基于改进变分模态分解和Hilbert变换的变压器局部放电信号特征提取及分类

• 作者: 朱永利 李莉 王刘旺 贾亚飞 郑艳艳
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 局部放电 变分模态分解 Hilbert变换 双阈值筛选法 特征提取
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 高电压与绝缘技术
• 页码范围: 221-235
• 页数: 15页
• 分类号: TM85
• 字数: 10118字
• 语种: 中文

摘要

针对现有局部放电(PD)信号特征提取方法存在的不足,提出一种基于变分模态分解(VMD)和Hilbert变换(Hilbert-VMD)的特征提取方法,并提出一种双阈值筛选法来确定VMD算法中的分解模态数.首先,根据PD信号功率谱,采用双阈值筛选法确定VMD算法中的分解模态数;其次,采用VMD算法对PD信号进行分解,得到数个有限带宽的固有模态分量(BLIMFs);然后,对各模态分量进行Hilbert变换并线性叠加后得到PD信号的Hilbert时频谱,并计算各模态分量的边际谱;最后,根据各模态分量的边际谱提取PD信号频域内的特征量,并用支持向量机(SVM)对所提取的特征量进行分类.实验结果表明,对试验环境下和现场实测两种环境下的PD信号,采用该文方法提取得到的特征量均具有较高的正确识别率,充分说明该特征提取方法可以有效提取PD信号特征.对于噪声较大的实测信号,采用该方法得到的正确识别率并未明显降低,说明该方法具有较好的噪声鲁棒性.此外,该文所提Hilbert-VMD方法也为PD信号提供了一种新的时频分析方法.