定位精度高。

方法领域

本发明涉及电力检测技术领域，具体涉及一种基于交叉验证法、经验模态和Teager峭度的首波定位方法。

背景方法

绝缘事故通常是由微小的局部绝缘缺陷发展而来，GIL发生击穿将严重影响正常的输电作业，对GIL击穿位置的检测和定位是电力系统在线监测的主要任务之一。正确定位击穿点是进行设备检修的关键，因此，信号首波识别定位技术的准确性极大的影响了定位精度，并且进一步影响电力系统运行维修策略的制定。

电气设备发生击穿时会同时产生声、光、电、热、磁以及气体的分解等物理化学变化，对这些伴生的物理化学现象进行检测能够达到对缺陷位置进行定位的目的。据此，出现了不同的定位方法，如电-声定位法、声-声定位法以及油色谱化学定位法等定位方法。并且随着相关的领域的工艺技术的发展，新的定位方法也被应用于局放的检测定位，这些方法包括基于相控阵技术的定位法、超高频定位法，特高频定位法等等。

应用超声定位法对缺陷位置进行定位是普遍采用的定位方法之一。其检测对象为超声信号，检测设备与被检设备不存在电的链接，不会对设备带来不必要的干扰，其物理意义清晰，只要获得布置在设备上不同位置的传感器所获取的信号时延，并根据波速计算出于传感器之间的响应距离就能够实现定位。在采用声-声定位法对GIL线路进行击穿定位的时候，如果检测传感器数目相对较多，那么对于击穿故障点的定位精度就会很高。但是，检测点的数目过多会导致检测系统采集系统的模块和后续信息处理模块的电路过于复杂，极大的增加了检测的成本；而如果减少传感器数目，则会由于信号的衰减和噪声的干扰导致首波读取的偏差使得定位精度不高甚至定位失败。因此，在工程实际中极需要一种首波信号辨识方法。

发明内容

本发明的目的就是要针对现有技术的不足，提供一种基于交叉验证法、经验模态和Teager峭度的首波定位方法，其采用交叉验证法和经验模态Teager峭度对信号进行处理，实现首波信号的辨识，该方法能够有效减少传感器的布点且定位精度高。

为实现上述目的，本发明所涉及的一种基于交叉验证法、经验模态和Teager峭度的首波定位方法，包括如下步骤：

步骤1：将离散化信号进行分组，分为奇数列和偶数列；

步骤2：用偶数列中的元素来对奇数列中的元素进行估计，计算出奇数估计量；

步骤3：将偶数列小波通过小波变换矩阵变换到小波域；

步骤4：选取适当的阀值，对小波系数进行修改；

步骤5：对信号进行重构，得到去噪后的信号；

步骤6：对信号进行去噪操作；

步骤7：分解本征模态函数集；

步骤8：选取有限层级，计算Teager能量值，并对其进行加窗处理，计算每分帧Teager峭度；

步骤9：得到整个信号的Teager峭度并归一化处理。

进一步地，所述步骤2中，所述奇数估计量的计算公式为：