[发明专利]一种基于小波变换的局部放电信号检测方法

权利要求书

1.一种基于小波变换的局部放电信号检测方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

S1：对待测信号分段，并舍弃首端与末端的两个信号段；

S2：对S1中获得的各信号段进行三层小波分解，得到各个尺度下的高频小波系数C_nikj与低频小波系数C_nj，其中，i＝1,2,3；j＝1为实部，j＝2为虚部；C_nikj表示第n段第i层第k个滤波器的小波系数的实部或虚部，C_nj表示第n段低频小波系数的实部或虚部；

S3：采用滤波器处理小波系数；

S4：构造由S2中小波分解得到的各信号段的高频小波系数矩阵D_n，对各矩阵D_n进行奇异值分解求取奇异值矩阵，然后计算其内积p_n；将各信号段所对应的p_n按顺序排列为内积矩阵λ，根据λ的最大最小值与平均值的差值判断条件判断信号中是否含有局部放电信号；

S5：对判断为含有局部放电信号的信号，求取各信号段低频小波系数模值的小波系数香农熵，并构造香农熵矩阵E，计算阈值，根据阈值判断条件判断局部放电信号出现在哪一段信号段中；

其中，计算阈值；以矩阵元素中每信号段的香农熵e_n分别作为阈值分割线计算方差值g_n，g_n的表达式为

g_n＝w₀×w₁×(u₀-u₁)²

其中，w₀为香农熵矩阵E＝[e₁ e₂…e_n…e_m]中大于或等于e_n的元素的数量所占总元素数量的比例，m为信号段数，u₀为E中大于或等于e_n的元素的平均值，w₁为E中小于e_n的元素的数量所占总元素数量的比例，u₁为小于e_n的元素的平均值；

按照信号段在信号中的先后顺序构造方差值矩阵G，方差值矩阵G的表达式为：

G＝[g₁ g₂…g_n…g_m]

选取G中最大值g_i和第二大值g_j，并取对应E中的e_i和e_j，计算e_i和e_j的平均值作为矩阵G的阈值thr；

判断局部放电信号出现在哪一段信号段中，判断条件的表达式为：

e_n＞thr

即香农熵e_n是否大于阈值thr，如果成立，则e_n所代表的信号段中含有局部放电信号，否则，则不含局部放电信号。

2.根据权利要求1所述的局部放电信号检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，对待测信号分段具体包括：要求信号段的时间长度涵盖一个局部放电信号的脉冲，然后将待测信号平均分为m段时间长度为1ms的信号段，m为正整数，且m∈[25,30]，并舍弃其中首端与末端的两个信号段。

3.根据权利要求1所述的局部放电信号检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用22阶巴特沃斯高通滤波器处理小波系数。