[发明专利]一种基于局部放电原始时域波形的多尺度特征提取技术

说明书

本发明提出了一种基于局部放电原始时域波形的多尺度特征提取技术。局部放电的原始时域波形蕴含着丰富的特征信息，对局部放电原始时域波形进行谐波小波变换，得到不同频率的子带，提取不同子带上的多尺度特征量，包括多尺度能量参数和多尺度样本熵参数，作为特征量，来表征局部放电原始信号。这些参数从不同角度反映了局部放电信号的原始特征，可以据此区分不同类型的局部放电。

技术领域

本发明涉及局部放电特征提取技术领域，特别是涉及了一种基于局部放电原始时域波形的多尺度特征提取技术。

背景技术

局部放电是电力设备绝缘在足够强的电场作用下局部范围内发生的放电。电力设备局部放电量与其绝缘状况密切相关，局部放电量的变化预示着绝缘一定存在着可能危及电缆安全运行的缺陷。通常放电过程中伴随着电流脉冲、电磁辐射、发声、发热等物理化学现象。局部放电的检测手段正是利用这些现象加以判断。目前局部放电检测的常用方法是脉冲电流法，检测放电信号的视在放电量、放电重复率、放电相位和放电能量等，对放电数据进行加工和分析，可以评估局部放电严重程度和绝缘状态。除了脉冲电流法以外，局部放电的检测方法还有超声检测法、温度检测法和光检测法等。

学者们在局部放电特征表征和提取方面做了大量研究工作，在得到局部放电原始数据后，多采用统计特征法，如构建局部放电相位分布模式(PRPD)，提取统计算子作为特征量，但很少有研究从局部放电原始时域波形出发，提取时域波形中包含的丰富信息来进行局部放电的分类识别。因此，提取局部放电原始时域波形中包含的特征信息，构建特征量，进行模式识别，对于保障电力设备的安全稳定运行、提高电力设备的检测与诊断水平具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的即在于，提出了一种局部放电信号多尺度特征提取方法，通过对局部放电原始时域波形进行谐波小波变换，得到不同频率的子带，提取不同子带上的多尺度特征量，包括多尺度能量参数和多尺度样本熵参数，作为特征量，来表征局部放电原始信号，为电力设备的检测与缺陷诊断奠定理论基础。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种基于局部放电原始时域波形的多尺度特征提取技术，具体步骤为：

1)制作局部放电缺陷模型，搭建实验平台，在实验室环境中进行局部放电模型实验，以获得原始的局部放电数据；

2)根据每类局部放电的触发幅值和波形特征设计单次局部放电脉冲信号提取程序，提取单次局部放电脉冲；

3)选取合适的去噪算法，对单次局放脉冲信号进行去噪处理；

4)利用小波变换方法对去噪后的局放信号进行分解，计算不同分解尺度上的特征参数；

进一步的，所述的实验方法为局部放电测量的国标IEC 60270-2000。

进一步的，所述去噪方法为小波阈值去噪，选取的小波基函数为db2小波。

本发明提出了一种基于局部放电原始时域波形的多尺度特征提取技术，用多尺度特征量来表征局部放电信号，对于提高电力设备的检测与缺陷诊断水平具有重要意义。其具体的有益效果包括：

1.从局部放电原始放电波形出发，提出了一种局部放电信号多尺度表征方法，该方法充分利用了原始时域波形所包含的局部放电特征信息，从不同角度抓取了描述局部放电信号的特征量，进而实现识别，为电力设备的检测与缺陷诊断奠定理论基础。

2.该方法为在线监测电力设备的局部放电情况提供了理论支撑。随着原始时域波形的不断积累，局放检测精度会不断提高，对于提高电力设备的运维水平具有重要意义。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：