FFT与交叉验证在局部放电窄带干扰抑制中的应用.pdfVIP

东北电力技术 2008年第l2期 FFT与交叉验证在局部放电窄带干扰抑制中的应用 TheApplicationofFFTandCrossValidationtoNarrowband InterferenceSuppressionofPartialDischarge 李天云，康玉芳，丁金曼 (东北电力大学，吉林 吉林 132012) 摘要：根据窄带干扰与局部放电信号具有不同频谱的特性，提出了一种基于FFr和交叉验证相结合的抑制局部放电窄带干 扰的方法。先用FFT对信号进行消噪，再用交叉验证方法对消噪后信号进一步处理 ，由此能有效去除局部放电中的窄带干 扰。仿真结果表明，该方法能有效提高信噪比，失真小，去除窄带干扰优于FFrr及小波。 关键词：FFT；交叉验证；窄带干扰；局部放电 [中图分类号]TM855 [文献标识码]B [文章编号]1104—7913(2008)12—0044—03 局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击 1．2 交叉验证算法 穿的重要原因¨J，然而局部放电信号常被大量干 为了有效提取局部放电信号，减小其与真实信 扰所淹没。因此，如何从大量的背景干扰中有效地 号的误差，用积分均方误差 (ISE)函数 (肘眦 提取局部放电信号是一个难题 J。 (t))… 作为衡量误差指标，肘 (t)可表示为 目前，国内外学者对局部放电去噪做了大量的 — (t)=』{( ()一I厂())}dx (1) 研究 J，产生了众多研究方法。文献 [4—6]将 实践中真实信号-厂()未知，以上估计很难 快速傅立叶变换 (F兀’)用于局部放电信号的消噪 实现。交叉验证方法通过将数据二分法构造新的代 处理中，其基本做法是将局部放电信号进行 FFT 价函数 (t)来近似估计 (t)，以达到对阈值 t 变换，在频率上进行阈值处理，从而得到消噪后的 的优化，从而避免对噪声的参数估计，再通过软阈 信号。但由于栅栏效应、频谱泄漏及阈值处理原 值方法处理小波系数矩阵，其算法如下 J【。 因，使消噪效果不够理想。文献 [7—9]将小波分 a． 取出序列g的偶序列，重新编号得到序列 析应用于局部放电的消噪中，其主要思想是利用小 g(k)(k=1，2，…，2一 )；用同样方法得到奇 波将局部放电信号分解在不同尺度上，在每一个尺 序列g”(．j})。 度上分别用阈值函数对小波系数进行处理，然后重 b． 对奇序列 (k)插值得到偶序列估计： 构原信号。然而，用小波对信号消噪时，存在阈值 难以确定及小波基函数选择难等问题。 g (k)=1[g。(k)+g。(k+1)] (2) 交叉验证方法是在小波方法基础上改进和扩 c． 将序列g 进行小波变换，选择初始阈值 展，可以白适应的选择最佳阈值。交叉验证方法通 t，用软阈值对其处理，得到新的小波系数。 过构造特殊的代价函数，得到最优消噪阈值，理论