基于零相位误差滤波的局部放电故障识别

开关柜局部放电放电信号中混有较大的噪声信号,传统的有限冲激响应(finite impulse response,FIR)滤波方法会造成滤波后信号相位的偏移,从而影响以功率谱为特征量的故障识别的正确率。针对这种情况,提出了基于零相位误差滤波方法的局部放电故障识别方法。首先,通过高速电流互感器采集局部放电信号。然后,采用零相位误差滤波(zero phase error filtering,ZPEF)滤除放电信号中的噪声。其次,通过FFT变换分析放电信号的功率谱,取1.0~1.5 MHz和2.5~3.0 MHz 2个频段的功率谱构造故特征向量。最后,采用最小二乘支持向量机对局部放电信号进行故障识别。实验结果表明,采用ZPEF可以提高局部放电故障的识别率。由此也得出一个推论:在确保相同的故障识别率的情况下,采用ZPEF可以提高故障的识别速度。

用扩散方程实现零相位误差滤波

针对数字滤波结果与原始信号之间存在相位误差的问题,提出扩散滤波(DF)方法,并提出用最大梯度值的绝对值作为判断是否终止扩散的条件。首先,把一维的含噪声时域信号变换为一维的含噪声空域信号;然后,利用扩散方程对空域信号进行迭代数字滤波;最后,根据最大梯度值条件判断滤波过程是否完成。针对算法的迭代过程,给出算法的稳定性条件。实验结果表明,DF方法可以有效的实现零相位误差滤波,该方法优于FRR和RFF零相位误差滤波方法,特别是在小样本数据的情况下优势更为明显。