摘要
国网安徽省电力有限公司电力科学研究院的研究职员 刘宇舜、程登峰等，在2018年第23期《电工手艺 学报》上撰文，为有用 抑制现场检测局部放电特高频信号配景噪声中的周期性窄带滋扰和高斯白噪声滋扰，提出一种基于单通道盲源疏散算法的去噪要领。
首先对局部放电特高频信号举行 时频团结 剖析 ，获得源信号数目 ；然后对检测到的局部放电信号举行 奇异值剖析，将获得的重构奇异值子矩阵重新组合成多通道信号，并接纳特征矩阵近似团结 对角化要领举行 盲源疏散，从局部放电信号中疏散出噪声滋扰；最后接纳l1范数最小化要领举行 源信号预计，得出去噪后的局部放电特高频信号。使用该要领对模拟试验和现场实测信号举行 去噪处置赏罚 ，并与现有要领的去噪效果 举行 对比。
效果 批注 ，与现有要领相比，该要领可更有用 抑制周期性窄带和高斯白噪声滋扰，且去噪后的局部放电特高频信号波形不发生显着 畸变。
当高压装备 内部绝缘泛起故障时，会发生局部放电（Partial Discharge, PD），可通过检测PD信号来评估装备 的绝缘状态。陪同PD发生的特高频（Ultra-High Frequency, UHF）电磁波信号（频率为0.3~3 GHz）会通过非金属屏障 介质向外撒播 ，可使用UHF天线传感器检测高压装备 的PD。
然而由于早期绝缘缺陷发生的PD UHF信号幅值较低，且在现场检测中易受到外部电磁滋扰，导致检测到的PD信号泛起严重的波形畸变甚至淹没在噪声滋扰信号中。因此，需要研究PD UHF信号中噪声滋扰的抑制要领。
在PD检测现场，高斯白噪声滋扰和周期性窄带滋扰为配景噪声的主要组成部门。现在 数字化PD去噪要领由于具有噪声抑制效果好和性能可优化的特点，成为了研究热门 并获得普遍 应用。该要领主要包罗快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform, FFT）阈值滤波法、自顺应 数字滤波法、履历 模态剖析（Empirical Mode Decomposition, EMD）类去噪要领和小波变换类去噪要领。
其中，FFT阈值滤波法和自顺应 数字滤波法可有用 抑制窄带滋扰，可是 当PD信号和窄带滋扰的频率重适时，会使波形发生显着 畸变；由于PD信号属于暂态非平稳信号，接纳EMD类要领对PD信号举行 去噪处置赏罚 时，会泛起模态混叠征象 ，影响去噪效果；小波变换类去噪要领可有用 抑制高斯白噪声信号，可是 由于较难选取合适的小波基、剖析层数和阈值，导致抑制窄带滋扰后PD波形会泛起一定的畸变。
此外，文献[9]提出的混沌振子法可有用 抑制窄带滋扰信号，但无法无邪 设置系统周期性策动力频率，且盘算量较大。文献[10]接纳自力 分量剖析 的要领将PD信号与噪声滋扰逆向疏散，可是 疏散出的PD信号幅值发生转变 。
文献[11]提出一种PD信号希罕 体现去噪要领，可有用 抑制白噪声和窄带滋扰且波形畸变较小，可是 该要领需要建设原子库并举行 迭代盘算，导致盘算时间较长。文献[12]基于广义S变换模时频矩阵举行 PD信号去噪，可是 该要领无法有用 抑制无线通讯 中的幅值调制窄带滋扰，且需要举行 大量的矩阵运算。
盲源疏散手艺 可在源信号特征参数和混淆模子 未知时，将混淆信号中各源信号疏散出来[13]。本文将各噪声滋扰信号和原始PD信号均视为源信号，将检测到的PD UHF信号视为视察信号，提出一种基于单通道盲源疏散的PD信号去噪要领。
首先对PD UHF信号举行 时频团结 剖析 ，获得源信号数目 ；对检测到的单通道UHF信号举行 奇异值剖析（Singular Value Decomposition, SVD），并选取与源信号数目 相等的重构奇异值举行 SVD逆运算，获得一系列重构奇异值子矩阵，举行 信号重组获得伪多输入多输出（Multiple Input Multiple Output, MIMO）矩阵，使单通道检测PD信号增维为多通道检测信号；再接纳特征矩阵近似团结 对角化（Joint Approximate Diagonalization of Eigen-matrices, JADE）算法对单通道PD信号举行 盲源疏散，疏散出种种滋扰信号；最后接纳l1范数最小化要领举行 源信号预计，得出去噪后的PD UHF信号。
图1 JADE盲源疏散算法原理
图4 试验平台接线图
结论
本文基于单通道盲源疏散算法，接纳SVD将单通道检测PD信号增维为多通道检测信号，团结 JADE算法和l1范数最小化要领，可有用 抑制PD UHF信号中周期性窄带滋扰和高斯白噪声。对模拟试验和现场实测PD UHF信号举行 去噪处置赏罚 ，效果 证实 晰 本文要领的有用 性，并获得以下结论：
1）使用 原始PD信号举行 SVD获得的子矩阵可将单通道检测PD信号转换为多通道PD信号，从而有用 解决PD信号去噪历程中盲源疏散的欠定问题。
2）接纳l1范数最小化要领可有用 解决单通道盲源疏散后信号幅值转变 较大的问题，可有用 提高信号模式识别准确率。
3）本文提出的去噪要领可有用 抑制实测UHF信号中的周期性窄带滋扰和白噪声滋扰，且去噪后PD波形不发生显着 畸变。
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