分数阶傅立叶变换和小波变换相融合去噪的局部放电信号提取.pdf

维普资讯 2008年 6月 Jun．2008 第 36卷 第3期 (总第 196期) Vo1．36 No．3(Ser．No．196) 分数阶傅立叶变换和小波变换相融合 去噪的局部放电信号提取 PartialDischargeSignalExtractionBasedonFractionalFourier Transform CombinedwithW aveletTransform 李天云 ，布小红 ，周 博 ，李晓晨，张方彦 (东北电力大学，吉林 吉林 132012) 摘 要 ：根据局部放 电信号的特征，提 出了强噪声背景下基于分数阶傅立叶变换 (FRFT)的数据预处理和小波平滑 去噪的局部放电信号提取方法。含噪信号经过FRFT后，在 FRFT域 内，随着阶次P的变化 ，信号能量谱呈现不同 的时频聚集性，利用最小均方误差(MMSE)准则扫描到最优阶的FRFT域 ，根据 3 法则采用硬 阈值法进行数据预 处理 。为进一步提高局部放电信号的提取精度 ，采用db8小波及无偏似然估计 阈值规则进行平滑去噪。通过对仿真 信号和实测信号的分析 ，验证 了本文方法的有效性与可行性 。 关键词：局部放 电；分数阶傅立叶变换；3a法则；小波变换 Abstract：Thispaper proposesa partialdischarge (PD)signalsanalysismethod basedon FractionalFourier Transform and WaveletTransform understrong noisesbackground．In FractionalFourierdomain，the energy spectrumstime—frequencYcongregationofthenoiseincludesignalsvarieswiththechangeoforderP．Theoptimal orderofFRFT isderivedaccordingtotheminimum meansquareerror(MMSE)criterion．Hardthresholdmethod accordingto3aruleisintroducedforPD datapretreatment．Db8waveletandthesoftthresholdbasedonStein’s Unbiased EstimateofRisk areused tosmoothlydenoiseforbetterPD signalsextraction．Thesimulation and experimentalresultsvalidatestheeffectivenessandfeasibilityoftheproposedmethod． Keywords：partialdischarge；FractionalFourierTransform ；3arule；W aveletTransform 中图分类号：TM711；TM855 文献标识码：A 文章编号：1009—5306(2008)02—0004—05 局部放电(以下简称局放)检测是反映高压 电 的 问题 ，本文提出了分数 阶傅立 叶变换 (FRFT)融 力设备绝缘状况 的重要手段之一。，它对于提高 电 合小波变换。由于分数阶傅立叶变换 。同时融合 了 力系统的安全性和经济性具有重要意义。在设备实 信号在时域和频域的信息，具有 良好的时频聚集性， 际运行 中，由于存在大量的现场干扰，局放被掩盖 ， 因而可有效地处理非平稳信号。通过对带噪局放信 为了获得有效的局放信息，必须对噪声干扰加 以抑