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局放(fàng)信號降噪方法分(fèn)析

發布時間:2020-05-17 05:58:40人氣:

降噪
降噪
局部放電源定位的難點之一(yī)即是如何(hé)有效地獲取局部放電有效信號,即如何排除局放信號中的幹擾。抑製幹擾(rǎo)的途徑通常有三(sān)種:一是消除幹擾源,二是切斷幹擾途徑,三(sān)是(shì)對信號進行後期處理
   
對於窄帶(dài)幹擾與白噪聲,國內外己有大量文獻提出了(le)很多種不同且有一定效果的處(chù)理方法。如閾值濾波法、自適應濾波(bō)方法(fǎ)、小波方(fāng)法等。對不同的幹擾成份采用的信號處理方法也不一(yī)樣。


(1)閾值濾波法

閾值濾波法是基於FFT(快速傅立葉變換)的一種方法。在(zài)線檢測到的局部放電信號頻帶幾乎分(fèn)布於整個頻域(yù),頻率表(biǎo)現為比較平(píng)坦的曲線,然而窄帶幹擾的頻率曲線是尖峰狀脈衝形(xíng),幅值遠遠超過局部放電信號的幅值。所以以脈衝信(xìn)號幅值過某一閾(yù)值(zhí)即為窄帶幹擾信號,將通過閾值法獲得的幹擾信號同原始信號相減再傅立葉逆(nì)變換為時域即獲得了濾波後的局放信(xìn)號。閾值法的缺點是此方法會(huì)造(zào)成(chéng)局部(bù)放電有效信號能量損失較大。

(2)自適應濾波(bō)法

對(duì)於頻率不能預知的幹擾信號,很難(nán)使用固定係數的帶通濾波器剔除。自適應濾波(bō)器是由減法器與帶時延的多通帶FIR濾(lǜ)波器組成。該方法利用幹擾信號與局部放電信號的自(zì)相關性不同來區分兩者。自適(shì)應濾波器的去幹擾性能受自適應(yīng)算法和參考時(shí)延的(de)影響很大。參考時延與檢測信號密切相關,當幹擾為單頻時,參考時延較易選擇,但是實際中幹擾一般由多種頻率的信號疊加組成,頻率波的相關性並不相同,選擇參考時延式比較(jiào)兼顧各幹擾信號,故很難確(què)定適當(dāng)的參考時延。

(3)小波變換方法(fǎ)

利用(yòng)小波變換處(chù)理窄帶信號的原理(lǐ)是選擇(zé)合適的尺度因(yīn)子及小波基進行(háng)小波變(biàn)換,使有效的信號的主(zhǔ)頻保留在某級帶通濾(lǜ)波器內,通過輸出細節差異化較好地抑製了高頻或低頻的幹擾。但是小波方法對於不同的波形的信號,不易選擇(zé)最佳尺(chǐ)度(dù),在實際應用式需要反複嚐試,且當局部放電微弱時(shí)也(yě)十分難以(yǐ)選擇恰當的小波(bō)係數與(yǔ)小波,故該方法的使用局限性很大。

上述方法(fǎ)對抑製不同的幹擾都可以達到很好的效果,但是無法完全獨立(lì)地排除所有幹擾,且現場采集的局(jú)放信號(hào)存在多種類型的(de)幹擾,故采用分層式抑製幹擾的方式可以(yǐ)更加有效地去除各種幹擾,並保證原始(shǐ)局放信號(hào)能量損失較小。分層式幹擾抑製模型見下圖所示。
局部放電信號分層式抑製幹擾(rǎo)
局部放電信號分層式抑(yì)製幹擾

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