EEMD阈值消噪法在绝缘子监测中应用.pdfVIP

EEMD 阈值消噪法在绝缘子监测中的应用 1 2 陈垠锟 ，赵远 （华北电力大学电力工程系，河北省 保定市 071003） 摘 要：传统消噪方法受闪络初始阶段泄漏电流噪声干扰严 [11] EEMD ）的改进方法 。本文将给出泄漏电流的 重，常常效果不佳，根据经验模分解 （Empirical Mode EEMD 阈值消噪方法，并通过与小波消噪相比较 Decomposition，EMD）的滤波特性，结合泄漏电流的特点， 验证其有效性。 提出了集合经验模分解 （Ensemble Empirical Mode 1 EMD 滤波特性和EEMD 分解原理 Decomposition，EEMD）阈值消噪方法。在实际操作中选择小 1.1 EMD 滤波 波消噪作为对比，对仿真和实测泄漏电流进行消噪处理。结 任何复杂信号均由简单振荡模态组成。EMD 果表明，经过EEMD 阈值方法消噪后的泄漏电流有效值等都比 都接近真实值，能准确反映泄漏电流特征。同时EEMD 阈值消 以信号局部极值点为基础，使用三次样条插值方 噪方法具有自适应性。在有效的抑制噪声的同时，适当的保 法求解信号上、下包络及平均包络，通过 “筛分” 留了有用信号，可以适合污湿下的泄漏电流消噪。 算法依次分解出有限个本征模函数 （Intrinsic 关键字：绝缘子监测；信号消噪；泄漏电流； EEMD；阈值 Mode Function，IMF ）。信号x(t)经EMD 过程后 可表示为： 0 引言 N x(t) = åimf (t ) +r (t ) (1) 绝缘子闪络给电力系统的安全稳定运行带来了 i i=1 [1] 极大的威胁 。研究表明，泄漏电流与绝缘子闪络发 其中，imfi (t)为第i 层IMF，r(t)为剩余分量，分 展状况有着密切的关系，是实现在线监测的理想的特 解层数为N 。 [2,3,4] 征量 。交流电路中的绝缘子长期处于三相交变强 EMD 分解的目的就是为了获取本征模函数， 磁场和强电场的环境中，采集到的泄漏电流极易掺入 然后再对各本征模函数进行希尔伯特变换，得到 [5] 严重的干扰噪声 。因此，对泄漏电流进行消噪处理 希尔伯特谱。EMD 过程本身就是滤波的过程，从 是准确提取泄漏电流特征值，及时进行绝缘子诊断和 特征时间尺度出发，把信号中各分量按特征时间 闪络预警的必要前提。 [12]