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局部放电抗干扰技术之软件滤波

发布时间：2020-05-04 12:36:46人气：

软件滤波目前常用的方法如下：

（1）FFT阈值滤波法

该方法主要用来去除周期性窄带干扰。首先对信号进行FFT变换，得到信号的频谱分布，而后在信号的频谱上设一门限值，把所有的大于门限的值置零，可方便地去除窄带干扰。有文章表明应用FFT阂值滤波技术抑制周期性干扰取得了满意的成果，但是FFT反映的是信号的整体信息，只能得到频域特性而没有时域信息，不能反映在局部时间内信号的频率信息，缺乏处理非平稳信号(局部放电信号)的能力。此方法的缺点是门限的选取非常困难，尤其在现场条件下，干扰信号随时间不断变换，门限就更难确定。另外，由于FFT计算量与N(logN)成比例，计算时间也较长。但由于该技术实现简单，目前仍被广泛采用。

（2）复小波变换

复小波变换的研究是基于小波理论发展起来的，研究它的最初动机是为了获取相位信息。复小波变换使用解析滤波器将信号分解为实的部分和虚的部分。然后使用实部和虚部系数来得到幅值和相位信息。从查阅的国内外文献来看，对复小波变换技术的研究还处于初级阶段，在各个领域中的应用还不多见，在电力系统中的应用主要集中在电能质量监测和故障诊断方面，在局部放电领域中目前绝大部分文章均属于重大。复小波的去噪效果优于其它去噪方法，但是对接近或属于局部放电信号监测频带范围内的窄带干扰去噪效果并不理想。

（3）小波变换

近几年发展起来的小波分析为局部放电去噪研究提供了新的强有力的工具。小波分析同时具有很强的时域和频域的分析能力。目前，用于局部放电监测的小波去噪方法主要有模极大值法和阈值法两类，前者实现过程比较复杂，重构信号误差较大。后者算法简捷，在局部放电监测去噪中应用较多。在采用阈值法去除与局部放电脉冲混叠的背景噪声时，由于基小波和阈值的选择对去噪信号的畸变具有直接影响，因此，最优基小波和阈值的选择是解决小波去噪后的局部放电脉冲信号畸变及幅值误差的关键问题。

（4）数学形态学

数学形态学[是从集合论和积分几何学发展起来的，1964年，G.Matheron和J.Serra在各自研究的基础上几乎同时提出了击中与击不中、开闭运算等。1966年数学形态学这一术语被正式提出。最初，Matheron和Serra提出的数学形态学主要是研究二值图像为主。后来，Serra和Sternberg等人将二值形态学算子推广到了灰度图像处理，称为灰度形态学，借助于它可对电力系统信号进行分解，提取或者变形。80年代初，G.Matheron和J.Serra等人创立形态滤波理论。它是近几年发展起来的一种非线性分析方法，和傅立叶变换和小波变换相比具有更快的计算速度，大量研究表明其信号处理幅值不偏移，相位不衰减，且数据窗短，处理速度快。由于数学形态学具有很好的融合性及非线性，因此它在电力系统中的应用具有很好的前景。

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局部放电抗干扰技术之软件滤波

（1）FFT阈值滤波法

（2）复小波变换

（3）小波变换

（4）数学形态学

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