JP2000002741A - 外部雑音除去方法 - Google Patents
外部雑音除去方法Info
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- JP2000002741A JP2000002741A JP10166612A JP16661298A JP2000002741A JP 2000002741 A JP2000002741 A JP 2000002741A JP 10166612 A JP10166612 A JP 10166612A JP 16661298 A JP16661298 A JP 16661298A JP 2000002741 A JP2000002741 A JP 2000002741A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波形を歪ませることなく、簡単な手法により
リアルタイムにバックグランド雑音を除去することので
きる外部雑音除去方法を提供する。 【解決手段】 デジタルサンプリングデータを測定サイ
クル毎に所定の時間幅の区間に分け、ｋサイクル目のｊ
番目の区間とその前後の区間の各最大値、および１サイ
クル前の（ｋ−１）サイクル目のｊ番目の区間とその前
後の区間の各加重平均値を求め、ｊ番目と前後の区間と
の間の前記最大値の差および前記加重平均値の差を求
め、これらと閾値の比較結果を基に判定レベルを求め
る。ｋサイクル目のｊ区間内のサンプリングデータの中
で前記判定レベルを越えるものがあれば、そのサンプリ
ングデータを雑音除去後のデータとして出力する。
リアルタイムにバックグランド雑音を除去することので
きる外部雑音除去方法を提供する。 【解決手段】 デジタルサンプリングデータを測定サイ
クル毎に所定の時間幅の区間に分け、ｋサイクル目のｊ
番目の区間とその前後の区間の各最大値、および１サイ
クル前の（ｋ−１）サイクル目のｊ番目の区間とその前
後の区間の各加重平均値を求め、ｊ番目と前後の区間と
の間の前記最大値の差および前記加重平均値の差を求
め、これらと閾値の比較結果を基に判定レベルを求め
る。ｋサイクル目のｊ区間内のサンプリングデータの中
で前記判定レベルを越えるものがあれば、そのサンプリ
ングデータを雑音除去後のデータとして出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部雑音除去方法
に関し、特に、部分放電測定時の外部雑音を除去するた
めの外部雑音除去方法に関する。
に関し、特に、部分放電測定時の外部雑音を除去するた
めの外部雑音除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力設備の部分放電測定において、部分
放電信号から電力設備の周辺における電磁波外部雑音を
除去し、Ｓ／Ｎ比を向上させる手段として、従来、平衡
回路や極性判別法が用いられていたが、最近では、コン
ピュータ処理に適したデジタル信号処理を用いて外部雑
音を除去する方法が検討されている。例えば、平成９年
「電気学会電力・エネルギー部門大会Ｎｏ．６５５」お
よび「電気学会技術報告第５９３号」では、デジタルフ
ィルタを用いて雑音除去を行っている。「電気学会技術
報告第５９３号」の雑音除去方法は、適応フィルタを用
いて、入力信号に基づいて連続波雑音を予測して入力信
号との差をとり、連続波雑音を除去している。
放電信号から電力設備の周辺における電磁波外部雑音を
除去し、Ｓ／Ｎ比を向上させる手段として、従来、平衡
回路や極性判別法が用いられていたが、最近では、コン
ピュータ処理に適したデジタル信号処理を用いて外部雑
音を除去する方法が検討されている。例えば、平成９年
「電気学会電力・エネルギー部門大会Ｎｏ．６５５」お
よび「電気学会技術報告第５９３号」では、デジタルフ
ィルタを用いて雑音除去を行っている。「電気学会技術
報告第５９３号」の雑音除去方法は、適応フィルタを用
いて、入力信号に基づいて連続波雑音を予測して入力信
号との差をとり、連続波雑音を除去している。
【０００３】また、「電気学会電力・エネルギー部門大
会Ｎｏ．６５５」の雑音除去方法は、アダプティブリジ
ェクションフィルタ、アダプティブプリディクタフィル
タ、Ｋａｌｍａｎフィルタなどを用いている。アダプテ
ィブリジェクションフィルタは、オリジナルな部分放電
（ＰＤ）信号の変化がなく、連続的な雑音信号に対して
有効であるという特長がある。アダプティブプリディク
タフィルタは、連続的な雑音信号に対して有効、異なる
雑音信号にも適用できる、計算時間が短い等の利点を有
している。更に、Ｋａｌｍａｎフィルタは、計算時間が
短い、ＰＤパルスの形状変化が小さい、フィルタ係数の
選択に対して感度が良い等の特長がある。
会Ｎｏ．６５５」の雑音除去方法は、アダプティブリジ
ェクションフィルタ、アダプティブプリディクタフィル
タ、Ｋａｌｍａｎフィルタなどを用いている。アダプテ
ィブリジェクションフィルタは、オリジナルな部分放電
（ＰＤ）信号の変化がなく、連続的な雑音信号に対して
有効であるという特長がある。アダプティブプリディク
タフィルタは、連続的な雑音信号に対して有効、異なる
雑音信号にも適用できる、計算時間が短い等の利点を有
している。更に、Ｋａｌｍａｎフィルタは、計算時間が
短い、ＰＤパルスの形状変化が小さい、フィルタ係数の
選択に対して感度が良い等の特長がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の外部雑
音除去方法によると、デジタルフィルタを用いても、
（ａ）単に連続的雑音や周期的雑音を抑制するのみであ
る、（ｂ）前もって信号と雑音との知識が必要である、
（ｃ）計算時間が長くリアルタイムで処理できない、
（ｄ）信号処理により検出した原信号波形が歪むなどの
いずれかの欠点を有している。このように、従来、理想
的な雑音除去方法は得られていない。
音除去方法によると、デジタルフィルタを用いても、
（ａ）単に連続的雑音や周期的雑音を抑制するのみであ
る、（ｂ）前もって信号と雑音との知識が必要である、
（ｃ）計算時間が長くリアルタイムで処理できない、
（ｄ）信号処理により検出した原信号波形が歪むなどの
いずれかの欠点を有している。このように、従来、理想
的な雑音除去方法は得られていない。
【０００５】したがって、本発明の目的は、波形を歪ま
せることなく、簡単な手法によりリアルタイムにバック
グランド雑音を除去することのできる外部雑音除去方法
を提供することにある。
せることなく、簡単な手法によりリアルタイムにバック
グランド雑音を除去することのできる外部雑音除去方法
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、電力ケーブル、電気機器等の部分放電を
検出する検出信号から雑音成分を除去する外部雑音除去
方法において、所定の時間幅を有する複数の検出区間を
有した複数の検出サイクルを設定し、前記複数の検出サ
イクルの前記複数の検出区間において前記検出信号をデ
ジタルサンプリングしてデジタルデータを生成し、検出
対象の検出サイクルの検出対象の検出区間とその前後の
検出区間の前記デジタルデータの最大値を算出し、前記
検出対象の検出サイクルの１つ前の検出サイクルにおけ
る前記検出対象の検出区間に対応する検出区間とその前
後の検出区間の前記デジタルデータの加重平均値を算出
し、前記検出対象の検出サイクルにおいて、前記検出対
象の検出区間の前記最大値と、前記前後の検出区間の前
記最大値の差を算出し、前記１つ前の検出サイクルにお
いて、前記対応する検出区間の前記加重平均値と、前記
前後の検出区間の前記加重平均値の差を算出し、前記最
大値の差および前記加重平均値の差と予め定めた閾値を
比較してその比較結果に応じた判定レベルを定め、前記
検出対象の検出サイクルの前記検出対象の検出区間の前
記デジタルデータが前記判定レベルより大なるとき、そ
の大なるデジタルデータの前後に所定の時間幅のデジタ
ルデータを付加したデータを前記部分放電信号として出
力することを特徴とする外部雑音除去方法を提供する。
達成するため、電力ケーブル、電気機器等の部分放電を
検出する検出信号から雑音成分を除去する外部雑音除去
方法において、所定の時間幅を有する複数の検出区間を
有した複数の検出サイクルを設定し、前記複数の検出サ
イクルの前記複数の検出区間において前記検出信号をデ
ジタルサンプリングしてデジタルデータを生成し、検出
対象の検出サイクルの検出対象の検出区間とその前後の
検出区間の前記デジタルデータの最大値を算出し、前記
検出対象の検出サイクルの１つ前の検出サイクルにおけ
る前記検出対象の検出区間に対応する検出区間とその前
後の検出区間の前記デジタルデータの加重平均値を算出
し、前記検出対象の検出サイクルにおいて、前記検出対
象の検出区間の前記最大値と、前記前後の検出区間の前
記最大値の差を算出し、前記１つ前の検出サイクルにお
いて、前記対応する検出区間の前記加重平均値と、前記
前後の検出区間の前記加重平均値の差を算出し、前記最
大値の差および前記加重平均値の差と予め定めた閾値を
比較してその比較結果に応じた判定レベルを定め、前記
検出対象の検出サイクルの前記検出対象の検出区間の前
記デジタルデータが前記判定レベルより大なるとき、そ
の大なるデジタルデータの前後に所定の時間幅のデジタ
ルデータを付加したデータを前記部分放電信号として出
力することを特徴とする外部雑音除去方法を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の外部雑音除去方法
を達成する測定システムを示す。電力ケーブル線路１の
途中に設けられた絶縁接続部２（絶縁筒１７を有する）
の両側には、一対の箔電極３ａ，３ｂが貼着されてい
る。この箔電極３ａ，３ｂの夫々には検出インピーダン
ス４が接続され、この検出インピーダンス４には同調増
幅器５が接続されている。同調増幅器５には、Ａ／Ｄ
（アナログ／デジタル）変換器６、信号処理回路７、お
よびモニタ用パーソナルコンピュータ（以下、モニタパ
ソコンという）８が直列に接続されている。モニタパソ
コン８は、ＣＲＴ等の表示装置、記憶装置、プリンタ等
の記録装置を備えている。
を参照して説明する。図１は本発明の外部雑音除去方法
を達成する測定システムを示す。電力ケーブル線路１の
途中に設けられた絶縁接続部２（絶縁筒１７を有する）
の両側には、一対の箔電極３ａ，３ｂが貼着されてい
る。この箔電極３ａ，３ｂの夫々には検出インピーダン
ス４が接続され、この検出インピーダンス４には同調増
幅器５が接続されている。同調増幅器５には、Ａ／Ｄ
（アナログ／デジタル）変換器６、信号処理回路７、お
よびモニタ用パーソナルコンピュータ（以下、モニタパ
ソコンという）８が直列に接続されている。モニタパソ
コン８は、ＣＲＴ等の表示装置、記憶装置、プリンタ等
の記録装置を備えている。
【０００８】絶縁接続部２に取り付けた箔電極３ａ，３
ｂから検出インピーダンス４を介して信号が検出された
後、同調増幅器５により後述する最適周波数での同調増
幅が行われる。同調増幅された検出信号は、Ａ／Ｄ変換
器６によりデジタルサンプリングが行われ、以下に説明
する本発明方法に係る処理手順を実行する信号処理回路
７で雑音除去が行われる。雑音除去処理が行われたデジ
タルデータはモニタパソコン８に送られ、表示処理およ
び記録処理が行われる。
ｂから検出インピーダンス４を介して信号が検出された
後、同調増幅器５により後述する最適周波数での同調増
幅が行われる。同調増幅された検出信号は、Ａ／Ｄ変換
器６によりデジタルサンプリングが行われ、以下に説明
する本発明方法に係る処理手順を実行する信号処理回路
７で雑音除去が行われる。雑音除去処理が行われたデジ
タルデータはモニタパソコン８に送られ、表示処理およ
び記録処理が行われる。
【０００９】ここで、同調増幅器２の最適周波数の求め
方について説明する。図２は同調増幅器の最適周波数を
求めるための回路を示す。図中、図１と同一であるもの
には同一引用数字を用いたので、重複する説明を省略す
る。箔電極３ａ，３ｂとは別に箔電極３ｃ，３ｄが絶縁
接続部２上に貼着され、この箔電極３ｃ，３ｄに校正パ
ルス発振器１５が接続される。また、検出インピーダン
ス４にはスペクトラムアナライザ１６が接続されてい
る。校正パルス発振器１５から、校正用の信号パルスが
絶縁接続部２の絶縁筒１７の両側の防食層上に取り付け
られた箔電極３ｃ，３ｄから注入される。この校正用信
号パルスの注入に応じて検出インピーダンス４から出力
される検出信号がスペクトラムアナライザ１６に取り込
まれ、周波数分析が行われる。その手順について、以下
に説明する。 （ｉ）校正パルス発振器１５から所定の大きさ（例え
ば、１０ｐｃ）の信号を注入し、この時の検出信号の周
波数スペクトルＳ（ｆ）を求める。 （ii）校正パルス発振器１５を停止させ、信号を注入し
ない状態で検出した雑音の検出信号の周波数スペクトル
Ｎ（ｆ）を求める。 (iii) 検出信号の周波数スペクトルＳ（ｆ）と雑音の周
波数スペクトルＮ（ｆ）の比が最大になる周波数を最適
周波数とする。
方について説明する。図２は同調増幅器の最適周波数を
求めるための回路を示す。図中、図１と同一であるもの
には同一引用数字を用いたので、重複する説明を省略す
る。箔電極３ａ，３ｂとは別に箔電極３ｃ，３ｄが絶縁
接続部２上に貼着され、この箔電極３ｃ，３ｄに校正パ
ルス発振器１５が接続される。また、検出インピーダン
ス４にはスペクトラムアナライザ１６が接続されてい
る。校正パルス発振器１５から、校正用の信号パルスが
絶縁接続部２の絶縁筒１７の両側の防食層上に取り付け
られた箔電極３ｃ，３ｄから注入される。この校正用信
号パルスの注入に応じて検出インピーダンス４から出力
される検出信号がスペクトラムアナライザ１６に取り込
まれ、周波数分析が行われる。その手順について、以下
に説明する。 （ｉ）校正パルス発振器１５から所定の大きさ（例え
ば、１０ｐｃ）の信号を注入し、この時の検出信号の周
波数スペクトルＳ（ｆ）を求める。 （ii）校正パルス発振器１５を停止させ、信号を注入し
ない状態で検出した雑音の検出信号の周波数スペクトル
Ｎ（ｆ）を求める。 (iii) 検出信号の周波数スペクトルＳ（ｆ）と雑音の周
波数スペクトルＮ（ｆ）の比が最大になる周波数を最適
周波数とする。
【００１０】通常、スペクトラムアナライザ１６は、上
記(iii) のスペクトル比の計算機能を有している。次
に、本発明による外部雑音除去方法を説明する。 〔１〕まず、検出信号をＡ／Ｄ変換器６でサンプリング
する。サンプリング波形を信号処理回路７により測定サ
イクル毎に所定の時間幅の区間に分ける（ｋサイクル目
のｊ区間の波形をＰa1 k （ｊ，ｉ）とする）。 〔２〕次に、ｋサイクル目のｊ番目の区間内のサンプリ
ング値の最大値Ｐa1 k （ｊ）と、その両隣の区間（ｊ−
１），（ｊ＋１）内のサンプリング値の最大値Ｐ
a1 k （ｊ−１）、Ｐa1 k （ｊ＋１）を求める。 〔３〕さらに、ｋサイクルより１つ前の（ｋ−１）サイ
クル目のｊ番目の区間の加重平均値Ｐa0 k-1 （ｊ）と、
（ｋ−１）サイクル目の（ｊ−１）と（ｊ＋１）の各区
間内の加重平均値Ｐa0 k-1 （ｊ−１）、Ｐa0 k-1 （ｊ＋
１）を求める。
記(iii) のスペクトル比の計算機能を有している。次
に、本発明による外部雑音除去方法を説明する。 〔１〕まず、検出信号をＡ／Ｄ変換器６でサンプリング
する。サンプリング波形を信号処理回路７により測定サ
イクル毎に所定の時間幅の区間に分ける（ｋサイクル目
のｊ区間の波形をＰa1 k （ｊ，ｉ）とする）。 〔２〕次に、ｋサイクル目のｊ番目の区間内のサンプリ
ング値の最大値Ｐa1 k （ｊ）と、その両隣の区間（ｊ−
１），（ｊ＋１）内のサンプリング値の最大値Ｐ
a1 k （ｊ−１）、Ｐa1 k （ｊ＋１）を求める。 〔３〕さらに、ｋサイクルより１つ前の（ｋ−１）サイ
クル目のｊ番目の区間の加重平均値Ｐa0 k-1 （ｊ）と、
（ｋ−１）サイクル目の（ｊ−１）と（ｊ＋１）の各区
間内の加重平均値Ｐa0 k-1 （ｊ−１）、Ｐa0 k-1 （ｊ＋
１）を求める。
【００１１】ここで、加重平均値Ｐa0 k-1 （ｊ）は、
（ｋ−１）サイクル目より１つ前のサイクルを（ｋ−
２）とすれば、 Ｐa0 k-1 （ｊ）＝｛Ｐa0 k-2 （ｊ）＋Ｐa1 k-2 （ｊ）｝
／２ で求める。 〔４〕次に、予め設定した閾値Ｓa を用いて、以下の
（１）〜（４）の比較が行なわれる。
（ｋ−１）サイクル目より１つ前のサイクルを（ｋ−
２）とすれば、 Ｐa0 k-1 （ｊ）＝｛Ｐa0 k-2 （ｊ）＋Ｐa1 k-2 （ｊ）｝
／２ で求める。 〔４〕次に、予め設定した閾値Ｓa を用いて、以下の
（１）〜（４）の比較が行なわれる。
【００１２】 Ｓa ＜｛Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ−１）｝ ・・・（１） Ｓa ＜｛Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ＋１）｝ ・・・（２） ｛Ｐa0 k-1 （ｊ）−Ｐa0 k-1 （ｊ−１）｝＜Ｓa ・・・（３） ｛Ｐa0 k-1 （ｊ）−Ｐa0 k-1 （ｊ＋１）｝＜Ｓa ・・・（４） （１）〜（４）がすべて満たされた場合、判定レベルＰ
M k （ｊ）は、（５）式で求められる。ここで、αは定
数である。
M k （ｊ）は、（５）式で求められる。ここで、αは定
数である。
【００１３】 ＰM k （ｊ）＝１／２・［Ｐa0 k-1 （ｊ）＋１／２・｛Ｐa1 k （ｊ−１） ＋Ｐa1 k （ｊ＋１）｝］＋α ・・・（５） （１）〜（４）が１つでも満たされなかった場合、判定
レベルＰM k （ｊ）は（６）式で求められる。 ＰM k （ｊ）＝１／２・｛Ｐa0 k-1 （ｊ）＋Ｐa1 k （ｊ）｝＋α ・・・（６） 〔５〕次に、ｋサイクル目の区間ｊ内のｉ個のサンプリ
ングデータＰa1 k （ｊ，ｉ）の中に、Ｐa1 k （ｊ，ｉ）
＞ＰM k （ｊ）の条件を満たすサンプリングデータが１
個でもあれば、そのデータの前後に所定の時間幅βのサ
ンプリングデータを付けて雑音除去後のデータとする。
これ以外の雑音除去後のデータ値は零にする。 〔６〕この後、次の区間（ｊ＋１）およびそれ以降の区
間についても同様に処理する。
レベルＰM k （ｊ）は（６）式で求められる。 ＰM k （ｊ）＝１／２・｛Ｐa0 k-1 （ｊ）＋Ｐa1 k （ｊ）｝＋α ・・・（６） 〔５〕次に、ｋサイクル目の区間ｊ内のｉ個のサンプリ
ングデータＰa1 k （ｊ，ｉ）の中に、Ｐa1 k （ｊ，ｉ）
＞ＰM k （ｊ）の条件を満たすサンプリングデータが１
個でもあれば、そのデータの前後に所定の時間幅βのサ
ンプリングデータを付けて雑音除去後のデータとする。
これ以外の雑音除去後のデータ値は零にする。 〔６〕この後、次の区間（ｊ＋１）およびそれ以降の区
間についても同様に処理する。
【００１４】図３は本発明の外部雑音除去方法に対応し
た各サイクルにおける波形を示す。図３には３つのパル
ス波形Ｉ，II，III が示され、上段は（ｋ−１）サイク
ル目の検出信号波形９と加重平均値Ｐa0 k-1 と定数αの
和１０を示し、中段はｋサイクル目の検出信号波形１１
と信号最大値Ｐa1 k と定数αの和１２を示し、下段は信
号処理回路７による処理後のデジタル信号波形１４を示
している。１３はパルス判別レベルである。以下、パル
ス波形Ｉ，II，III のそれぞれに対する本発明の処理に
ついて説明する。
た各サイクルにおける波形を示す。図３には３つのパル
ス波形Ｉ，II，III が示され、上段は（ｋ−１）サイク
ル目の検出信号波形９と加重平均値Ｐa0 k-1 と定数αの
和１０を示し、中段はｋサイクル目の検出信号波形１１
と信号最大値Ｐa1 k と定数αの和１２を示し、下段は信
号処理回路７による処理後のデジタル信号波形１４を示
している。１３はパルス判別レベルである。以下、パル
ス波形Ｉ，II，III のそれぞれに対する本発明の処理に
ついて説明する。
【００１５】まず、パルス波形Ｉの場合、区間ｊの信号
最大値と前後の区間の信号最大値との差（図中のＢ）、
Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ−１）、Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1
k （ｊ＋１）が閾値Ｓa よりも小さく、かつ、区間ｊの
加重平均値と前後の区間の加重平均値の差Ａも閾値Ｓa
より小さいため、判定レベルＰM k （ｊ）は、図中の点
線で示された値、 １／２・｛Ｐa0 k-1 （ｊ）＋Ｐa1 k （ｊ）｝＋α になる。このとき、区間ｊにおいては、この判定レベル
を越えるデータは存在しないため、区間ｊの出力値は全
て零になる。
最大値と前後の区間の信号最大値との差（図中のＢ）、
Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ−１）、Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1
k （ｊ＋１）が閾値Ｓa よりも小さく、かつ、区間ｊの
加重平均値と前後の区間の加重平均値の差Ａも閾値Ｓa
より小さいため、判定レベルＰM k （ｊ）は、図中の点
線で示された値、 １／２・｛Ｐa0 k-1 （ｊ）＋Ｐa1 k （ｊ）｝＋α になる。このとき、区間ｊにおいては、この判定レベル
を越えるデータは存在しないため、区間ｊの出力値は全
て零になる。
【００１６】次に、パルス波形IIの場合、区間ｊの信号
最大値と前後の区間の信号最大値との差は、 Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ−１） Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ＋１） となり、図中のＤに示すように、いずれも閾値Ｓa より
も大きい。一方、（ｋ−１）サイクル目の区間ｊの加重
平均値と前後の区間の加重平均値の差（図中のＣ）は、 Ｐa0 k-1 （ｊ）−Ｐa0 k （ｊ−１） Ｐa0 k-1 （ｊ）−Ｐa0 k-1 （ｊ＋１） となり、共に閾値Ｓa よりも大きいことから、判定レベ
ルＰM k （ｊ）は、点線で示された値、 １／２・｛Ｐa0 k-1 （ｊ）＋Ｐa1 k （ｊ）｝＋α になる。このとき、区間ｊにおいては、この判定レベル
を越えるデータは存在しないため、区間ｊの出力値は全
て零になる。
最大値と前後の区間の信号最大値との差は、 Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ−１） Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ＋１） となり、図中のＤに示すように、いずれも閾値Ｓa より
も大きい。一方、（ｋ−１）サイクル目の区間ｊの加重
平均値と前後の区間の加重平均値の差（図中のＣ）は、 Ｐa0 k-1 （ｊ）−Ｐa0 k （ｊ−１） Ｐa0 k-1 （ｊ）−Ｐa0 k-1 （ｊ＋１） となり、共に閾値Ｓa よりも大きいことから、判定レベ
ルＰM k （ｊ）は、点線で示された値、 １／２・｛Ｐa0 k-1 （ｊ）＋Ｐa1 k （ｊ）｝＋α になる。このとき、区間ｊにおいては、この判定レベル
を越えるデータは存在しないため、区間ｊの出力値は全
て零になる。
【００１７】次に、パルス波形III の場合、区間ｊの信
号最大値と前後の区間の信号最大値との差、 Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ−１） Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ＋１） は、図中のＦのようになり、共に閾値Ｓa よりも大き
い。また、（ｋ−１）サイクルの加重平均値は、 Ｐa0 k-1 （ｊ）−Ｐa0 k-1 （ｊ−１） Ｐa0 k-1 （ｊ）−Ｐa0 k-1 （ｊ＋１） となり、図中のＥに示すように、いずれも閾値Ｓa より
も小さい。したがって、判定レベルＰM k （ｊ）は、点
線で示された値、 １／２・［Ｐa0 k-1 （ｊ）＋１／２｛Ｐa1 k （ｊ−１）
＋Ｐa1 k （ｊ＋１）｝］＋α となる。このとき、区間ｊにおいて、この判定レベルを
越えるデータがＧの位置に存在することから、このＧの
デジタルデータを含み、その前後の所定の時間幅（例え
ば、図３に示す幅β）のサンプリングデータが出力デー
タ１４となり、パルス波形部分は除去されず、有効な信
号として残される。
号最大値と前後の区間の信号最大値との差、 Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ−１） Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ＋１） は、図中のＦのようになり、共に閾値Ｓa よりも大き
い。また、（ｋ−１）サイクルの加重平均値は、 Ｐa0 k-1 （ｊ）−Ｐa0 k-1 （ｊ−１） Ｐa0 k-1 （ｊ）−Ｐa0 k-1 （ｊ＋１） となり、図中のＥに示すように、いずれも閾値Ｓa より
も小さい。したがって、判定レベルＰM k （ｊ）は、点
線で示された値、 １／２・［Ｐa0 k-1 （ｊ）＋１／２｛Ｐa1 k （ｊ−１）
＋Ｐa1 k （ｊ＋１）｝］＋α となる。このとき、区間ｊにおいて、この判定レベルを
越えるデータがＧの位置に存在することから、このＧの
デジタルデータを含み、その前後の所定の時間幅（例え
ば、図３に示す幅β）のサンプリングデータが出力デー
タ１４となり、パルス波形部分は除去されず、有効な信
号として残される。
【００１８】図３から明らかなように、本発明によれ
ば、周期的でない突出したパルスのみを選択的に通過さ
せることにより、バックグランド雑音を効果的に除去す
ることができる。
ば、周期的でない突出したパルスのみを選択的に通過さ
せることにより、バックグランド雑音を効果的に除去す
ることができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の外部雑音除
去方法によれば、検出対象の検出サイクルにおける検出
対象の検出区間の最大値とその前後の検出区間の最大値
の差を算出し、１つ前の検出サイクルにおいて、対応す
る検出区間の加重平均値とその前後の検出区間の加重平
均値の差を算出し、前記最大値の差および前記加重平均
値の差と予め定めた閾値を比較してその比較結果に応じ
た判定レベルを定め、前記検出対象の検出サイクルの前
記検出対象の検出区間の前記デジタルデータの中で前記
判定レベルより大なるデジタルデータを検出したとき、
そのデジタルデータを前記部分放電の信号にしたので、
簡単な処理方法によって、処理時間に時間をとられるこ
となく、原信号を歪ませることなく、周期的でない突出
したパルスのみを選択的に通過させることにより、バッ
クグランド雑音を効果的に除去することができる。
去方法によれば、検出対象の検出サイクルにおける検出
対象の検出区間の最大値とその前後の検出区間の最大値
の差を算出し、１つ前の検出サイクルにおいて、対応す
る検出区間の加重平均値とその前後の検出区間の加重平
均値の差を算出し、前記最大値の差および前記加重平均
値の差と予め定めた閾値を比較してその比較結果に応じ
た判定レベルを定め、前記検出対象の検出サイクルの前
記検出対象の検出区間の前記デジタルデータの中で前記
判定レベルより大なるデジタルデータを検出したとき、
そのデジタルデータを前記部分放電の信号にしたので、
簡単な処理方法によって、処理時間に時間をとられるこ
となく、原信号を歪ませることなく、周期的でない突出
したパルスのみを選択的に通過させることにより、バッ
クグランド雑音を効果的に除去することができる。
【図１】本発明の外部雑音除去方法を達成する測定シス
テムを示す接続図である。
テムを示す接続図である。
【図２】図１の同調増幅器における最適周波数を求める
ための回路を示す接続図である。
ための回路を示す接続図である。
【図３】本信号処理法による雑音除去結果を示す波形図
である。
である。
１ 電力ケーブル線路 ２ 絶縁接続部 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 箔電極 ４ 検出インピーダンス ５ 同調増幅器 ６ Ａ／Ｄ変換器 ７ 信号処理回路 ８ モニタ用パーソナルコンピュータ（モニタパソコ
ン） ９，１１ 検出信号波形 １２ 検出信号波形と信号最大値と定数の和 １３ パルス判別レベル １４ 処理後のデジタル信号波形 １５ 校正パルス発振器 １６ スペクトラムアナライザ １７ 絶縁筒
ン） ９，１１ 検出信号波形 １２ 検出信号波形と信号最大値と定数の和 １３ パルス判別レベル １４ 処理後のデジタル信号波形 １５ 校正パルス発振器 １６ スペクトラムアナライザ １７ 絶縁筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 謙一郎 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 鈴木 弘 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 佐藤 英男 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 遠藤 桓 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 江島 弘高 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 Ｆターム(参考） 2G015 AA06 AA27 BA10 CA01 2G036 AA10 AA13 AA20 BA01 BB20 BB22 CA06
Claims (3)
- 【請求項１】 電力ケーブル、電気機器等の部分放電を
検出する検出信号から雑音成分を除去する外部雑音除去
方法において、 所定の時間幅を有する複数の検出区間を有した複数の検
出サイクルを設定し、 前記複数の検出サイクルの前記複数の検出区間において
前記検出信号をデジタルサンプリングしてデジタルデー
タを生成し、 検出対象の検出サイクルの検出対象の検出区間とその前
後の検出区間の前記デジタルデータの最大値を算出し、 前記検出対象の検出サイクルの１つ前の検出サイクルに
おける前記検出対象の検出区間に対応する検出区間とそ
の前後の検出区間の前記デジタルデータの加重平均値を
算出し、 前記検出対象の検出サイクルにおいて、前記検出対象の
検出区間の前記最大値と、前記前後の検出区間の前記最
大値の差を算出し、 前記１つ前の検出サイクルにおいて、前記対応する検出
区間の前記加重平均値と、前記前後の検出区間の前記加
重平均値の差を算出し、 前記最大値の差および前記加重平均値の差と予め定めた
閾値を比較してその比較結果に応じた判定レベルを定
め、 前記検出対象の検出サイクルの前記検出対象の検出区間
の前記デジタルデータが前記判定レベルより大なると
き、その大なるデジタルデータの前後に所定の時間幅の
デジタルデータを付加したデータを前記部分放電信号と
して出力することを特徴とする外部雑音除去方法。 - 【請求項２】 前記加重平均値〔Ｐa0 k-1 （ｊ）〕は、
前記検出対象の検出サイクルをｋ、該検出サイクルｋの
検出区間をｊ、前記１つ前の検出サイクルを（ｋ−
１）、この（ｋ−１）サイクルより１つ前のサイクルを
（ｋ−２）、該（ｋ−２）サイクルのｊ番目の加重平均
値をＰa0 k-2 （ｊ）、前記（ｋ−２）サイクルのｊ番目
の最大値をＰa1 k-2 （ｊ）とするとき、 Ｐa0 k-1 （ｊ）＝｛Ｐa0 k-2 （ｊ）＋Ｐa1 k-2 （ｊ）｝
／２ として算出することを特徴とする請求項１記載の外部雑
音除去方法。 - 【請求項３】 前記検出対象の検出サイクルをｋ、該検
出サイクルｋの前記検出対象の検出区間をｊ、前記検出
区間ｊの前後の検出区間を（ｊ−１）および（ｊ＋
１）、前記検出サイクルｋの検出区間ｊ内のサンプリン
グデータの最大値をＰa1 k （ｊ）、前記検出区間（ｊ−
１）および（ｊ＋１）内の各サンプリングデータの最大
値をＰa1 k （ｊ−１）およびＰa1 k （ｊ＋１）、前記検
出サイクルｋより１つ前の検出サイクル（ｋ−１）の検
出区間ｊ、その前後の検出区間（ｊ−１）および（ｊ＋
１）のサンプリングデータの加重平均値をＰ
a0 k-1 （ｊ），Ｐa0 k-1 （ｊ−１）およびＰa0 k-1 （ｊ
＋１）、前記判定レベルをＰM k （ｊ）、閾値をＳa 、
定数をαとするとき、 Ｓa ＜｛Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ−１）｝ ・・・（１） Ｓa ＜｛Ｐa1 k （ｊ）−Ｐa1 k （ｊ＋１）｝ ・・・（２） ｛Ｐa0 k-1 （ｊ）−Ｐa0 k-1 （ｊ−１）｝＜Ｓa ・・・（３） ｛Ｐa0 k-1 （ｊ）−Ｐa0 k-1 （ｊ＋１）｝＜Ｓa ・・・（４） の（１）〜（４）の比較条件をすべて満たすとき、前記
判定レベルは、 ＰM k （ｊ）＝１／２・［Ｐa0 k-1 （ｊ）＋１／２・
｛Ｐa1 k （ｊ−１）＋Ｐa1 k （ｊ＋１）｝］＋α で算出し、前記（１）〜（４）の比較条件を１つでも満
たさないとき、前記判定レベルは、 ＰM k （ｊ）＝１／２・｛Ｐa0 k-1 （ｊ）＋Ｐ
a1 k （ｊ）｝＋α で算出することを特徴とする請求項１記載の外部雑音除
去方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16661298A JP3354491B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 外部雑音除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16661298A JP3354491B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 外部雑音除去方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000002741A true JP2000002741A (ja) | 2000-01-07 |
| JP3354491B2 JP3354491B2 (ja) | 2002-12-09 |
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ID=15834544
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16661298A Expired - Fee Related JP3354491B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 外部雑音除去方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3354491B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102854445A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-01-02 | 上海市电力公司 | 一种局部放电脉冲电流的波形特征提取方法 |
| CN103308829A (zh) * | 2013-05-23 | 2013-09-18 | 国家电网公司 | 一种gis单次局放信号提取与触发时刻调整方法 |
| CN106353648A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-25 | 浙江新图维电子科技有限公司 | 一种综合的局放监测装置及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06331686A (ja) * | 1993-05-24 | 1994-12-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 絶縁劣化監視装置 |
| JPH085698A (ja) * | 1994-06-23 | 1996-01-12 | Nissin Electric Co Ltd | 部分放電検知方法および部分放電検知装置 |
| JPH0843476A (ja) * | 1994-08-03 | 1996-02-16 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 部分放電測定方法 |
| JPH0968556A (ja) * | 1995-08-31 | 1997-03-11 | Nissin Electric Co Ltd | 電気機器用絶縁診断装置 |
| JPH11352179A (ja) * | 1998-06-10 | 1999-12-24 | Toshiba Electric Service Corp | 回転電機の部分放電監視装置 |
-
1998
- 1998-06-15 JP JP16661298A patent/JP3354491B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106353648A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-25 | 浙江新图维电子科技有限公司 | 一种综合的局放监测装置及方法 |
| CN106353648B (zh) * | 2016-08-30 | 2024-04-09 | 浙江新图维电子科技有限公司 | 一种综合的局放监测方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3354491B2 (ja) | 2002-12-09 |
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