[发明专利]一种从随机噪声中检测出特高频局部放电信号的方法和系统

说明书

本发明公开了一种从随机噪声中检测出特高频局部放电信号的方法，其包括步骤：(1)采集特高频信号y(t)＝a(θ)×s(t)+v(t)，其中，s(t)表示空间入射信号矢量；v(t)表示噪声矢量；对于平面阵列，θ表示特高频信号的入射方位角；(2)建立特高频信号y(t)的协方差矩阵R；(3)对协方差矩阵R进行特征分解；(4)将特征值划分至n个区间中，每个区间表示为rangesubgt;i/subgt;,i＝1,2,…,n；每个区间内的特征值数量表示为ksubgt;i/subgt;：(5)根据特征值的个数M对ksubgt;i/subgt;进行幅值变换，以得到特高频信号的特征数k’subgt;i/subgt;；(6)根据判别准则C来判断采集的特高频信号中是否含有特高频局部放电信号。此外，本发明还公开了一种从随机噪声中检测出特高频局部放电信号的系统。

技术领域

本发明涉及一种检测方法和系统，尤其涉及一种检测局部放电信号的方法和系统。

背景技术

局部放电(Partial Discharge)是电力设备绝缘性能劣化的表现形式，又是绝缘性能进一步劣化的原因，因此对局部放电的定位有很大意义。局部放电的检测定位可以通过超声波法、电气参数测量法及超高频电磁波等方法实现；基于超高频电磁波的局部放电检测法具有抗干扰性强、检测灵敏度高等优点，非常适合现场应用。

在电力设备局部放电检测中，由于采集系统往往在线采集，因此系统接收到的信号除了局部放电信号外，还包括大量随机噪声信号，如何将局部放电信号从噪声信号中检测出来有很大的实际意义。

基于此，期望获得一种方法，该方法可以基于局部放电信号协方差矩阵特征值进行判断，有效判断接收信号是否包含局部放电信号，并提出相应的行之有效的判断准则。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种从随机噪声中检测出特高频局部放电信号的方法，通过该方法可以有效判断所接收到的信号是否包含局部放电信号，有效区分噪声与局部放电信号之间的区别，非常适用于电力设备局部放电的检测应用。

基于上述目的，本发明提出了一种从随机噪声中检测出特高频局部放电信号的方法，包括步骤：

(1)采集特高频信号y(t)＝a(θ)×s(t)+v(t)，其中，s(t)表示空间入射信号矢量；v(t)表示噪声矢量；对于平面阵列，θ表示特高频信号的入射方位角；

(2)建立特高频信号y(t)的协方差矩阵R；其中R＝E{y(t)·y^H(t)}，y^H(t)表示特高频信号y(t)的共轭；

(3)对协方差矩阵R进行特征分解，则有：R＝UΣU^H；

其中U和U^H分别表示协方差矩阵R的特征向量及其共轭；Σ表示协方差矩阵R的特征值组成的对角阵：

其中，λ₁、λ₂……λ_M均表示协方差矩阵的特征值，且其满足λ₁＞λ₂＞…λ_M-1＞λ_M；

(4)将特征值划分至n个区间中，每个区间表示为range_i,i＝1,2,…,n；每个区间内的特征值数量表示为k_i：

k_i＝num(λ_j∈range_i),i＝1,2,...,n,j＝1,2,...,M

其中，num()表示符合条件的变量个数；

(5)根据特征值的个数M对k_i进行幅值变换，以得到特高频信号的特征数k’_i：