输电线路绝缘子泄漏电流去噪和特征提取的研究

孟宪琍

（国网嘉兴供电公司，314000）

输电线路绝缘子泄漏电流去噪和特征提取的研究

孟宪琍

（国网嘉兴供电公司，314000）

在本文就输电线路绝缘子泄漏电流去噪和特征提取的研究中，笔者对以往通过泄漏电流在线监测输电线路绝缘子状态方法存在的不足进行了弥补，并提出了一种更为完善的识别泄漏电流分类的模式，希望能够以此推动我国电力事业的相关发展。

输电线路；绝缘子；泄漏电流；去噪

0 前言

在我国经济与社会快速发展的今天，我国电力事业也在近些年取得了较为长足的进步，而这种进步也使得我国的电力系统对输电线路可靠性的要求不断提高。在我国当下电力系统的架空输电线路中，其本身使用的大量绝缘子很容易引发系统故障甚至恶性事故的发生，而为了避免这类事故出现，我们就必须通过有效的途径对输电线路绝缘子的工作状态进行了解，本文所进行的输电线路绝缘子泄漏电流去噪和特征提取研究，正是为了实现这一目的而展开的。

1 采用小波变换实现绝缘子泄漏电流的去噪

所谓小波变换，指的是采用小波函数系逼近信号，从而实现信号的局部分析和多频带分析。由于小波变化本身具备着线性特性，而有用信号和噪声经过小波变换后，就会在各个小波系数上体现出不同的分布特征，结合这种不同的分布特征，我们就可以应用小波变化实现绝缘子泄漏电流的去噪。在具体应用小波变换进行的绝缘子泄漏电流去噪工作中，含噪信号预处理、小波分解、对小波系数去噪、重构去噪信号是这一去噪工作的基本流程。在笔者的调查中发现，采用小波变换实现电流去噪在我国当下很多领域都有着广泛应用，由此我们也能够看出这一方式具备的较强的实用性，而小波变换本身具备的低熵性、多分辨率特性、去相关性，是小波变换能够较好实现电流去噪的原因所在。

在具体应用小波变换进行的绝缘子泄漏电流去噪中，存在着模极大值去噪法、屏蔽去噪法、小波阈值去噪法、平移不变量法等四种具体的去噪方法，这四种方法各具备不同的优缺点，这里笔者推荐应用小波阈值去噪法，这种方法具备着去噪效果好、计算简单、有效保留特征尖峰点等优点，该方法主要通过在各小波系数上寻找合适的阈值 ，通过该阈值对小波系数进行量化（截断），从而实现绝缘子泄漏电流的去噪。

2 基于熵的绝缘子泄漏电流特征提取

在我国当下存在着多种输电线路绝缘子泄漏电流特征提取方法，但绝大多数方法存在着或多或少的缺陷，这就使得我国学者一直没有停下这一领域的研究。本文提出的基于熵的绝缘子泄漏电流特征提取方法，是通过更多特征量实现绝缘子泄漏电流特征提取的方法形式。所谓熵指的是一个表达系统混乱程度的量，这一概念最早提出于物理学领域，熵的值与系统混乱程度成正比。而在应用熵进行绝缘子泄漏电流特征的提取中，这一提取的出现主要是由于不同阶段的泄漏电流采样值在不同范围内的分布点数不同。而通过上文中提到的小波变换实现绝缘子泄漏电流去噪后，我们能够发现随着泄漏电流幅值的增大，其点数分布越来越分散，由此我们就能够发现绝缘子泄漏电流分布密度的取值能够反映泄漏电流所处的阶段以及波形的起伏状态。此外通过这一研究，笔者还能够断定泄漏电流中频率成分分布越均匀，熵值越大，这样我们就能够将熵值作为输电线路绝缘子泄漏电流的特征。而为了验证这一输电线路绝缘子泄漏电流新特征所具备的特性，笔者先后通过泄漏电流的波形、熵的验证进行了这一新输电线路绝缘子泄漏电流特征的研究，而结合这一研究笔者发现这一输电线路绝缘子泄漏电流新特征具备着信息更丰富、适应性更强的优势，这就说明了其本身能够较好的应用于绝缘子泄漏电流特征提取工作中，介于篇幅原因，关于熵验证的具体内容本文不予详述。

3 基于m-RVM的泄漏电流分类

所谓基于基于m-RVM的泄漏电流分类，指的是多分类相关向量机基于贝叶斯统计学习的泄漏电流分类方法，这一分类具备着计算复杂度低、便于分析不确定性问题两方面的优势。

在具体应用于m-RVM的泄漏电流分类中，我们需要结合上文论述首先对输电线路绝缘子泄漏电流进行降噪，并通过计算将时域熵和频域熵作为m-RVM的输入特征。在确定这一模型的输入向量后，我们还需要确定模型的输出量，这里笔者将实验阶段采集到的不同阶段的典型泄漏电流波形分为没有明显的放电现象、粉红色的局部电弧放电、更加明显的粉红色局部电弧放电、更加激烈的明亮放电、绝缘子的明亮放电区域迅速扩大等五个泄漏电流阶段，结合这一泄漏电流阶段划分，我们在应用m-RVM识别泄漏电流波形时，就可以采用直接输出各阶段概率观测值的方法。在完成这一步骤的工作后，我们还需要将低维空间的线性不可分的模式采用核函数映射到髙维空间线性可分的模式，这样就能够完成对输电线路绝缘子泄漏电流样本的分类。

4 结论

在本文就输电线路绝缘子泄漏电流去噪和特征提取展开的研究中，笔者详细论述了采用小波变换实现的绝缘子泄漏电流去噪、基于熵的绝缘子泄漏电流特征提取、基于m-RVM的泄漏电流分类，而为了验证这些内容具备的可行性，笔者分别对上述三者进行了验证，虽然介于篇幅原因这一验证无法在本文中详述，但取得的验证结果却无疑证实了这几种方法在输电线路绝缘子泄漏电流去噪和特征提取中具备的较强有效性，希望能够以此为我国电力事业的进一步发展带来一定帮助。

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Research on noise reduction and feature extraction of leakage current of insulator in transmission line

Meng Xianli
（State Grid Jiaxing power supply company 314000）

In this paper we study the insulator leakage current, denoising and feature extraction of the transmission line,the author of the past through the shortcomings of leakage current on-line monitoring of transmission line insulator state method to make up, and put forward a more complete identification of leakage current classification model,in order to promote the development of China's the electric power industry.

transmission line;insulator;leakage current;denoising