CN106872021A - 一种分布式输电线路振动谱信息提取的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式输电线路振动谱信息提取的方法，包括以下步骤：首先，测得输电线路信号数据做傅立叶变换得到全线路频谱信息，对频谱信息进行去噪处理，去噪方式很多根据需要自行选择；然后，去低频对各点频谱进行曲线拟合，找到绝对误差较大数据群，从该数据群中选取目标点，即左右两端有一定频率区间的数据都比该点小，该点作为振动谱峰值，记录该点的振动强度和振动频率；最后选取峰值左右两边对称的频率区间，对数据做高斯拟合，拟合优度大于0.75的振动谱提取其谱峰、谱宽，依次对各点进行此顺序操作，最后得到全线路各点随时间的振动谱信息。振动谱信息的有效提取对研究输电线的各种振动有重大研究意义，是研究输电线各种振动的前提。

Description

一种分布式输电线路振动谱信息提取的方法

技术领域

本发明涉及一种输电线路振动信号监测的技术领域，尤其涉及一种对线路信号进行处理的分布式输电线路振动谱信息提取的方法。

背景技术

目前，在风、或雨等外界因素的影响作用下，输电线时刻处于振动状态。由于输电线路工程所采用的导地线截面、悬挂点高度以及档距都较普通线路有所增大，故而输电线在风作用下的振动非常严重，极大地威胁着输电线路的安全运行。根据频率和振幅的不同，输电线的振动大致可分为三种 : 高频微幅的振动、中频中幅的尾流驰振和低频大幅的舞动。三种振动都会给输电线路造成损坏，其中又以高频微幅的微风振动发生得最为频繁。

当风、雨等横向吹过输电线，会在其背后形成稳定脱落的卡门漩涡，由于此时风速较小，一般在 0.5m/s-10m/s 左右，因此被称为“微风振动”。微风振动是高频小振幅振动、需要有一个累积时间和过程、大部分微风振动使电线产生疲劳断股，有时会从导、地线内层开始，从电线外表发现不了。防振器长期运行后，其参数变化，特性老化，消振性能衰减，很难准确判断。

随着我国输电线路的开工建设，更高、更柔、更大容量导地线的研制使用，对输电线的微风防振提出了更高的要求。由于导地线截面、悬挂点高度、挡距都较普通路线有所增大，使得输电线在风作用下振动严重。微风振动影响下导地线的破坏，并限制输电线使用应力的提高，最终使得导线造价提高。

且现有微风振动造成的危害主要有以下几种 ：

（1）导、底线的疲劳断股 ；

（2）防振器滑落 ；

（3）阻尼线夹脱落 ；

（4）间隔棒夹脱落 ；

（5）导线磨损、绝缘子损坏、塔身部分构件断裂 ；

(6) 限制输电线路运行应力。

因此，对输电线受到外界因素的影响产生各种振动谱信息的提取，有效提取振动谱信息是研究输电线路的振动状况的前提，当能提取振动谱较为全面的信息，为研究输电线路的振动有重要意义，也是输电线微风振动问题与相关的防振策略成为输电线力学重要的研究方向。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺点，提供一种分布式输电线路振动谱信息提取的方法，该分布式输电线路振动谱信息提取的方法可以提取振动谱较为全面的信息，振动谱信息的有效提取对研究输电线的各种振动有重大研究意义，是研究输电线各种振动的前提，对输电线路的准确性分析较高，提高输电线的运行能力，减低零件或部件的损坏和损耗，降低输电线路的造价，得到有效的提前保护。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种分布式输电线路振动谱信息提取的方法，包括以下步骤：

S1：对原始数据做傅立叶变换得到全线的各点频谱信息；

S2：对各点频谱信息进行去噪，去掉低频，然后对各点频谱信息的曲线进行拟合；曲线拟合前需要丢掉部分低频,防止低频部分受噪声的影响强度太大，对确定峰值造成影响；

S3：计算绝对误差，筛选出绝对误差高于1.5倍平均绝对误差的数据群；此倍数跟线路参数有关系，可测试确定此倍数大小，系数越大选择振动谱的强度越大；

S4：在S3的数据群里选取目标点，具体为：左右两端有一定频率区间的数据都比该点小，该点作为振动谱峰值，记录该点的振动强度和振动频率；

S5：选取峰值左右两边对称的频率区间，对数据做高斯拟合，拟合优度大于0.75-0.8的振动谱提取谱峰、谱宽；通过高斯拟合可得到振动谱的峰宽和峰高；高斯拟合需要的拟合优度一定要高，拟合优度不高的谱峰和谱宽及谱强度很可能不准，拟合优度高的准确性高，拟合优度太低基本上不是振动谱，避免带来误差。

S6：依次对线路中频谱信息进行上述操作，得到全线的振动谱信息。

进一步的，所述的S2中的低频数值为3-5HZ。

综上所述，本发明的分布式输电线路振动谱信息提取的方法可以提取振动谱较为全面的信息，振动谱信息的有效提取对研究输电线的各种振动有重大研究意义，是研究输电线各种振动的前提，对输电线路的准确性分析较高，提高输电线的运行能力，减低零件或部件的损坏和损耗，降低输电线路的造价，得到有效的提前保护。

具体实施方式

实施例1

本实施例1所描述的一种分布式输电线路振动谱信息提取的方法，包括以下步骤：

S1：对原始数据做傅立叶变换得到全线的各点频谱信息；

S2：对各点频谱信息进行去噪，去掉低频，然后对各点频谱信息的曲线进行拟合；曲线拟合前需要丢掉部分低频,防止低频部分受噪声的影响强度太大，对确定峰值造成影响；

S3：计算绝对误差，筛选出绝对误差高于1.5倍平均绝对误差的数据群；此倍数跟线路参数有关系，可测试确定此倍数大小，系数越大选择振动谱的强度越大；

S4：在S3的数据群里选取目标点，具体为：左右两端有一定频率区间的数据都比该点小，该点作为振动谱峰值，记录该点的振动强度和振动频率；

S5：选取峰值左右两边对称的频率区间，对数据做高斯拟合，拟合优度大于0.75-0.8的振动谱提取谱峰、谱宽；通过高斯拟合可得到振动谱的峰宽和峰高；高斯拟合需要的拟合优度一定要高，拟合优度不高的谱峰和谱宽及谱强度很可能不准，拟合优度高的准确性高，拟合优度太低基本上不是振动谱，避免带来误差。

S6：依次对线路中频谱信息进行上述操作，得到全线的振动谱信息。

该S2中的低频数值为3-5HZ。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种分布式输电线路振动谱信息提取的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对原始数据做傅立叶变换得到全线的各点频谱信息；

S2：对各点频谱信息进行去噪，去掉低频，然后对各点频谱信息的曲线进行拟合；

S3：计算绝对误差，筛选出绝对误差高于1.5倍平均绝对误差的数据群；

S4：在S3的数据群里选取目标点，具体为：左右两端有一定频率区间的数据都比该点小，该点作为振动谱峰值，记录该点的振动强度和振动频率；

S5：选取峰值左右两边对称的频率区间，对数据做高斯拟合，拟合优度大于0.75-0.8的振动谱提取谱峰、谱宽；

S6：依次对线路中频谱信息进行上述操作，得到全线的振动谱信息。

2.根据权利要求1所述的一种分布式输电线路振动谱信息提取的方法，其特征在于，所述的S2中的低频数值为3-5HZ。