复小波包变换抑制PD监测中周期性窄带干扰

为了有效抑制PD测量中的周期性窄带干扰,采用相同滤波器构造小波包和"保持实小波包滤波器的幅频特性,改变其相频特性"构造复小波的方法,构造了与相应实小波包具有相同幅频特性和与相应复小波具有相同相频特性的复小波包;给出了构造复小波包的具体方法,并用描述波形相似程度的NCC和VTP参数以及幅值相对误差,对原始PD仿真信号分解后直接重构的效果进行了定量评价,证明了复小波包构造的正确性和具有很好还原非平稳脉冲信号的能力。最后,用复小波包变换技术对含有不同频率、不同强度窄带干扰的PD混合仿真和实测信号进行了去噪应用,解决了窄带干扰频率在检测仪器频带内用硬件滤波对局放信号有较大损失和用小波包变换去噪效果差的难题。     

用于复小波变换去噪的复阈值构造算法

基于复小波变换的特点,提出分别对其系数的实部和虚部进行独立阈值选取,根据噪声水平用复掩码算子调整阈值,由此得到复阈值的一种新算法。将所构造的复阈值用于一种全新的复合信息——WTRI,对仿真局部放电信号的去噪,并引入波形相似性参数和去噪前后的信噪比,对不同复阈值的去噪效果进行综合评价,由此总结出选择复阈值的一般规律;最后针对不同模拟缺陷类型的实测PD信号,构造了与之对应的最佳复阈值。研究结果表明,采用该复阈值技术的复小波变换抑制噪声的能力更强,而且在高信噪比的情况下,对信号的畸变也更小。     

一种基于复小波变换提取PD信号的分块自适应复阈值算法

基于复小波系数之间的相关性以及块阈值算法能充分利用周围小波系数的特点,创建一种用于复小波变换对PD信号的去噪的分块自适应复阈值算法,并与点自适应复阈值算法和分块自适应实阈值算法的去噪效果进行了对比.利用变化趋势参数(VTP)和波形相似性参数(NCC),并结合去噪前后的信噪比(SNR)对仿真PD信号的去噪效果进行综合评价.最后,将分块自适应复阈值技术用于对实验室实测的模拟GIS超高频PD信号的去噪.结果表明,采用分块自适应复阈值算法的复小波变换抑制白噪声效果更好,在保证高信噪比(SNR)或噪声抑制比(NRR)的情况下,对信号的畸变也更小.     

用于提取PD信号的复小波簇消噪算法

因电气设备处在强烈电磁干扰环境中,常被噪声淹没,为了准确检测PD信号,需有效抑制其噪声干扰。根据PD信号和白噪干扰的复小波系数各有其特点和小波变换的本质是被分析信号和小波做内积运算,提出了从一簇复小波中逐层选择最优复小波并根据模极大值原理确定分解层数的方法即以阈值消噪法为基础的复小波簇消噪法。采用该方法对PD染噪信号进行去噪处理,并用去噪前后的信噪比(SNR)和波形相似性参数(NCC)对仿真PD信号的消噪结果进行评价。结果表明,复小波簇消噪法在满足SNR>10 dB的要求下,两个信号的NCC都>0.9,复小波簇消噪法从白噪干扰中提取PD信号的能力更强,在高SNR的情况下,信号的畸变也更小。     

用于复小波变换的EWC阈值法抑制周期性窄带干扰

由于气体绝缘组合电器(GIS)的局部放电(PD)特高频检测虽然能够避开大多数窄带干扰,但是,还有部分窄带干扰会进入检测系统,从而湮没PD信号,因此在现场检测时必须加以抑制。根据PD信号与周期性窄带干扰小波变换后的不同特点,剖析了抑制周期性窄带干扰的常用方法--小波系数直接置零法的局限性,提出了可以用于抑制周期性窄带干扰的有效小波系数(EWC)阈值法,并以所构造的db4复小波对仿真信号与实测GIS特高频PD信号进行了对比去噪研究。研究结果表明:基于EWC阈值法的复小波变换能够有效地抑制GIS特高频PD信号中的周期性窄带干扰。     

用于复小波变换的EWC阈值法抑制周期性窄带干扰

由于气体绝缘组合电器（GIS）的局部放电（PD）特高频检测虽然能够避开大多数窄带干扰，但是，还有部分窄带干扰会进入检测系统，从而湮没PD信号，因此在现场检测时必须加以抑制。根据PD信号与周期性窄带干扰小波变换后的不同特点，剖析了抑制周期性窄带干扰的常用方法——小波系数直接置零法的局限性，提出了可以用于抑制周期性窄带干扰的有效小波系数（EWC）阈值法，并以所构造的db4复小波对仿真信号与实测GIS特高频PD信号进行了对比去噪研究。研究结果表明：基于EWC阈值法的复小波变换能够有效地抑制GIS特高频PD信号中的周期性窄带干扰。     

一种用于抑制白噪声的分层复阈值算法

基于PD信号的复小波变换模极大值随尺度s的增加而增加，而白噪声的复小波变换模极大值随尺度s的增加而减小的特点，创建一种分层复阈值算法。将分层复阈值用于复小波变换对仿真PD信号的去噪，并与全局复阈值算法进行了比较。同时在对仿真PD信号去噪后的波形畸变研究中，为弥补波形相似性参数(NCC)的不足，提出一个新的描述波形相似程度参数--变化趋势参数(VTP)，并结合去噪前后的信噪比(SNR)对去噪效果进行综合评价。将分层复阈值技术用于对实验室实测的模拟GIS超高频PD信号的去噪。结果表明，采用分层复阈值技术的复小波变换抑制白噪声的效果更好，在高信噪比(SNR)或噪声抑制比(NRR)的情况下，对信号的畸变也更小。     

用于局部放电信号提取的Daubechies复小波研究

在研究小波多分辨率分析及Mallat算法基本原理的基础上,从构造小波滤波器系教入手,分别构造了与12种Daubechies(Db)实小波相对应的Db复小波,并结合离散希尔伯特变换将其应用于提取局部放电(PD)信号.对PD重构信号的误差进行了分析和比较,选取了用于提取PD信号的最有效复小波.     

基于互补集合经验模态分解法的变压器局部放电信号去噪方法

提出一种针对特高频(ultra-high frequency,UHF)局部放电(partial discharge,PD)信号的去噪方法。首先利用互补集合经验模态分解法(complete ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)将PD信号分解为一系列本征模态函数(intrinsic mode function,IMF),然后通过峭度值判定规则找出含有效PD成分的多组IMF,最终采用小波阈值法对重构信号进一步去噪。仿真和实测算例的处理结果表明,该方法能够有效去除UHF PD信号中的多种噪声,且去噪性能优于单纯的小波自适应阈值法和基于集合经验模态分解法。     

基于DTCWPT和t-SNE的去噪方法及在故障诊断中的应用

为了提取被强噪声淹没的机械设备振动信号中蕴含的微弱故障特征,依据有用信号和噪声在空间分布特性的不同,将流形学习的方法引入到信号降噪中,提出一种将双树复小波包(DTCWPT)和t分布随机近邻嵌入(t-SNE)结合的去噪方法,充分利用了DTCWPT分解的多尺度特性以及t-SNE的非线性降维能力。将振动信号进行双树复小波包分解,依据各尺度小波包系数Shannon熵值搜索最佳小波包基,利用提出的新的阈值函数,对最佳小波包基的小波包系数进行去噪并单支重构组成高维信号空间,然后,采用t-SNE提取高维空间的低维流形,对低维信号序列进一步采用阈值去噪,利用谱回归分析重构回一维信号序列。最后,通过对仿真信号与滚动轴承振动信号进行去噪,结果证实了方法具有良好的非线性去噪性能,将仿真信号的信噪比从-1提高到8.6 d B,并且能更有效的提取强噪声干扰下滚动轴承的故障特征频率。     

实小波与复小波变换对局部放电在线监测中提取信号特征的特点研究

通过采用实小波变换与复小波变换的分析方法抑制干扰、检测局部放电信号的研究,得到了实小波与复小波两种分析方法的特点;通过应用模拟数据和实验室实测数据分析,复小波变换可以从各种干扰中提出了局放信号的特征,应用效果十分良好.     

用于提取GIS局部放电信号的正交紧支复小波构造研究

分析了复小波的优点,根据正交小波构造的条件,采用“保持实小波滤波器的幅频特性,改变其相频特性”的方法,构造了与相应实小波具有相同幅频特性、不同相频特性的复小波,并论证了该构造法的正确性,给出了具体的方法和步骤以及所构造的db4复小波滤波器组系数,并以此复小波为例研究从白噪声中提取局部放电信号。     

Db复小波在超高频局部放电测量中的应用(英文)

On-line partial discharge(PD)detection still remains a very challenging task because of the strong electromagnetic interferences.In this paper,a new method of de-noising,using complex Daubechies wavelet(CDW)transform,has been proposed.It is a relatively recent enhancement to the real-valued wavelet transform because of tow important properties,which are nearly shift-invariant and availability of phase information.Those properties give CDW transform superiority over other real-valued wavelet transform,and then the construction algorithm of CDW is introduced in detail.Secondly,based on the real threshold algorithm of real-valued wavelet transform,complex threshold algorithm is devised.This algorithm take the different characteristics of real part and imaginary part of complex wavelet coefficients into account,it modifies the real and imaginary parts of complex wavelet coefficients respectively.Thirdly,to obtain a real de-noised signal,new combined information series is devised.By applying different combination of real part and imaginary part of de-noised complex signal,a real de-noised signal can be restored with higher peak signal-to-noise ratio(PSNR)and less distortion of original signals.Finally,On-site applications of extracting PD signals from noisy background by the optimal de-noising scheme based on CDW are illustrated.The on-site experimental results show that the optimal de-noising scheme is an effective way to suppress white noise in PD measurement.     

变压器局部放电监测逐层最优小波去噪算法

针对用于局部放电监测的去除白噪声算法会造成去噪脉冲信号波形畸变,脉冲幅值等波形参数产生较大误差,不利于进一步采用脉冲波形分析去除脉冲干扰的问题。为此根据局部放电信号在小波域上的分布特点,提出了各尺度信号分解和重构的最优小波选择方法,并给出了各尺度小波阈值的计算方法。仿真信号的最优小波去噪结果显示去噪信号具有波形畸变率低和幅值误差小的特点;实测信号的最优小波去噪结果证明提出的最优小波去噪算法能有效去除局部放电监测信号中的噪声,在局部放电在线监测应用中具有良好的去噪效果。     

基于幅频特性的复值小波构造及其在电力系统信号分析中的应用

提出了基于幅频特性的复值小波函数构造方法及其相应的复值小波变换。该方法构造的复值小波具有频率局部化性能好、提取故障信号特征分量较准确的优点。复值小波变换能准确分辨出信号中所包含的幅值信息和相位信息 ,因而 ,适用于电力系统的故障信号的检测。利用基于幅频特性的复值小波变换 ,对发电机转子部分故障信号进行了分析 ,显示了基于幅频特性的复值小波变换的电力系统故障信号分析方法 ,是一种有效的方法。     

正交紧支复小波的生成及其在电力系统的应用

分析了小波相频特性对小波分析效果的影响,说明了开发具有多种多相频特性的正交紧支复小波的重要性以及这类小波的生成方法,同时还提出采用复小波变换的复合信息代替通常采用的简单信息的方案。文中大量的电力系统仿真应用实例表明,在许多应用场合,按该文方法构造的具有合适相频特性的复小波优于相应的实小波,复合信息优于相应的简单信息。