基于混沌系統(tǒng)的局部放電信號周期性脈沖干擾抑制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)變壓器局部放電檢測領(lǐng)域，特別是一種基于混沌系統(tǒng)的局部放電信號周期性脈沖干擾抑制方法。該方法根據(jù)混沌系統(tǒng)對微小干擾的敏感性，針對局部放電中的周期性脈沖干擾，提出利用混沌系統(tǒng)對其進(jìn)行抑制，先對系統(tǒng)的周期激振力幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)，將濾除白噪聲和周期性窄帶干擾的信號加入系統(tǒng)的非線性恢復(fù)力項，觀察信號的相圖軌跡來判斷周期性脈沖干擾信號的有無，調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)對信號幅值和出現(xiàn)的初始時刻進(jìn)行準(zhǔn)確度量。該方法有利于快速檢測出電力系統(tǒng)變壓器局部放電中的周期性脈沖干擾，從而提高變壓器局部放電檢測的辨識能力，適用于電力系統(tǒng)設(shè)備檢修等相關(guān)部門。
【專利說明】基于混巧系統(tǒng)的局部放電信號周期性脈沖干擾抑制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力系統(tǒng)變壓器局部放電檢測領(lǐng)域，特別是一種基于混濁系統(tǒng)的局部 放電信號周期性脈沖干擾抑制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 脈沖干擾信號是局部放電在線檢測中很重要的干擾源組成部分，主要由可控娃的 動作和地網(wǎng)中的脈沖干擾組成，為了能夠準(zhǔn)確的識別出變壓器局部放電脈沖信號，必須對 周期性脈沖干擾進(jìn)行抑制。
[0003] 針對周期性脈沖干擾，很多科研人員也提出了很多的抑制方法，有根據(jù)生物醫(yī)學(xué) 肌動電流圖（EMG)工作原理提出的能夠自動檢測并抑制局部放電中脈沖干擾的算法，也有 利用最長距離法對周期性脈沖信號聚類，再利用脈沖相角圖對其進(jìn)行區(qū)分的方法，還有根 據(jù)不同信號二維圖像特征和不同相角干擾的強弱提出了一種改進(jìn)算法，該些方法都取得了 一定的效果。
[0004] 通過混濁振子系統(tǒng)的運行把煙沒在隨機噪聲中的有效周期、準(zhǔn)周期信號檢測出 來，該是混濁檢測的思想，最早由美國Birx在博±論文中提出（1990)。根據(jù)對初值的高度 依賴性W及對小擾動具有很強烈的敏感性，可W利用其對微弱的周期性信號行檢測。因此， 本發(fā)明根據(jù)混濁系統(tǒng)的該一特性，利用其對周期性脈沖干擾進(jìn)行度量并抑制，得到了很好 的效果。將本發(fā)明應(yīng)用于電力系統(tǒng)變壓器局部放電檢測領(lǐng)域，可W實現(xiàn)對放電模式的識別， 并達(dá)到對變壓器故障的預(yù)防目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于混濁系統(tǒng)的局部放電信號周期性脈沖干擾抑制 方法，該方法能夠有效的檢測出變壓器局部放電信號中的周期性脈沖干擾并對其進(jìn)行抑 審IJ，并用于局部放電模式識別。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是；一種基于混濁系統(tǒng)的局部放電信號周期 性脈沖干擾抑制方法，其特征在于；根據(jù)混濁系統(tǒng)對微小干擾的敏感性，針對局部放電中的 周期性脈沖干擾，提出利用混濁系統(tǒng)對其進(jìn)行抑制，先對系統(tǒng)的周期激振力幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)， 使系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)，將濾除白噪聲和周期性窄帶干擾的信號加入系統(tǒng)的非線性恢復(fù)力 項，觀察信號的相圖軌跡來判斷周期性脈沖干擾信號的有無，調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)對信號幅值和 出現(xiàn)的初始時刻進(jìn)行準(zhǔn)確度量。
[0007] 在本發(fā)明的實施例中，該方法的具體實現(xiàn)步驟如下， 步驟1 ;利用四階龍格-庫塔算法對下述公式的Duffing方程進(jìn)行求解，取步長 泣=0.1/沙攪=0; iff =日，調(diào)節(jié)參數(shù)F使混濁振子系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)，經(jīng)過調(diào)節(jié)得到此時 r = 0i6425；

【權(quán)利要求】
1. 一種基于混沌系統(tǒng)的局部放電信號周期性脈沖干擾抑制方法，其特征在于：根據(jù)混 沌系統(tǒng)對微小干擾的敏感性，針對局部放電中的周期性脈沖干擾，提出利用混沌系統(tǒng)對其 進(jìn)行抑制，先對系統(tǒng)的周期激振力幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)，將濾除白噪聲和周 期性窄帶干擾的信號加入系統(tǒng)的非線性恢復(fù)力項，觀察信號的相圖軌跡來判斷周期性脈沖 干擾信號的有無，調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)對信號幅值和出現(xiàn)的初始時刻進(jìn)行準(zhǔn)確度量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混沌系統(tǒng)的局部放電信號周期性脈沖干擾抑制方法，其 特征在于：該方法的具體實現(xiàn)步驟如下， 步驟1 :利用四階龍格-庫塔算法對下述公式的Duffing方程進(jìn)行求解，取步長 = I= 〇,調(diào)節(jié)參數(shù)P使混純振子系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)，經(jīng)過調(diào)節(jié)得到此時 ,y= 0擺5;
上式中，_表示周期激振力的角頻率，^代表周期激振力的幅值，I:為阻尼系數(shù)，取值為 〇?5,系數(shù)e= [!十秦(l)i/r(l)]，其中H(I)是含有周期性脈沖干擾的目標(biāo)信號，參數(shù)#滿足 0 <多< 1，務(wù)?表示以I為周期的參考脈沖信號； 步驟2 :將目標(biāo)信號乘以#之后輸入系統(tǒng)當(dāng)成恢復(fù)力項參數(shù)擾動；如果目標(biāo)信號中 含有周期性脈沖干擾，則系統(tǒng)就會立刻變?yōu)榇蟪叨戎芷趹B(tài)； 步驟3 :依據(jù)先驗知識，用占函數(shù)或者高斯函數(shù)構(gòu)建出周期性脈沖干擾的參考信號模型 -10，其中&為脈沖發(fā)生的起始時刻；用與局部放電信號相同的采樣頻率對周期性脈 沖信號進(jìn)行分析，將其加入系統(tǒng)中作為參數(shù)擾動，觀察相圖軌跡并判斷出系統(tǒng)處于何種狀 態(tài)； 步驟4:令0,1,? = 0,調(diào)整，使得系統(tǒng)由大尺度周期態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛煦鐟B(tài)，調(diào)整4由O 一步步加大，觀察相圖軌跡，如果系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟪叨戎芷趹B(tài)即為此目標(biāo)信號中脈沖發(fā)生 的起始時刻； 步驟5 :在確定之后，令^ = 1，調(diào)整從O逐漸增大，若系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛煦鐟B(tài)，則_就是 周期性脈沖干擾的幅值度量； 步驟6 :得到和&的數(shù)值之后，從原信號減去^^@ 即可將這類周期性干擾信號 去除，將a/j4 -換成另一種脈沖干擾，并重復(fù)步驟1~5,最后完成周期性干擾脈沖的精確 度量與抑制。
【文檔編號】G01R31/12GK104502824SQ201510002745
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月6日
【發(fā)明者】金濤, 顧小興 申請人:福州大學(xué)