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变压器软件技术抗干扰的方法

时间：2020-08-07

随着现代数字处理技术的发展，人们都期望能最大限度地抑制干扰信号，而获得有效的局部放电信息。为了形成一套完善的抗干扰体系，于是努力将软件技术和硬件技术处理相互结合。目前在局部放电监测中，常采用的主要软件技术抗干扰的方法有：

(1)FFT阈值滤波法
该方法的主要思想是：首先对信号进行傅里叶变换得到信号的频谱分布，然后在该信号的频谱上设置一个门限值，把所有大于此门限值的都置为零，就可以快速地抑制干扰信号。此方法主要是用来抑制周期性的窄带干扰，因为局部放电信号的幅值非常小，在整个频域空间上均匀地分布，属于宽带信号；而周期窄带干扰信号的幅值非常大，它的频带是有限的，在频域空间上往往表现为尖脉冲的形式。此方法的缺点是：门限值很难选取，特别是在现场环境因素不确定的情况下，门限值就更加难以确定，因为随着时间变化干扰信号也在不断变化。

(2)有限冲击响应(FIR)滤波法
该方法的主要思想是:根据现场干扰的情况，事先确定滤波器的频带范围，设计一个带通滤波器。该方法既可以抑制周期性的窄带千扰，又可以抑制部分白噪声干扰。此方法只能应用于特定的现场环境中，因为采用FIR滤波器需要事先确定频带的范围，而且有很高的阶数要求。用一个128阶的FIR滤波器进行滤波，则信号的信噪比可增加50dB，但计算需要很长的时间。

(3)卡尔曼滤波法
此方法主要是用来抑制周期性的窄带干扰。该方法很少被应用，因为该算法涉及到了矩阵的相关运算，计算时间会很长，滤波以后波形严重畸变，其局部放电信号有很大的能量损失。

(4)自适应滤波法
该方法对周期性的干扰有很好的抑制效果。因为在使用LMS算法时，不必要预知所要抑制的周期性干扰的频率。此方法的缺点是：当一个信号中同时出现多种干扰频率的情况下，滤波效果就很不稳定，很容易发散，收敛性很差，这是因为周期性窄带干扰的频率范围较宽的缘故。

(5)二阶点阵陷波滤波法
在1993年，印度学者V. Nagesh对局部放电监测中的各种抗干扰技术做了许多研究，主要研究了波形畸变率、干扰抑制比等问题。此方法的优点是：滤波效果很好，干扰抑制比高，波形畸变少。缺点是：在实际运用中，该方法同FFT阀值滤波法一样，需要的计算时间很长、很难确定干扰频率。

(6)理想多通带数字滤波法
该方法不利于进行实时处理，因为需要花大量的计算时间来进行反复的傅里叶变换和傅里叶反变换。

(7)信号相关法
该方法既可在时域上实现，也可在频域上实现。使用该方法主要是从波形、幅值、以及发生的位置等方面来区别局部放电信号和干扰信号不同的相关度，此方法主要用来抑制周期性的脉冲干扰。