CN113988130B 一种脉冲电流波形双时双频参数提取方法及系统 （国网上海市电力公司）

一种脉冲电流波形双时双频参数提取方法本发明涉及一种脉冲电流波形双时双频参群中的单个脉冲电流波形利用提升小波去噪并幅值归一化后形成时域波形1；步骤2)再对时域时域波形1进行快速傅立叶变换和短时傅立叶变换分别幅值归一化后得到频域波形1和频域波形2；步骤3)再利用时域波形和频域波形的时间标成脉冲群所有波形处理，从而得到脉冲电流波形-时间序列的双时双频标准差特征参数分布平2步骤1)对脉冲群中的单个脉冲电流波形利用提升小波去噪并幅值归一化后形成时域步骤2)再对时域波形1进行希尔伯特变换得到时域波形2，以及对时域波形1进行快速步骤4)重复步骤1)至3)完成脉冲群所有波形处理，从而得到脉冲电流波形-时间序列所述系统包括超宽频带检测获取的PD源和噪声源混合的脉冲电流波形-时间序列模块所述超宽频带检测获取的PD源和噪声源混合的脉冲电流波形-时间序列模块(10)、提短时傅里叶变换模块(15)和时频标准差分布模块(1所述的双时双频4类波形模块(16)用于存放时域波形IP'(c)和时域波形2pj(1),以及频域波形1p'f)和频域波形所述的时频标准差分布模块(17)对双时双频4类波形模块(16)存放的时域波形和时域波形以及频域波形和频域波形2p(f)进行计算，得到脉冲电流波检测获取PD源和噪声源的脉冲源形成的混合脉冲电流波形-时间序列。混合的脉冲电流波形-时间序列模块(10)为采用模拟带宽数十MHz、采样率100MS/s及以上的数据采集装置，通过频率响应数十MHz及以上满足纳秒级PD超宽频带检测的耦合装置基于脉冲波形触发技术记录单个脉冲电流时域波形和对应触发时刻的脉冲电流波形-时间序域波形IP'(),作为被后续模块处理的对3傅立叶变换算法实现对时域波形1的FFT即P"(f),幅值归一化处理得到傅立叶变换算法实现对时域波形1的STFT即P"(f),幅值归一化处理得到4[0002]对交流或者换流变压器等高压设备绝缘的局部放电(partialdischarge,PD)进行检测或监测时，基于PD脉冲峰值-时间序列的传统检测系统对于存在多PD源(包含两个)产生的脉冲电流波形存在时域波形表征上非常相似的工况。使得图1所示的脉冲波形非线性映射方法不能满足后期利用智能聚类分析等手段实现多PD源[0005]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种脉冲电流波形[0008]步骤1)对脉冲群中的单个脉冲电流波形利用提升小波去噪并幅值归一化后形成[0009]步骤2)再对时域波形1进行希尔伯特变换得到时域波形2，以及对时域波形1进行5[0011]步骤4)重复步骤1)至3)完成脉冲群所有波形处理，从而得到脉冲电流波形-时间取方法的系统，该系统包括超宽频带检测获取的PD源和噪声源混合的脉冲电流波形-时间[0014]所述超宽频带检测获取的PD源和噪声源混合的脉冲电流波形-时间序列模块、提频率响应数十MHz及以上满足纳秒级PD超宽频带检测的耦合装置基于脉冲波形触发技术记[0017]作为优选的技术方案，所述的脉冲时域波形模块用于存放时域波形1作为对时域波形1的STFT即P"(f),幅值归一化处理得到[0021]作为优选的技术方案，所述的双时双频4类波形模块用于存放时域波形1和时域波形2以及频域波形1p(f)和频域波形2[0022]所述的时频标准差分布模块对双时双频4类波形模块存放的时域波形1p'c)和时域波形2以及频域波形1和频域波形2r;s)进行计算，得到脉冲电流波形-时6[0025]2、比现行仅基于脉冲电流时域和频域波形的特征参数提前方法(比如等效时频[0029]图4为本发明方法在直流耐压超宽频带检测获取的示例1(尖板放电缺陷)的典型[0030]图5为本发明方法在直流耐压超宽频带检测获取的示例2(内部气隙放电缺陷)的[0031]图6为本发明方法在直流耐压超宽频带检测获取的示例3(沿面放电缺陷)的典型数提取方法。即针对超宽频带检测获取PD源和噪声源等脉冲源形成的混合脉冲电流波形-单个脉冲电流波形的双时双频4类波形；再利用时域波形和频域波形的时间标准差和频率冲群所有波形处理，从而得到脉冲电流波形-时间序列的双时双频标准差特征参数分布平7行仅基于脉冲电流时域和频域波形的特征参数提前方法(比如等效时频法)具有更强的鲁超宽频带检测获取PD源和噪声源等脉冲源形成的混合脉冲电流波形-时间序列即脉冲群pj后形成时域波形1即p'(1):再对时域波形1进行希尔伯特变换(Hilberttransform，HT)得到时域波形2即p'(),以及对时域波形1进行快速傅立叶变换(fastFouriertransform，过程对脉冲群所有波形处理，从而得到脉冲电流波形-时间序列的双时双频标准差特征参数分布平面(T)",F"),j=1,2,…,N,用于构建超宽频带PD检测的脉冲群快速分类技术。统包括超宽频带检测获取的PD源和噪声源混合的脉冲电流波形-时间序列模块10、提升小[0040]所述超宽频带检测获取的PD源和噪声源混合的脉冲电流波形-时间序列模块10、[0041]所述的超宽频带检测获取的PD源和噪声源混合的脉冲电流波形-时间序列模块10以上满足纳秒级PD超宽频带检测的耦合装置基于脉冲波形触发技术记录单个脉冲电流时[0046]k——脉冲电流波形由k个点组成，点数由采样率fs*采样时长决定；图3所示为8冲电流波形-时间序列即脉冲群中包含的单个原[0050]所述的提升小波去噪模块11对脉冲群中的单个原始脉冲电流波形利用提升小波[0051]1)剖分。原始信号p＝pj(t)被分裂为偶数样本序列x"=x"与奇数样本序列y"=y";[0060]所述的脉冲时域波形模块12用于存放时域波形1作为被后续模块处理的对[0061]所述的希尔伯特变换模块13利用希尔伯特变换算法实现对时域波形1的HT即Hj9[0067]所述的快速傅立叶变换模块14利用离散傅立叶变换((discreteFourier[0072]图4(b)、图5(b)和图6(b)所示时域波形1经过快速傅立叶变换(fastFourier[0073]所述的短时傅里叶变换模块15利用短时傅立叶变换算法实现对时域波形1的STFT[0079]图4(b)、图5(b)和图6(b)所示时域波形1经过短时傅立叶变换(short-timeFouriertransform，STFM)模块得到的频域波形2即r'[0080]所述的双时双频4类波形模块16用于存放时域波形1pj(r)和时域波形2pf(),以r)和频域波形2[0081]所述的时频标准差分布模块17对双时双频4类波形模块16存放的时域波形1pj(r)(f)[0088]利用(11)对16双时双频4类波形模块中存放的时域波形1和时域波形2即和以及频域波形1和频域波形2即pf)和(f),可以得到：[0092]