[发明专利]一种局部放电混合噪声的抑制方法及系统

说明书

本发明公开了一种局部放电混合噪声的抑制方法，其包括步骤：(1)采集电力设备的具有混合噪声的原始局部放电信号；(2)采用基于曲率谱变化的奇异值分解方法分离原始局部放电信号中的窄带噪声，以获得第一处理信号；(3)采用卷积自编码器分离第一处理信号中的白噪声，以获得去除白噪声和窄带噪声的局部放电信号。此外，本发明还公开了一种局部放电混合噪声的抑制系统，其包括：信号采集装置，其采集电力设备的具有混合噪声的原始局部放电信号；SVD模块，其用以基于曲率谱变化的奇异值分解方法分离原始局部放电信号中的窄带噪声，以获得第一处理信号；卷积自编码器，其分离第一处理信号中的白噪声，以获得去除白噪声和窄带噪声的局部放电信号。

技术领域

本发明涉及一种局部放电信号的处理方法及系统，尤其涉及一种局部放电混合噪音的处理方法及系统。

背景技术

在电力系统中，电力设备的运行状态会直接影响整个系统的安全性，当电力设备发生重大故障时，可能会导致电力系统瘫痪。因而，实时掌控电力设备内部的绝缘状况对于维持整个电力系统的安全、可靠运行非常重要。

在现有技术中，局部放电(partial discharge，PD)检测是一种对电力设备进行绝缘性能评估与诊断的重要方法；但在实际检测中，局部放电信号的检测常常会受到混合噪声的干扰，这会导致PD信号的检测结果无法准确判断电力设备的内部绝缘状况。

发明人经过研究发现：在实际检测中，局部放电(PD)信号受到的混合噪声干扰主要包括有：白噪声、脉冲信号和窄带信号。

其中，白噪声主要由电热信号引起，其功率谱密度覆盖的频域较宽，无序性明显，不易识别与分离，是影响PD信号检测的主要噪声信号；窄带信号主要由载波通信(如广播信号)与无线电通信等设备产生，窄带噪声分布虽具有规律性，但易与PD信号混叠，难以识别，容易造成巡检人员误判；脉冲信号主要由可控硅堆等高压器件动作产生，其强度大、频率低，与PD信号差异明显，所以在PD检测中比较容易识别与分离。

由此可见，如何去除局部放电(PD)信号中的白噪声信号，一直都是提升电力设备故障诊断精确度的重点。

基于此，本发明期望获得一种局部放电混合噪声的抑制方法及系统，其可以有效分离电力设备局部放电信号中的窄带噪声以及白噪音，从而实现对于局部放电信号中混合噪声的抑制。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种局部放电混合噪声的抑制方法，该抑制方法可以采用基于曲率谱变化的改进奇异值分解(Improved Singular Value Decomposition,ISVD)方法，分析曲率谱变化趋势并自适应选择阈值，分离电力设备局部放电信号中的窄带噪声，并通过卷积自编码器(convolution Auto-Encoder,CAE)分离电力设备局部放电信号中的白噪声。

该抑制方法能够有效应用于局部放电信号检测中，并去除局部放电信号中的窄带噪声和白噪声，其可以减少混合噪声干扰对局部放电信号检测结果的影响，提升电力设备故障诊断精确度，具有良好的应用前景。

基于上述目的，本发明提出了一种局部放电混合噪声的抑制方法，其包括步骤：

(1)采集电力设备的具有混合噪声的原始局部放电信号；

(2)采用基于曲率谱变化的奇异值分解方法分离原始局部放电信号中的窄带噪声，以获得第一处理信号；

(3)采用卷积自编码器分离第一处理信号中的白噪声，以获得去除白噪声和窄带噪声的局部放电信号。

在本发明的上述技术方案中，本发明提出了一种局部放电混合噪声的抑制方法，其可以采用基于奇异值曲率谱变化的改进奇异值分解(Improved Singular ValueDecomposition,ISVD)方法与变结构的卷积自编码器(convolution Auto-Encoder,CAE)进行联合，对电力设备的局部放电信号混合噪声进行抑制。