[发明专利]一种适用于高频电流局部放电检测的脉冲提取方法

权利要求书

1.一种适用于高频电流局部放电检测的脉冲提取方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：首先对经过AD采集的数字信号序列进行小波分解；具体包括：

a)对原始序列S(n)进行下抽样，获得奇数序列S(n/2-1)、偶数序列S(n/2)，S(n/2)、S(n/2-1)分别是S(n)的一半；

b)S(n/2-1)与高通滤波器h(n/2-1)进行运算，获得序列S1(n/2-1)和高频系数cD1；

c)S(n/2)与低通滤波器g(n/2)进行运算，获得序列S1(n/2)和低频系数cA1；

d)对S1(n/2)进行向下抽取，获得奇数序列S1(n/4-1)、偶数系列S1(n/4)，S1(n/4-1)、S1(n/4)分别为S1(n/2)系列的一半；

e)S(n/4-1)与高通滤波器h(n/4-1)进行运算，获得序列S2(n/4-1)和高频系数cD2；

f)S(n/4)与低通滤波器g(n/4)进行运算，获得序列S2(n/4)和低频系数cA2；

g)依次分解低频序列，最终得到小波系数分别为：低频系数cA6，高频系数cD6～cD1；

经过步骤1分解后得到的小波系数分别为：低频系数cA6，高频系数cD6～cD1，对各级小波分解系数计算特征量，分别为峰值V_{p_cA6}，V_{p_cD6}～V_{p_cD1}，以及其均方根值RMS_cA6，RMS_cD6～RMS_cD1；

以cA6系数为参考，小波分解系数的峰值计算方法为：

V_{p_cA6}＝Max(cA6) (1)

对应均方根值计算公式为：

N为小波系数长度，cA6(i)²为cA6的均方根值；

步骤2：对小波分解系数计算特征量，获得小波分解系数的峰值和有效值；

步骤3：根据各级小波分解系数的峰值与有效值的比值，确定信号类型并进行小波分解系数收缩；

步骤4：对包含局部放电脉冲信号的小波系数进行重构；

步骤5：基于重构的信号，通过自动阈值计算提取出脉冲段；

所述根据各级小波分解系数的峰值与有效值的比值，确定信号类型，具体包括：

若cA6系数峰值与有效值比值大于或等于3且小于或等于5，且标准方差与峰值百分比大于等于40％，则确认为窄带干扰信号；若cD6、cD5系数峰值与有效值之比在6～10之间，且标准方差与峰值百分比大于等于15％，则确认为随机白噪声干扰；若cD4～cD1系数均大于20，且标准方差与峰值百分比均小于5％，则确认为局部放电脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的适用于高频电流局部放电检测的脉冲提取方法，其特征在于，所述步骤1中采集的数字信号s(t)中包括：待提取的局部放电脉冲信号、窄带干扰信号N_fi(t)、白噪声信号N_w(t)，其中，N_fi(t)中包含至少一个中心频率的窄带干扰。

3.根据权利要求1所述的适用于高频电流局部放电检测的脉冲提取方法，其特征在于，所述对包含局部放电脉冲信号的小波系数进行重构，具体包括：

a)低频系数cA6，高频系数cD6上抽样后，与低频滤波器H和高频滤波器G处理得到低频系数cA5；

b)依次按照a)步骤得到低频系数cA4、cA3、cA2、cA1；

c)将低频系数cA1、高频系数cD1上抽样后，与低频滤波器H，高频滤波器G处理得到原始信号S。

4.根据权利要求1所述的适用于高频电流局部放电检测的脉冲提取方法，其特征在于，自动阈值V_th＝mean(s)+3σ，其中，mean(s)为重构信号的波形，σ为重构信号标准方差。

5.根据权利要求4所述的适用于高频电流局部放电检测的脉冲提取方法，其特征在于，以过阈值时刻tsamp作为信号到达时间，记录其时间戳，并在该时刻前后分别取0.5us和2us截取该脉冲段，并在段末加上其时间戳和幅值项，作为一个完整的数据记录包。