CN113589119A - 一种基于软阈值函数的局部放电故障检测方法 - Google Patents

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CN113589119A CN202110949422.3A CN202110949422A CN113589119A CN 113589119 A CN113589119 A CN 113589119A CN 202110949422 A CN202110949422 A CN 202110949422A CN 113589119 A CN113589119 A CN 113589119A
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Nantong Power Supply Co Of State Grid Jiangsu Electric Power Co
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Abstract

本发明提供了一种基于软阈值函数的局部放电故障检测方法，包括：(1)：采集放电电流信号；(2)：小波分解；(3)：对一个采样周期内的放电电流信号取平方；(4)：将放电电流信号平方值由小到大顺序排列；(5)：提取合适的阈值；(6)：根据阈值对小波系数进行软阈值降噪处理；(7)：对放电电流信号进行小波重构，得到滤波后的放电电流信号；(8)：判断放电电流信号是否单元放电电流参考值，若是，发生局部放电故障，发出报警；若不是，进入(9)；(9)：计算一个采样周期内连续的放电电流信号的变化率；(10)：判断变化率是否大于变化率参考值，若是，可能发生局部放电故障，发出报警；若不是，返回(1)。

Description

一种基于软阈值函数的局部放电故障检测方法
技术领域
本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于软阈值函数的局部放电故障检测方法。
背景技术
局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电，它是由于设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷，在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象。它表现为绝缘内气体的击穿、小范围内固体或液体介质的局部击穿或金属表面的边缘及尖角部位场强集中引起局部击穿放电等。这种放电的能量是很小的，所以它的短时存在并不影响到电气设备的绝缘强度。但若电气设备绝缘在运行电压下不断出现局部放电，这些微弱的放电将产生累积效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大，最后导致整个绝缘击穿。
电力设备由于工作环境的不同，在采集局部放电电流信号时往往会受到环境的干扰，导致检测结果的不准确，本发明提出一种基于软阈值函数的局部放电故障检测方法，采用软阈值函数对放电信号进行滤波，能够滤除包括环境因数的干扰性，防止由外部干扰导致的检测结果的错误，保证电力设备等的安全可靠运行。
发明内容
本发明提供一种基于软阈值函数的局部放电故障检测方法，能够准确的判断是否发生局部放电异常，保证电力设备、系统的安全可靠工作。
本发明具体为一种基于软阈值函数的局部放电故障检测方法，所述局部放电故障检测方法包括以下步骤：
步骤(1)：采集放电电流信号；
步骤(2)：对所述放电电流信号进行小波分解；
步骤(3)：对一个采样周期内的所述放电电流信号取平方；
步骤(4)：将所述放电电流信号平方值按照由小到大顺序排列，得到信号序列A(t)；
步骤(5)：提取合适的阈值；
步骤(6)：根据所述阈值对小波系数进行软阈值降噪处理，得到新的小波系数；
步骤(7)：对所述放电电流信号进行小波重构，得到滤波后的放电电流信号；
步骤(8)：判断所述放电电流信号是否大于放电电流参考值，若是，发生局部放电故障，发出报警；若不是，进入步骤(9)；
步骤(9)：计算一个采样周期内连续的所述放电电流信号的变化率；
步骤(10)：判断所述变化率是否大于变化率参考值，若是，可能发生局部放电故障，发出报警；若不是，返回步骤(1)。
所述阈值取值方法为：
所述阈值取所述信号序列A(t)第k个元素的平方根，k＝0,1,…,T-1；
计算所述阈值产生的风险值
Figure BDA0003218119920000021
N为采样点数；
找出所述风险值最小值所对应的k值，则所述阈值为
Figure BDA0003218119920000022
根据所述阈值对小波系数进行软阈值降噪处理，得到新的小波系数
Figure BDA0003218119920000023
a为所述小波系数。
与现有技术相比，有益效果是：所述局部放电故障检测方法采用软阈值函数对放电信号进行滤波，能够滤除包括环境因数的干扰性，防止由外部干扰导致的检测结果的错误，保证电力设备等的安全可靠运行。
附图说明
图1为本发明一种基于软阈值函数的局部放电故障检测方法的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种基于软阈值函数的局部放电故障检测方法的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本发明的局部放电故障检测方法包括以下步骤：
首先，采集放电电流信号，并对放电电流信号进行小波分解
其次，找到合适的阈值：
对一个采样周期内的放电电流信号取平方，将放电电流信号平方值按照由小到大顺序排列，得到信号序列A(t)；
阈值先取信号序列A(t)第k个元素的平方根，k＝0,1,…,T-1；
计算阈值产生的风险值
Figure BDA0003218119920000031
N为采样点数；
找出风险值最小值所对应的k值，则阈值为
Figure BDA0003218119920000032
再次，对放电电流信号进行滤波：
根据阈值对小波系数进行软阈值降噪处理，得到新的小波系数
Figure BDA0003218119920000033
a为小波系数，对放电电流信号进行小波重构，得到滤波后的放电电流信号；
最后，进行异常判断：
判断放电电流信号是否大于放电电流参考值，若是，发生局部放电故障，发出报警；若不是，计算一个采样周期内连续的放电电流信号的变化率；
判断变化率是否大于变化率参考值，若是，可能发生局部放电故障，发出报警；若不是，重新采集信号，进行检测。
最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。

Claims (3)

1.一种基于软阈值函数的局部放电故障检测方法，其特征在于，所述局部放电故障检测方法包括以下步骤：
步骤(1)：采集放电电流信号；
步骤(2)：对所述放电电流信号进行小波分解；
步骤(3)：对一个采样周期内的所述放电电流信号取平方；
步骤(4)：将所述放电电流信号平方值按照由小到大顺序排列，得到信号序列A(t)；
步骤(5)：提取合适的阈值；
步骤(6)：根据所述阈值对小波系数进行软阈值降噪处理，得到新的小波系数；
步骤(7)：对所述放电电流信号进行小波重构，得到滤波后的放电电流信号；
步骤(8)：判断所述放电电流信号是否大于放电电流参考值，若是，发生局部放电故障，发出报警；若不是，进入步骤(9)；
步骤(9)：计算一个采样周期内连续的所述放电电流信号的变化率；
步骤(10)：判断所述变化率是否大于变化率参考值，若是，可能发生局部放电故障，发出报警；若不是，返回步骤(1)。
2.根据权利要求1所述的一种基于软阈值函数的局部放电故障检测方法，其特征在于，所述阈值取值方法为：
所述阈值取所述信号序列A(t)第k个元素的平方根，k＝0,1,…,T-1；
计算所述阈值产生的风险值
Figure FDA0003218119910000011
N为采样点数；
找出所述风险值最小值所对应的k值，则所述阈值为
Figure FDA0003218119910000012
3.根据权利要求2所述的一种基于软阈值函数的局部放电故障检测方法，其特征在于，根据所述阈值对小波系数进行软阈值降噪处理，得到新的小波系数
Figure FDA0003218119910000013
a为所述小波系数。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114252749A (zh) * 2022-02-28 2022-03-29 国网湖北省电力有限公司检修公司 基于多传感器的变压器局部放电检测方法及装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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