濾除局部放電信號中周期性窄（zhǎi）帶幹擾（rǎo）的研究現狀

隨著現代化數字處理技術的發展，局放在線監測中抑製幹擾的措施正趨向軟件（jiàn）化方向發展，即對采（cǎi）集信號進行數（shù）字（zì）處理。目前對於周期性窄帶（dài）幹擾抑製有多（duō）種數字（zì）處理方法如下：

①有限衝激響應(Finite Impulse Response，簡稱FIR)濾波法：
主要設計一帶通濾（lǜ）波（bō）器，濾波器的頻帶範圍根據現場幹擾的情況事先（xiān）確定。該方法不僅可以去除周期性窄帶幹擾，也可（kě）以去除部分白噪聲幹擾。但是由於應（yīng）用中對FIR濾波器的階數要求（qiú）較高，計（jì）算時間過長，且頻帶範圍（wéi）需要事先確定，隻能適用於特定的現場情況，當現場的（de）載波通（tōng）訊等幹擾的頻率變化時，就（jiù）必須改變濾波器的參數，因此這種方法難以推廣；

②無限衝激（jī）響應(Infinite Impulse Response，簡稱II助濾波器法：
該方法的優（yōu）點是幹擾抑（yì）製比高，波形畸變少，應用效果比較好。但是在實際運用中，存在幹擾頻率難以確定，計算（suàn）時（shí）間過長等缺點；

③時頻轉換法：
該方法的原理是周期性窄帶幹擾具有很窄的譜線，形成陡峭的（de）譜（pǔ）峰，而局放脈衝不具有陡峭的譜峰，這樣將含有局放脈衝和幹擾的疊加數據轉換到頻域，將陡峭的譜峰削去（qù），再轉回（huí）時（shí）域，周期性窄帶幹擾就消失了。然而（ér）脈衝頻譜基線的選擇對抗幹擾效果的影響極大，由於頻譜基線難以尋找，削（xuē）去譜峰的處理很難掌握，使該方（fāng）法對各種脈衝的通用性較差；

④自（zì）適應濾波法：
自適應濾波廣泛用於許多場合，如建（jiàn）模（mó）、線性預測、譜估（gū）計、消噪等等。傳統的方法（fǎ）是時域中的多組延（yán）遲線形式（shì）。Dentino等提出了頻域自適應濾波方法（fǎ），引起了人們的關注。Narayan等針對輸（shū）入信號（hào）特征值分散度比較大的（de）情況，將頻域自適應濾波進（jìn）一步擴展，引（yǐn）入了變換域自適應濾波的概念，獲得（dé）了比（bǐ）時域自適應濾波更好的收斂特（tè）性。自（zì）適（shì）應網格濾波器是（shì）最早廣泛（fàn）使用的變換域自適應濾波器，目前已（yǐ）有多種形式的正（zhèng）交策略，如Walsh-Hadanard變換，Karhumen-loeve變換，離散Fourier變換和離散餘弦變換等。

自適應濾波（bō）法（fǎ）的原理是根據（jù）周期性窄帶（dài）幹擾的時間相關性和（hé）局部放（fàng）電信號的時間無關性，通過自動調（diào）整濾波器係數消除時間相關信號周期性（xìng）窄帶幹擾提取出時（shí）間無關信號局部放電信號。其中自適應算法無需預先知道周期（qī）性幹擾的頻率，對周期（qī）性（xìng）幹擾的抑製有較好的效果。因此（cǐ），近（jìn）年（nián）來不少學者對自適應濾波抑製周期性窄帶幹擾作了深入的研究。

自適應濾波器應用中一個重要考慮問題是使可調節濾波器參數最優的（de）標準。目前最小均方自適應數字濾波算法是常用的算法之一。最小均方（fāng）算法的主（zhǔ）要缺點是收斂速度慢，要加快收斂速度必須增大步長，但會導致均方誤差的穩態值隨之增大，甚至發散。對於單（dān）一頻率（lǜ）的周期性窄帶（dài）幹擾可以通過大（dà）量的仿真得（dé）到最優的步長（zhǎng），但是在局部放（fàng）電在線監測中，往往同時受到多種周期性窄帶幹擾的影響，且幹擾（rǎo）的頻率範圍往往從幾十千赫茲到（dào）幾兆赫茲差（chà）別很大，這使自適（shì）應濾（lǜ）波器（qì）參（cān）數的選擇變得非常困難（nán）；

⑤小波濾波方法：
小波變換形成了多分辨率濾波（bō）器組（zǔ），周期性窄帶幹擾主要體現在大尺度變換中，而局部放電信（xìn）號主（zhǔ）要體現在小尺度變換中，選擇合（hé）適的尺度或根據變換結果極大值的變化規律可以區分周期性窄（zhǎi）帶幹擾和局部放電信號。

小波變換於1984年由J.Morlet提出，1986年數（shù）學家Y.Meyer偶（ǒu）然構造真正的小（xiǎo）波基，並與S.Mallat合作建立了構造小波基的統一方法一多尺度（dù）分析（xī）之後，小波（bō）分析開始蓬勃發展起來，小波（bō）變換以（yǐ）其多（duō）分（fèn）辨（biàn）率分析的優（yōu）勢，廣泛引用於（yú）去噪。自適應濾波和小波濾波是現在很多學者研究的熱點，小波（bō）變換和（hé）自適應濾（lǜ）波的結合，發揮自適應算法無需預先知道周期性窄帶（dài）幹擾的頻率，小波變換的多分（fèn）辨率分析的優勢，對周期性窄帶幹擾的抑製會有較好的效果（guǒ）。