CN115343585A - 一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法、设备及介质，应用于变压器检测技术领域，用于解决现有抗干扰技术影响局部放电信号完整性以及准确性的问题。本发明的方法包括：采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于脉动噪声确定待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱；检测待检测换流变压器处于运行状态时，待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取局部放电信号的频谱；获取处于预设频率范围内的局部放电信号作为待去噪局部放电信号；将待去噪局部放电信号中预设比例的信号进行去除，以过滤预设频率范围内的脉动噪声，获得待去噪局部放电信号的去噪信号。
Description
技术领域
本发明涉及变压器检测技术领域，尤其是一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法、设备及介质。
背景技术
直流输电网络的建设离不开直流电气设备的支持，换流变压器作为特高压直流输电系统中最为关键的设备，其设备状态直接影响整个特高压换流变压器输电工程的安全运行。基于大量数据统计，换流变压器的绝缘情况是影响换流变压器运行状况的主要因素，而局部放电导致的绝缘材料老化、劣化是造成换流变压器故障的重要原因之一。因此对换流变压器进行局部放电检测对保证其安全运行有重要意义。换流变压器的阀侧绕组连接用于换流的阀组件，阀组件的周期性通断过程会引起其内部电容、电感的充放电，造成周期性的脉动干扰，会严重影响局部放电检测的准确性。因此，局部放电检测中的抗干扰环境是局部放电检测中的一个重要环节。
现有技术中基于小波分解法、奇异值分解法等在局部放电检测中进行噪声抑制，然而小波分解法在应用中会面临小波基波、分解层数难以选择，阈值难以确定等多种问题。奇异值分解法在应用中会面临奇异值阈值难以确定、计算量大等多种问题。此外现有技术中对于脉动干扰的滤除一般采用高通滤波滤除脉动干扰，但是该方式去除了局部放电信号中的低频成分，破坏了局部放电信号的完整性，从而影响局部放电检测的准确性。
发明内容
本发明提供一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法、设备及介质，用于解决现有抗干扰技术影响局部放电信号完整性以及准确性的问题。
为此，本发明采用的一种技术方案为：一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其包括：
采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱；
检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱；
获取处于预设频率范围内的所述局部放电信号作为待去噪局部放电信号；
将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设比例用于表示所述待去噪局部放电信号的去噪强度因数。
进一步地，所述采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱，具体包括：
采集所述待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在网侧绕组两侧预设位置的脉动噪声；其中，所述预设位置包括：位于所述待检测换流变压器网侧绕组两侧的高压套管末屏和中性点接地处；
基于傅里叶变化对所述脉动噪声进行转换，获得所述脉动噪声所对应的脉动噪声频谱；
将所述脉动噪声频谱中各频率点的平均噪声频谱值，作为所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱。
进一步地，所述检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱，具体包括：
当所述待检测换流变压器处于运行状态时，在所述待检测换流变压器在预设位置采用局部放电检测设备进行局部放电检测，以获得包含噪声信号的所述局部放电信号；
基于傅里叶变换公式对所述局部放电信号进行傅里叶变换，获得所述局部放电信号的频谱。
进一步地，将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号，具体包括：
基于预设去噪公式，将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设去噪公式为：
其中，X400k'(ωi)表示400kHz下的去噪信号，X400k(ωi)表示400kHz下的待去噪局部放电信号，K表示预设比例，ωi表示预设范围内各频率点，X(ωi)表示待去噪局部放电信号，P(ωi)表示脉动噪声的特征频谱，Re[X(ωi)]表示去噪信号对应的频谱的实部，Im[X(ωi)]表示去噪信号对应的频谱的虚部。
进一步地，所述将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号之后，所述方法还包括：
将所述预设频率范围内各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值，所述待去噪局部放电信号的去噪信号对应的频谱值，以及与所述去噪信号相对应的去噪强度因数，输入预设相关系数公式，以输出对应的相关系数；
调整所述预设相关系数公式内的去噪强度因数，并将调整后的去噪因数所对应的待去噪局部放电信号的去噪信号，以及所述预设频率范围内各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值，输入预设相关系数公式，获得调整后的相关系数；
获取所述对应的相关系数与各所述调整后的相关系数中，绝对值最小的相关系数；
将所述绝对值最小的相关系数所对应的去噪强度因数，作为所述待去噪局部放电信号的最优去噪强度因数，以基于所述最优去噪强度因数对所述待去噪局部放电信号进行去噪。
进一步地，所述将所述预设频率范围内各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值，所述待去噪局部放电信号的去噪信号对应的频谱值，以及与所述去噪信号相对应的去噪强度因数，输入预设相关系数公式之前，所述方法还包括：
根据所述预设频率范围内，各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值与所述去噪信号的频谱值，获得所述预设范围内脉动噪声信号与所述去噪信号的相似度，并将所述相似度对应的公式作为所述预设相关系数公式；其中，所述预设相关系数公式为：
其中，r表示相关系数，X'(ωi)表示去噪信号。
进一步地，所述基于所述最优去噪强度因数对所述待去噪局部放电信号进行去噪，具体包括：
基于所述最优去噪强度因数，确定所述待去噪局部放电信号的最优比例；
将所述最优比例、所述待去噪局部放电信号以及所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号输入所述预设去噪公式；
基于所述预设去噪公式将所述待去噪局部放电信号中最优比例的，与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号去除，获得所述换流变压器去噪后的局部放电信号。
进一步地，所述将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声之后，所述方法还包括：
将过滤所述预设频率范围内的脉动噪声之后，与所述待去噪局部放电信号所对应的频谱进行傅里叶反变换，获得所述换流变压器对应的所述待去噪局部放电信号的去噪信号。
本发明采用的另一种技术方案为：一种变压器局部放电检测中的抗干扰设备，设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱；
检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱；
获取处于预设频率范围内的所述局部放电信号作为待去噪局部放电信号；
将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设比例用于表示所述待去噪局部放电信号的去噪强度因数。
本发明采用的又一种技术方案为：一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：
采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱；
检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱；
获取处于预设频率范围内的所述局部放电信号作为待去噪局部放电信号；
将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设比例用于表示所述待去噪局部放电信号的去噪强度因数。
本发明采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
通过在停电静止状态下对于待检测换流变压器中脉动噪声的采集，确定出了脉动噪声的特征频谱。通过在运行状态下对于待检测换流变压器进行局部放电检测，获取包含了脉动噪声的局部放电信号，进而获取到局部放电信号的频谱。以便在预设频率范围内对局部放电信号以预设比例去除掉脉动噪声的特征频谱所对应的信号，实现对于局部放电信号在预设频率范围内脉动噪声的去除，并且由于采用预设比例进行噪声去除，保证了局部放电信号中低频分量的完整，避免了低频段整体去除所造成的局部放电信号中低频成分被过滤的问题，提高了局部放电检测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法的方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种变压器局部放电检测中的抗干扰设备的内部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种非易失性存储介质的内部结构示意图。
具体实施方式
换流变压器在换流变电站中起到枢纽作用，是电力系统输变电运行以及特高压直流输电系统中极为重要的电气设备。如果换流变压器发生故障，将会导致部分或者全部系统停止运行，甚至可能会造成严重的停电事故。换流变压器内部连接件、阀侧绕组和出线套管绝缘失效是导致换流变压器绝缘失效的重要原因之一。而局部放电故障则是导致绝缘材料老化、劣化的主要表现。因此，对于换流变压器运行状态进行局部放电的在线监测，可以及时发现早期的故障隐患，对于换流变压器的安全以及特高压直流输电系统的安全具有重要的意义。而由于换流变压器的阀侧绕组连接用于换流的阀组件，阀组件的周期性通断过程会引起其内部电容、电感的充放电，造成周期性的脉动干扰，会严重影响局部放电检测的准确性。因此研究换流变压器局部放电脉动抑制技术对提升换流变压器局部放电检测的准确性有重要意义。
目前常见的局部放电检测噪声抑制技术主要包括小波分解法、奇异值分解法等。小波分解在应用中会面临到小波基波、分解层数难以选择，阈值难以确定等多种问题，而奇异值分解法在应用中会面临到奇异值阈值难以确定，以及计算量大等多种问题。并且由于脉动干扰的主要成分集中于低频段，通过高通滤波可以滤除脉动干扰，但同时也会滤除局部放电信号的低频成分，破坏局部放电信号的完整性从而影响局部放电检测的准确性。
本实施例提供一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法、装置及介质，通过在待去噪局部放电信号的频谱中减去一定比例脉动噪声特征频谱所对应的信号分量，直到去噪信号频谱和特征频谱的相关系数绝对值最小，使得局部放电信号中的脉动噪声实现有效去除，并保留了低频段中的局部放电信号分量，避免了局部放电信号完整性被破坏的问题。此外，基于傅里叶变换、预设去噪公式以及预设相关系数公式实现对于噪声的有效去除，避免了传统小波分解、奇异值分解导致的处理过程复杂的问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如下图1所示，本发明一个或多个实施例中提供了一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法的方法流程示意图。由图1可知，方法包括以下步骤：
S101：采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱。
为了获得待检测换流变压器中噪声的特征，进而实现在局部放电检测中噪声干扰的有效抑制。在本发明一个或多个实施例中，首先采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，待检测换流变压器预设位置的脉动噪声，从而根据采集到的脉动噪声分析确定出待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱，以便于基于脉动噪声的特征频谱进行后续的抗干扰过程，有效获得噪声特征。
具体地，本发明一个或多个实施例中，采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于脉动噪声确定出待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱，具体包括以下步骤：
首先在待检测换流变压器处于停电采停电静止状态时，采集待检测换流变压器在网侧绕组两侧预设位置的脉动噪声。其中，需要说明的是：由于现有常见的局部放电传感器一般包括：安装于套管末屏处的套管末屏传感器，以及用于感应变压器等电力设备局部放电产生时接地线上的脉冲电流信号的高频传感器。并且由于脉动干扰是由于换流变压器的阀侧绕组连接用于换流的阀组件，阀组件的周期性通断过程会引起其内部电容、电感的充放电，进行导致了周期性的脉动干扰。所以为了提高局部放电检测的准确性，将存在脉动干扰的局部放电监测的对应位置，设置为预设位置。即预设位置包括：位于待检测换流变压器网侧绕组两侧的高压套管末屏和中性点接地处。然后，在采集到脉动噪声之后，再基于傅里叶变化对脉动噪声进行转换，获得脉动噪声所对应的脉动噪声频谱。将获得的脉动噪声频谱中各频率点的平均噪声频谱值，即绕组两端脉动噪声频谱的平均值，作为待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱。完成待检测换流变压器在停电状态下脉冲噪声的特征频谱获取。通过在局部放电检测的对应位置进行脉动噪声的采集，提高了后续对于局部放电信号滤除过程中的针对性，有利于提高局部放电检测的准确性。
S102：检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱。
为了避免局部放电故障导致的绝缘材料老化，进而导致待检测换流变压器的故障问题。本发明实施例中，通过在检测待检测换流变压器运行状态下，检测待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，获取到局部放电信号的频谱，以基于局部放电信号的频谱进行抗干扰分析，实现对于局部放电信号的完整且准确的检测，进而保证了待检测换流变压器的安全问题。
具体地，在本发明一个或多个实施例中，检测待检测换流变压器处于运行状态时，待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取局部放电信号的频谱，具体包括以下过程：首先当所述待检测换流变压器处于运行状态时，在待检测换流变压器在预设位置，采用局部放电检测设备进行局部放电检测，以获得包含噪声信号的所述局部放电信号。其中需要说明的是局部放电检测设备可以为套管末屏传感器、高频传感器、特高频传感器、超声波传感器等。在获得噪声信号的局部放电信号即染噪信号之后，通过傅里叶变换公式对局部放电信号进行傅里叶变换，获得包含噪声信号的局部放电信号的频谱。
其中，需要说明的是傅里叶公式为：
X(ω)＝F(x(t))＝Re[X(ω)]+iIm[X(ω)]；
所述X(ω)为所述局部放电信号的频谱，x(t)为所述局部放电信号，F(x(t))表示对x(t)进行傅里叶变换，Re[X(ω)]表示X(ω)的实部，Im[X(ω)]表示X(ω)的虚部。
基于傅里叶变换将局部放电信号转换到频域，以基于获得的频谱与信号的频域特征进行分析，避免了基于小波分解法面临的小波基波、分解层数难以选择，阈值难以确定等多种问题以及奇异值分解法面临的面临奇异值阈值难以确定、计算量大等多种问题，简化了变压器局部放电检测在抗干扰过程中的处理过程，提高了抗干扰过程的效率。
S103：获取处于预设频率范围内的所述局部放电信号作为待去噪局部放电信号。
由于脉动干扰的主要成分集中于低频段，基于上述步骤S101中获取的脉动噪声的特征频谱可以确定出脉动噪声的集中范围，并将确定出的脉动噪声的集中范围作为预设范围，从而将预设频率范围内的局部放电信号作为待去噪局部放电信号。本说明某应用场景下选用频段为400kHz以下的范围为预设频率范围。那么频段为400kHz以下的局部放电信号为待去噪局部放电信号。
S104：将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设比例用于表示所述待去噪局部放电信号的去噪强度因数。
由于待去噪局部放电信号中包含有脉动噪声的干扰，为了避免常规技术中通过高通滤波可以滤除脉动干扰，但同时也会滤除局部放电信号的低频成分，破坏局部放电信号的完整性的问题。本发明实施例中，将待去噪局部放电信号中与脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤预设频率范围内的脉动噪声，获得待去噪局部放电信号的去噪信号。其中需要说明的是：预设比例用于表示所述待去噪局部放电信号的去噪强度因数。
在本发明一个或多个实施例中，将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号，具体包括：
根据预先设置的去噪公式，把待去噪局部放电信号中和脉动噪声的特征频谱相对应的信号，按照预设比例进行去除，从而获得待去噪局部放电信号的去噪信号。其中，需要说明的是预设去噪公式为：
其中，X400k'(ωi)表示400kHz下的去噪信号，X400k(ωi)表示400kHz下的待去噪局部放电信号，K表示预设比例，ωi表示预设范围内各频率点，X(ωi)表示待去噪局部放电信号，P(ωi)表示脉动噪声的特征频谱，Re[X(ωi)]表示去噪信号对应的频谱的实部，Im[X(ωi)]表示去噪信号对应的频谱的虚部。
对于表示去噪强度因数的预设比例K，当K越大那么说明减去的脉动噪声越多，说明待去噪局部放电信号中脉动噪声等值频谱分量的滤除越多。
进一步地，将待去噪局部放电信号中与脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤预设频率范围内的脉动噪声，获得待去噪局部放电信号的去噪信号之后，方法还包括以下步骤：首先将预设频率范围内各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值，待去噪局部放电信号的去噪信号对应的频谱值，以及与去噪信号相对应的去噪强度因数，输入预设相关系数公式，从而获得对应的相关系数。在本发明一个或多个实施例中，预设频率范围内各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值，待去噪局部放电信号的去噪信号对应的频谱值，以及与去噪信号相对应的去噪强度因数，输入预设相关系数公式之前，方法还包括以下过程：根据预设频率范围内，各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值与去噪信号的频谱值，获得预设范围内脉动噪声信号与去噪信号的相似度，并将所述相似度对应的公式作为所述预设相关系数公式；其中，预设相关系数公式为：
其中，r表示相关系数，X'(ωi)表示去噪信号。
可以理解的是：预设范围内脉动噪声信号与去噪信号的相似度越低，那么去噪效果越好。
基于上述步骤获得预设相关系数公式之后，通过调整预设相关系数公式内的去噪强度因数也就是预设比例，并且把调整后的去噪因数所对应的待去噪局部放电信号的去噪信号，以及预设频率范围内各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值，输入到预设相关系数公式，从而获得了调整后的相关系数。在获取到对应的相关系数与各调整后的相关系数中，选择绝对值最小的相关系数。然后将绝对值最小的相关系数所对应的去噪强度因数，作为待去噪局部放电信号的最优去噪强度因数，以基于最优去噪强度因数对所述待去噪局部放电信号进行去噪。由上述预设相关系数公式可值是基于预设范围内脉动噪声信号与去噪信号的相似度确定的，因此通过上述随机选取去噪强度也就是预设比例k，获得不同的相关系数，当频谱相关系数的绝对值最小时，就表示去噪后信号的频谱中脉动噪声的特征频谱所对应的噪声信号分量降低到了最小值，实现了最佳去噪的效果，那么各个相关系数中绝对值最小的相关系数所对应的去噪强度因数也就是最佳的预设比例，可以实现在有效去除脉动噪声的同时保留预设频率范围内的局部放电信号分量，保证了局部放电信号分量的完整性。
进一步地，本发明一个或多个实施例中，基于最优去噪强度因数对待去噪局部放电信号进行去噪，具体包括以下过程：首先由上述过程可知，去噪强度因数与预设比例相对应，所以在确定出最优去噪强度因数之后，即可根据最优去噪强度因数，确定出待去噪局部放电信号的最优比例k。然后将确定出的最优比例、待去噪局部放电信号以及脉动噪声的特征频谱相对应的信号输入预设去噪公式。根据预设去噪公式将待去噪局部放电信号中最优比例的，与脉动噪声的特征频谱相对应的信号去除，获得换流变压器去噪后的局部放电信号。
进一步地，在本发明一个或多个实施例中将待去噪局部放电信号中与脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，过滤预设频率范围内的脉动噪声之后，方法还包括以下步骤：由上述步骤S101以及S102可知，为了便于对脉动噪声的特征进行分析以及对局部放电信号进行去噪，将局部放电信号基于傅里叶变换转换到了频域进行分析。所以基于上述过程去除掉局部放电信号中包含的脉动噪声之后，还需要将过滤预设频率范围内的脉动噪声之后，与待去噪局部放电信号所对应的频谱，进行傅里叶反变换，从而获得换流变压器对应的待去噪局部放电信号的去噪信号。
如图2所示，本发明一个或多个实施例中提供了一种变压器局部放电检测中的抗干扰设备的内部结构示意图。
由图2可知，本发明一个或多个实施例中一种变压器局部放电检测中的抗干扰设备包括：
至少一个处理器201；以及，
与所述至少一个处理器201通信连接的存储器202；其中，
所述存储器202存储有可被所述至少一个处理器201执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器201执行，以使所述至少一个处理器201能够：
采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱；
检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱；
获取处于预设频率范围内的所述局部放电信号作为待去噪局部放电信号；
将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设比例用于表示所述待去噪局部放电信号的去噪强度因数。
如图3所示，本发明一个或多个实施例中提供了一种非易失性存储介质的内部结构示意图。
由图3可知，本发明一个或多个实施例中一种非易失性存储介质，存储有计算机可执行指令301，计算机可执行指令301包括：
采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱；
检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱；
获取处于预设频率范围内的所述局部放电信号作为待去噪局部放电信号；
将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设比例用于表示所述待去噪局部放电信号的去噪强度因数。
本发明中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本发明特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
以上所述仅为本发明的一个或多个实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其特征在于，包括：
采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱；
检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱；
获取处于预设频率范围内的所述局部放电信号作为待去噪局部放电信号；
将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设比例用于表示所述待去噪局部放电信号的去噪强度因数。
2.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其特征在于，所述采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱，具体包括：
采集所述待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在网侧绕组两侧预设位置的脉动噪声；其中，所述预设位置包括：位于所述待检测换流变压器网侧绕组两侧的高压套管末屏和中性点接地处；
基于傅里叶变化对所述脉动噪声进行转换，获得所述脉动噪声所对应的脉动噪声频谱；
将所述脉动噪声频谱中各频率点的平均噪声频谱值，作为所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱。
3.根据权利要求2所述的一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其特征在于，所述检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱，具体包括：
当所述待检测换流变压器处于运行状态时，在所述待检测换流变压器在预设位置采用局部放电检测设备进行局部放电检测，以获得包含噪声信号的所述局部放电信号；
基于傅里叶变换公式对所述局部放电信号进行傅里叶变换，获得所述局部放电信号的频谱。
4.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其特征在于，所述将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号，具体包括：
基于预设去噪公式，将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设去噪公式为：
其中，X400k'(ωi)表示400kHz下的去噪信号，X400k(ωi)表示400kHz下的待去噪局部放电信号，K表示预设比例，ωi表示预设范围内各频率点，X(ωi)表示待去噪局部放电信号，P(ωi)表示脉动噪声的特征频谱，Re[X(ωi)]表示去噪信号对应的频谱的实部，Im[X(ωi)]表示去噪信号对应的频谱的虚部。
5.根据权利要求4所述的一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其特征在于，所述将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号之后，所述方法还包括：
将所述预设频率范围内各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值，所述待去噪局部放电信号的去噪信号对应的频谱值，以及与所述去噪信号相对应的去噪强度因数，输入预设相关系数公式，以输出对应的相关系数；
调整所述预设相关系数公式内的去噪强度因数，并将调整后的去噪因数所对应的待去噪局部放电信号的去噪信号，以及所述预设频率范围内各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值，输入预设相关系数公式，获得调整后的相关系数；
获取所述对应的相关系数与各所述调整后的相关系数中，绝对值最小的相关系数；
将所述绝对值最小的相关系数所对应的去噪强度因数，作为所述待去噪局部放电信号的最优去噪强度因数，以基于所述最优去噪强度因数对所述待去噪局部放电信号进行去噪。
6.根据权利要求5所述的一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其特征在于，所述将所述预设频率范围内各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值，所述待去噪局部放电信号的去噪信号对应的频谱值，以及与所述去噪信号相对应的去噪强度因数，输入预设相关系数公式之前，所述方法还包括：
根据所述预设频率范围内，各频率点对应的脉动噪声的特征频谱值与所述去噪信号的频谱值，获得所述预设范围内脉动噪声信号与所述去噪信号的相似度，并将所述相似度对应的公式作为所述预设相关系数公式；其中，所述预设相关系数公式为：
其中，r表示相关系数，X'(ωi)表示去噪信号。
7.根据权利要求5所述的一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其特征在于，所述基于所述最优去噪强度因数对所述待去噪局部放电信号进行去噪，具体包括：
基于所述最优去噪强度因数，确定所述待去噪局部放电信号的最优比例；
将所述最优比例、所述待去噪局部放电信号以及所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号输入所述预设去噪公式；
基于所述预设去噪公式将所述待去噪局部放电信号中最优比例的，与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号去除，获得所述换流变压器去噪后的局部放电信号。
8.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法，其特征在于，所述将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声之后，所述方法还包括：
将过滤所述预设频率范围内的脉动噪声之后，与所述待去噪局部放电信号所对应的频谱进行傅里叶反变换，获得所述换流变压器对应的所述待去噪局部放电信号的去噪信号。
9.一种变压器局部放电检测中的抗干扰设备，其特征在于，所述设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱；
检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱；
获取处于预设频率范围内的所述局部放电信号作为待去噪局部放电信号；
将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设比例用于表示所述待去噪局部放电信号的去噪强度因数。
10.一种非易失性存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令包括：
采集待检测换流变压器处于停电静止状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的脉动噪声，以基于所述脉动噪声确定所述待检测换流变压器中脉动噪声的特征频谱；
检测所述待检测换流变压器处于运行状态时，所述待检测换流变压器在预设位置的局部放电信号，并获取所述局部放电信号的频谱；
获取处于预设频率范围内的所述局部放电信号作为待去噪局部放电信号；
将所述待去噪局部放电信号中与所述脉动噪声的特征频谱相对应的信号，以预设比例进行去除，以过滤所述预设频率范围内的脉动噪声，获得所述待去噪局部放电信号的去噪信号；其中，所述预设比例用于表示所述待去噪局部放电信号的去噪强度因数。
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| CN202211007755.5A CN115343585A (zh) | 2022-08-22 | 2022-08-22 | 一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法、设备及介质 |
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|---|---|
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| CN202211007755.5A Pending CN115343585A (zh) | 2022-08-22 | 2022-08-22 | 一种变压器局部放电检测中的抗干扰方法、设备及介质 |
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| CN (1) | CN115343585A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115602191A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-01-13 | 杭州兆华电子股份有限公司（Cn） | 一种变压器声纹检测系统的噪声消除方法 |
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2022
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