[发明专利]基于小波多尺度变换快速辨识CVT故障的方法

说明书

本发明公开了一种基于小波多尺度变换快速辨识CVT故障的方法，其包括：采集在线电力系统中各CVT装置的电压信号；获取已选取的小波基和阈值选择方法，并根据选取的小波基，采用小波多尺度变换将电压信号分解得到尺度系数和小波系数；采用阈值选择方法对小波系数进行阈值调整，并将阈值调整后的各级小波系数按小波变换的反演算法进行信号重构，得到消噪信号；根据选取的小波基，采用小波多尺度变换对消噪信号分解；选取三个尺度，采用模极大值法对单尺度重构信号进行处理；根据重构后的三个电压信号的波形，定位故障发生点。

技术领域

本发明涉及故障识别与电力系统测量装置领域，具体涉及一种基于小波多尺度变换快速辨识CVT故障的方法。

背景技术

近年来，随着我国现代电网的不断发展，已呈现出智能化、特高压化的特点和趋势，对于电力互感器提出了更高的要求来适应这种系统电压等级和输送容量不断提高、网络智能化程度不断加深的发展形势。

电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformer，CVT)因具有结构简单、经济安全、维护工作容易、绝缘可靠性高等特性广泛使用于高电压监测工作当中。但受限于CVT严格密封的制作工艺等因素，在实际运行过程中，除了发生漏油、产生异常声响等易直观发现的故障外，内部故障比如电容器击穿、二次端子松动等运行缺陷时有发生且不易发现，导致在线路投切、补偿装置等投入或退出过程中CVT故障率居高不下，并造成监督排查工作的复杂性，威胁电网的安全运行。

从大量电气工程实践中，人们认识到要使CVT设备可靠有效的运行，充分发挥其效益，必须发展设备监测和故障诊断技术，因而CVT故障识别具有重要的研究价值。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的基于小波多尺度变换快速辨识CVT故障的方法通过对CVT故障检测可以避免CVT采集不准后加速失效、完全击穿等缺陷。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种基于小波多尺度变换快速辨识CVT故障的方法，其包括：

A1、采集在线电力系统中各CVT装置的电压信号；

A2、获取已选取的小波基和阈值选择方法，并根据选取的小波基，采用小波多尺度变换将电压信号分解得到尺度系数和小波系数；

A3、采用阈值选择方法对小波系数进行阈值调整，并将阈值调整后的各级小波系数按小波变换的反演算法进行信号重构，得到消噪信号；

A4、根据选取的小波基，采用小波多尺度变换对消噪信号进行分解；

A5、选取2、3、4三个尺度，采用模极大值法对单尺度重构信号进行处理，得到三个电压信号；

A6、根据重构后的三个电压信号的波形，判断CVT装置是否发生故障，若发生，则输出故障的位置点，否则返回步骤A1。

本发明的有益效果为：本方案相比传统算法对一、二次测量电压对比分析及引入其他判定量容易限于数据处理量繁琐、时效性不够好等问题，本方案利用小波多尺度分析可实现实时可视化监测、快速辨别故障波形、对比判定故障点等，为调度监测人员进行下一步CVT故障诊断提供了有效、可行的分析途径。

利用模极大值法捕捉到异常信号的模极大值点，能很快辨识到CVT异常信号发生的位置；同时结合多尺度重构算法捕捉到CVT异常波形。消噪信号具体实现过程中削弱了信号的高频噪声，有利于提高故障识别和定位能力。

进一步地，所述采用小波多尺度变换将电压信号分解得到尺度系数和小波系数为采用一维离散小波将电压信号f(x)分解为尺度系数c_k和小波系数d_k，f(x)的表达式为：