一种电力电缆局部放电信号检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力电缆局部放电信号检测方法及装置，其中所述方法包括：基于选取的小波基和分解层数对采集到的电力电缆局部放电信号进行小波变换，得到相应的小波系数；基于阀值选取的算法通过计算得到阀值，并基于所述阀值对所述小波系数进行阀值处理，得到估计的小波系数；对所述估计的小波系数进行重构，得到所述电力电缆局部放电信号的估计值；对所述电力电缆局部放电信号的估计值进行H阶交叉重叠差分变换，通过计算得到电力电缆局部放电信号的变换量；基于选取的数据窗通过计算得到所述电力电缆局部放电信号的变换量的平均能量值、和极大值。在本发明专利技术实施中，提高了局部放电信号在复杂噪声环境下的识别准确性，同时提高了检测的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电力电缆局部放电信号检测方法及装置
本专利技术涉及局部放电的
，尤其涉及一种电力电缆局部放电信号检测方法及装置。
技术介绍
电力电缆以其供电安全可靠以及有利于城市美化等优点得到了越来越广泛的应用。电力电缆在不受外界环境因数和人为因数影响的情况下，安全运行可靠性高，但是电缆的中间接头和终端等附件通常在电缆敷设和附件安装制作过程中，容易出现问题。电缆发生故障后，必须及时检测到故障，否则可能会造成严重的经济损失和社会影响。因此，快速有效地检测电缆附件的绝缘状况对于保障电缆的安全可靠运行具有重要的意义。由于局部放电能够很好地反映电缆绝缘状态，因此基于局部放电信号的在线监测方法已经得到了广泛的应用，也是目前判断电缆绝缘状况的最有效方法。但是，局部放电在线监测时，电气设备处于正常工作状态，环境中存在强烈的电磁干扰，而电缆绝缘缺陷产生的局部放电信号是微弱的，往往会淹没在强烈的干扰中。由于现场环境中存在白噪声和周期性窄带信号等复杂的噪声干扰，仅基于单一的时频分析方法，难以实现局部放电信号的可靠检测和提取。因此，如何在各种噪声干扰中准确地识别和提取电缆的局部放电信号亟待解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种电力电缆局部放电信号检测方法及装置，提高了局部放电信号在复杂噪声环境下的识别准确性。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种电力电缆局部放电信号检测方法，所述方法包括：基于选取的小波基和分解层数对采集到的电力电缆局部放电信号进行小波变换，得到相应的小波系数；基于阀值选取的算法通过计算得到阀值，并基于所述阀值对所述小波系数进行阀值处理，得到估计的小波系数；对所述估计的小波系数进行重构，得到所述电力电缆局部放电信号的估计值；对所述电力电缆局部放电信号的估计值进行H阶交叉重叠差分变换，通过计算得到电力电缆局部放电信号的变换量；基于选取的数据窗通过计算得到所述电力电缆局部放电信号的变换量的平均能量值、和极大值。可选的，所述基于阀值选取的算法通过计算得到阀值中，具体计算公式如下：其中，Tv表示阀值，σn表示噪声的标准差，N表示信号的长度。可选的，所述对所述电力电缆局部放电信号的估计值进行H阶交叉重叠差分变换，通过计算得到电力电缆局部放电信号的变换量包括：基于选取的交叉重叠差分变换的阶数H，通过计算得到变换系数数组；基于所述变换系数数组，对所述电力电缆局部放电信号的估计值进行H阶交叉重叠差分变换，通过计算得到电力电缆局部放电信号的变换量。可选的，所述基于选取的交叉重叠差分变换的阶数H，通过计算得到变换系数数组包括：H阶的变换系数数组向左平移一位后得到新的数组；基于所述新的数组通过计算得到所述H阶所对应的变换系数。可选的，所述基于所述变换系数数组，对所述电力电缆局部放电信号的估计值进行H阶交叉重叠差分变换，通过计算得到电力电缆局部放电信号的变换量中，具体计算公式如下：其中，SH.f(n)表示电力电缆局部放电信号的变换量，(cj)H表示变换系数数组，表示电力电缆局部放电信号的估计值，H表示阶数，j表示分解层数。可选的，所述基于选取的数据窗通过计算得到所述电力电缆局部放电信号的变换量的平均能量值、和极大值还包括：若所述极大值大于定值，则检测到为电力电缆局部放电信号。可选的，所述定值采用自适应门槛设置，包括：若没有检测到放电信号前，所述定值E6.setting＝Krel.1max(E6.normal)，其中E6.normal为电缆在正常情况下的平均能量值，Krel.1为大于1的可靠性系数；若检测到放电信号，所述定值其中EH(nmax)为极大值，Krel.2为大于1的可靠性系数。另外，本专利技术实施例还提供了一种电力电缆局部放电信号检测装置，所述装置包括：小波变换模块：用于基于选取的小波基和分解层数对采集到的电力电缆局部放电信号进行小波变换，得到相应的小波系数；阀值处理模块：用于基于阀值选取的算法通过计算得到阀值，并基于所述阀值对所述小波系数进行阀值处理，得到估计的小波系数；重构模块：用于对所述估计的小波系数进行重构，得到所述电力电缆局部放电信号的估计值；交叉重叠差分变换模块：用于对所述电力电缆局部放电信号的估计值进行H阶交叉重叠差分变换，通过计算得到电力电缆局部放电信号的变换量；计算模块：用于基于选取的数据窗通过计算得到所述电力电缆局部放电信号的变换量的平均能量值、和极大值。在本专利技术实施中，利用小波变换的阈值去噪方法抑制白噪声干扰，在此基础上利用小波变换和交叉重叠差分变换提取局部放电信号的暂态特征，从而提高局部放电信号在复杂噪声环境下的识别准确性；该交叉重叠差分变换适用于提取高频暂态信号，综合小波变换和交叉重叠差分变换检测局部放电信号，能够有效抑制复杂的噪声干扰，具有较高的检测灵敏性；且该交叉重叠差分变换算法简单，大大提高了检测方法的效率；另外，判据采用自适应门槛，在确保检测灵敏性的同时，提高了检测的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例中的电力电缆局部放电信号检测方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例中的电力电缆局部放电信号检测装置的结构组成示意图；图3是本专利技术实施例中的电力电缆局部放电信号检测方法的具体流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一请参阅图1，图1是本专利技术实施例中的电力电缆局部放电信号检测方法的流程示意图。如图1所示，一种电力电缆局部放电信号检测方法，所述方法包括：S11：基于选取的小波基和分解层数对采集到的电力电缆局部放电信号进行小波变换，得到相应的小波系数；在本专利技术具体实施过程中，选取小波基和分解层数J，先对所采集的信号f(n)做小波变换，得到相应的小波系数Wj，k。S12：基于阀值选取的算法通过计算得到阀值，并基于所述阀值对所述小波系数进行阀值处理，得到估计的小波系数；在本专利技术具体实施过程中，采用通用的阀值选取的算法，计算出阀值Tv，并对分解得到的小波系数Wj，k进行软阀值处理，得到估计的小波系数具体的，所述基于阀值选取的算法通过计算得到阀值中，具体计算公式如下：其中，Tv表示阀值，σn表示噪声的标准差，N表示信号的长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力电缆局部放电信号检测方法，其特征在于，所述方法包括：/n基于选取的小波基和分解层数对采集到的电力电缆局部放电信号进行小波变换，得到相应的小波系数；/n基于阀值选取的算法通过计算得到阀值，并基于所述阀值对所述小波系数进行阀值处理，得到估计的小波系数；/n对所述估计的小波系数进行重构，得到所述电力电缆局部放电信号的估计值；/n对所述电力电缆局部放电信号的估计值进行H阶交叉重叠差分变换，通过计算得到电力电缆局部放电信号的变换量；/n基于选取的数据窗通过计算得到所述电力电缆局部放电信号的变换量的平均能量值、和极大值。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力电缆局部放电信号检测方法，其特征在于，所述方法包括：
基于选取的小波基和分解层数对采集到的电力电缆局部放电信号进行小波变换，得到相应的小波系数；
基于阀值选取的算法通过计算得到阀值，并基于所述阀值对所述小波系数进行阀值处理，得到估计的小波系数；
对所述估计的小波系数进行重构，得到所述电力电缆局部放电信号的估计值；
对所述电力电缆局部放电信号的估计值进行H阶交叉重叠差分变换，通过计算得到电力电缆局部放电信号的变换量；
基于选取的数据窗通过计算得到所述电力电缆局部放电信号的变换量的平均能量值、和极大值。


2.根据权利要求1所述的电力电缆局部放电信号检测方法，其特征在于，所述基于阀值选取的算法通过计算得到阀值中，具体计算公式如下：



其中，Tv表示阀值，σn表示噪声的标准差，N表示信号的长度。


3.根据权利要求1所述的电力电缆局部放电信号检测方法，其特征在于，所述对所述电力电缆局部放电信号的估计值进行H阶交叉重叠差分变换，通过计算得到电力电缆局部放电信号的变换量包括：
基于选取的交叉重叠差分变换的阶数H，通过计算得到变换系数数组；
基于所述变换系数数组，对所述电力电缆局部放电信号的估计值进行H阶交叉重叠差分变换，通过计算得到电力电缆局部放电信号的变换量。


4.根据权利要求3所述的电力电缆局部放电信号检测方法，其特征在于，所述基于选取的交叉重叠差分变换的阶数H，通过计算得到变换系数数组包括：
H阶的变换系数数组向左平移一位后得到新的数组；
基于所述新的数组通过计算得到所述H阶所对应的变换系数。


5.根据权利要求3所述的电力电缆局部放电信号检测方法，其特征在于，所述基于所述变换系数数组，对所述电力电缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宗杰，邓洁贞，钟悦，刘家鸿，蔡开国，梁朔，高立克，鲁鑫，黄少敏，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司梧州供电局，
类型：发明
国别省市：广西;45