[发明专利]基于小波变换的避雷器残压特性监测方法

权利要求书

1.一种基于小波变换的避雷器残压特性监测方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1、利用电流传感器和电场传感器，分别采集氧化锌避雷器雷电过电压冲击时的电流、电压参数；

步骤2、信号处理单元对步骤1采集的电流和电压参数进行处理，处理后的信号输入监测终端，

利用小波变换进行数据去噪和计算，利用小波变换能够将受到现场各因素干扰采集的电流参数、电压参数在时域和频域进行分解，将有效信号从含有噪声的原始信号中分离出来，得到氧化锌避雷器电过电压冲击时的残压特性曲线；

步骤3、分析步骤2得到的氧化锌避雷器雷电过电压冲击时的残压特性曲线，找出残压特性变化与氧化锌避雷器工作状况的内在联系，确定氧化锌避雷器的工作状况。

2.根据权利要求1所述的基于小波变换的避雷器残压特性监测方法，其特征在于：所述的步骤1中，具体过程是：

1.1)利用电流传感器采集氧化锌避雷器在雷电过电压冲击时的电流参数；

1.2)利用电场传感器采集氧化锌避雷器在雷电过电压冲击时的电压参数。

3.根据权利要求1所述的基于小波变换的避雷器残压特性监测方法，其特征在于：所述的步骤2中，小波变换的具体过程是：

设L²(R)表示R上平方可积函数构成的函数空间，

则有：t为时间，

若f(t)∈L²(R)，则称f(t)为能量有限的信号，即采集的参数数据，

假设函数则傅里叶变换满足容许条件性：

若函数C_ψ有界，则称ψ(ω)为一个基小波，ω为信号频率，将该基小波经过伸缩和平移处理后得到一个小波序列：

其中，a为伸缩因子，b为平移因子，a,b∈R，且a≠0，x为a与b之间的任意数，定义下式为关于基小波的连续小波变换：

式(3)中，W_ψf表示基小波的连续小波变换，f表示原始信号，ψ_a,b表示基小波函数，f(t)为原始信号函数；取其中m,n∈Z，a₀，b₀为常数，得到相应的离散小波变换式：

传感器采集的电流参数、电压参数经过离散小波算法处理分解为细节分量和近似分量，表达式如下：

其中，c_j[n]，d_j[n]分别为原始信号的第j层的逼近分量和细节分量，h[n]为低通滤波器，g[n]为高通滤波器，其中j＝1,2......J，原始的电流和电压参数重复使用这两个滤波器进行逐步滤波分解。

4.根据权利要求3所述的基于小波变换的避雷器残压特性监测方法，其特征在于：所述的步骤2中，经过小波变换后，逐绘制出氧化锌避雷器电过电压冲击时10ms-100ms之内的电流、电压变化的残压特性曲线。

5.根据权利要求4所述的基于小波变换的避雷器残压特性监测方法，其特征在于：所述的步骤3中，具体过程是，

将氧化锌避雷器雷电过电压冲击时的电流、电压变化的残压特性曲线与正常状态下的氧化锌避雷器电过电压冲击时的残压特性进行对比，正常状态下的氧化锌避雷器电过电压冲击时的残压特性为电压峰值波形超前于电流峰值波形，并且电压的波形变化相对较为平缓；随着雷电过电压的冲击次数增加，氧化锌避雷器的内部将会受到一定程度的冲击老化，具体表现在氧化锌避雷器在不断受到雷电过电压冲击时，其残压峰值将会逐渐下降，在冲击老化的初期下降速度较为缓慢，随着冲击次数的增加将会出现明显的下降，残压出现了明显的变化，此时避雷器的保护性能开始丧失，根据这一特性不断比较残压特性变化趋势，能够反映出氧化锌避雷器的工作状况，维修人员根据这个结论及时进行相应维修或更换部件。