基于Hankel矩阵的复小波-奇异值分解法提取局部放电特征信息

• 作者: 唐炬 李莉苹 樊雷 董玉林
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 局部放电 复小波变换 奇异值分解 Hankel矩阵 特征提取
• 年，卷（期）: 2015,（7）
• 所属期刊栏目: 高电压技术
• 页码范围: 1808-1817
• 页数: 10页
• 分类号: TM835
• 字数: 8250字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.07.031

摘要

气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)在产生局部放电(partial discharge,PD)时,会向外辐射特高频(ultra-high frequency,UHF)电磁信号,有效提取UHF PD信号的特征信息可实现GIS的在线监测与故障诊断.针对UHF PD信号经过复小波变换后,层间奇异信息分布和层内奇异信息复杂度的差异性,采用二元树复小波变换(combined dual-tree complex wavelet transform,DT-CWT)和奇异值分解(singular value decomposition,SVD)相结合的信号处理方法,提取了UHF PD信号的特征信息.采用Birge-Massart阈值策略对DT-CWT分解后的复小波系数模值序列进行压缩,并构造复合矩阵,分析复合矩阵的奇异熵和复小波分解层数的关系,提出一种求解复小波最优分解层数的算法;利用最优分解层数下的压缩后的各高频系数模值序列构造Hankel 矩阵,提取各Hankel矩阵的最大奇异值和奇异熵作为PD辨识的特征参量.结果表明:该特征可以有效识别4种典型绝缘缺陷,且识别率都到达了92％及以上.