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基于多元变分模态分解与改进小波阈值的矿用电缆局放去噪方法
1
作者
曹继元
王彦文
+4 位作者
陈鹏
周暄
朱伟雄
张一赫
王乐
《煤炭学报》
北大核心
2025年第4期2293-2309,共17页
矿用电缆的绝缘状态对矿井供电系统的稳定运行起着重要作用,局部放电在线监测是电缆绝缘状态监测的重要手段。针对矿用电缆局放信号极易淹没于现场白噪声与周期性窄带干扰中,以及降噪方法适应性普遍不强等问题,提出了基于多元变分模态...
矿用电缆的绝缘状态对矿井供电系统的稳定运行起着重要作用,局部放电在线监测是电缆绝缘状态监测的重要手段。针对矿用电缆局放信号极易淹没于现场白噪声与周期性窄带干扰中,以及降噪方法适应性普遍不强等问题,提出了基于多元变分模态分解与改进小波阈值的局放去噪方法。首先,以最小平均包络熵作为适应度函数,采用麻雀搜索算法实现多元变分模态分解模态数和惩罚因子的自动寻优,从而以分解出最大确定性程度的局放特征信号为目标,准确分解局放含噪信号。其次,计算各本征模态函数的峭度值,区分局放主导分量与噪声主导分量,利用维纳滤波可通过局部方差自适应调节滤波效果的特性,准确提取局放主导分量中的局放特征信号,通过3σ准则归类局放特征信号为粗大误差,反向抑制噪声主导分量中的高斯白噪声与窄带干扰信号,将局放主导分量与噪声主导分量进行重构得到局放重构信号。最后,构建指数衰减型小波阈值函数,该阈值函数在克服硬阈值函数的不连续性与软阈值函数的恒定偏差的基础上,能够快速逼近硬阈值函数,利用新型改进小波阈值算法对局放重构信号进行去噪,得到局放去噪信号。将该方法与常见的几种方法进行比较,结果表明,该方法对仿真局放信号与实测局放信号均具有较好的降噪效果,且算法运行效率表现良好。
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关键词
局放去噪
多元变分模态分解
小波阈值
峭度
麻雀搜索算法
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职称材料
题名
基于多元变分模态分解与改进小波阈值的矿用电缆局放去噪方法
1
作者
曹继元
王彦文
陈鹏
周暄
朱伟雄
张一赫
王乐
机构
中国矿业大学(
北京
)机械与电气工程学院
北京智慧能源研究院电缆研究所
中国大唐集团科学技术
研究
总院有限公司大唐华北电力试验
研究院
出处
《煤炭学报》
北大核心
2025年第4期2293-2309,共17页
基金
国家自然科学基金资助项目(52474188)
中央高校基本科研业务费(中国矿业大学(北京)博士研究生拔尖创新人才培育基金)资助项目(BBJ2024066)。
文摘
矿用电缆的绝缘状态对矿井供电系统的稳定运行起着重要作用,局部放电在线监测是电缆绝缘状态监测的重要手段。针对矿用电缆局放信号极易淹没于现场白噪声与周期性窄带干扰中,以及降噪方法适应性普遍不强等问题,提出了基于多元变分模态分解与改进小波阈值的局放去噪方法。首先,以最小平均包络熵作为适应度函数,采用麻雀搜索算法实现多元变分模态分解模态数和惩罚因子的自动寻优,从而以分解出最大确定性程度的局放特征信号为目标,准确分解局放含噪信号。其次,计算各本征模态函数的峭度值,区分局放主导分量与噪声主导分量,利用维纳滤波可通过局部方差自适应调节滤波效果的特性,准确提取局放主导分量中的局放特征信号,通过3σ准则归类局放特征信号为粗大误差,反向抑制噪声主导分量中的高斯白噪声与窄带干扰信号,将局放主导分量与噪声主导分量进行重构得到局放重构信号。最后,构建指数衰减型小波阈值函数,该阈值函数在克服硬阈值函数的不连续性与软阈值函数的恒定偏差的基础上,能够快速逼近硬阈值函数,利用新型改进小波阈值算法对局放重构信号进行去噪,得到局放去噪信号。将该方法与常见的几种方法进行比较,结果表明,该方法对仿真局放信号与实测局放信号均具有较好的降噪效果,且算法运行效率表现良好。
关键词
局放去噪
多元变分模态分解
小波阈值
峭度
麻雀搜索算法
Keywords
PD denoising
multivariate variational mode decomposition
wavelet threshold
kurtosis
sparrow search algorithm
分类号
TD611 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多元变分模态分解与改进小波阈值的矿用电缆局放去噪方法
曹继元
王彦文
陈鹏
周暄
朱伟雄
张一赫
王乐
《煤炭学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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