基小波函数选取在GIS局部放电去噪应用的研究

摘 要 本文分析了GIS局部放电信号小波分析降噪中对基函数选取的研究，通过试验选择适合的函数进行放电信号的分析。

关键词 GIS；局部放电；小波去噪；基函数

中图分类号O29 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）114-0145-02

0引言

封闭式气体绝缘变电站（Gas Insulated Substation简称GIS） 局部放电在线监测的信号中，尤其是对非平稳信号，使用小波变换的信号降噪方式具能有效的区分突变信号和噪声，避免白噪的影响的优点。本文研究了选用不同的小波变换基函数对放电信号进行分析，以针对不同的放电信号选择合适的基函数。

1 局部放电信号中干扰的分类

GIS局部放电检测中干扰信号是多种多样的，根据时域特征分为周期性干扰、脉冲型干扰、白噪干扰等，其中前两种可通过测量方式等方法避免。白噪的功率谱为恒定常数，在实际测量中其对测量干扰程度最大。本文进行的研究即针对白噪的降噪。

2 基函数研究及选取

使用小波分析选取基函数的原则是，对于所选的基函数能够与噪声提取信号吻合度相关且越接近越好。

使用小波变换对于GIS局部放电信号进行分解后，得到的信号中较大的小波系数仅集中分布在几个尺度上且与实际信号相关，噪声是广泛分布于各个尺度。故选取合适的基函数能够更取得好的去噪效果。

选择最佳基函数采用的方法一般为相关系数法。相关系数发即先计算出局放信号与各小波之间的相关系数Y，进行比较后，使取最大值的小波即为最佳基函数。相关系数的表达式为：

从式中可以看到，db6小波小波函数和尺度函数的有效支撑长度为2N-1，且具有正交性，其小波函数消失矩阶数为N，正则性随着序号N的增加而增加，且不具有对称性，。

对某一局部放电进行db6小波三层分解和重构，分别得到、高频系数d1、d2、d3和重构信号s1、分解低频系数a3的细节直方图，见下：

图4 细节直方图

3 实例分析

使用小波分析进行GIS局部放电信号降噪时，基函数的选择会影响滤波效果，通过研究，选取db6基函数进行小波去噪进行分析能更好的针对白噪声进行降噪。

参考文献

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