题目：利用小波变换提取局部放电信号的研究

局部放电的产生就是由于绝缘体内部存在分布不均匀的电场，而当有过高的局部电场作用时，就会导致绝缘介质内部局部区域内的击穿或者电气放电现象。为了在线监测和诊断变压器的绝缘状态，在研究反映变压器绝缘状态的电气特征量比如：泄漏电流、局部放电、介质损耗等这方面，国内外学者不间断地做了大量的工作，结果发现局部放电参数比其它参数具有更好的灵敏度、更能够全面地反映信息。局部放电一方面会导致高压电气设备发生绝缘击穿，另一方面还是绝缘劣化的预兆。不论是在实际生产的过程中，还是在设备运行的过程中，绝缘材料中的某些薄弱环节都会影响到产品的内在质量以及运行时的安全可靠性。因此，在线监测局部放电信号，判断分析其发展趋向、类型及其强度，是非常有必要的，这样就实现了状态维修，可以预防和减少突发性事故的发生，对整个系统的安全运行意义比较重大，会带来巨大的经济效益和社会效益。
然而，局部放电信号本身就特别微弱，再受到现场强电的干扰的话，就会使得我们对电气特征量的提取和模式识别变得非常困难，使得在线监测局部放电检测方法很难达到实际工程应用水平。局部放电信号具有较强的突变性和奇异性，不太适合采用傅里叶变换的传统方法，而小波变换在时域、频域同时具有优良的局部化性质，非常适合用来处理突变信号。小波变换不但有优越的消噪功能，还可以捕捉突变信号，因此小波分析可以作为消除噪声、提取局放信号强有力的数学工具。因此，本文就是利用小波变换对局部放电的仿真信号和实验信号进行处理分析，主要工作和相关结论如下：
?? （1） 介绍了局部放电形成的原因，并阐述了局部放电的种类，从局部放电发生的位置、形成机理及放电过程来看，可以分为内部局部放电、表面局部放电以及电晕放电三种，由于局部放电过程时间比较短，我们可以把局部放电信号等效为四种模型，分别是单指数衰减模型、双指数衰减模型、单指数衰减振荡模型以及双指数衰减振荡模型。
（2） 介绍了小波变换的由来和作用，小波变换（Wavelet Transform）是由傅里叶变换发展而来的，期间经历了窗口傅里叶变换。然而小波分析理论和小波基的构造很多都来源于Fourier变换分析，所以二者又有着密切的联系。并接着具体讲述了连续小波变换的定义及其性质，包括线性、时标定理、时移共变性、微分运算和能量守恒。最后简单说明了常用的几种小波并给出了小波性质一览表，便于比较分析。
（3） 简单介绍了信号的小波消噪理论以及消噪步骤，而小波变换对信号的处理效果直接受到很多因素的影响，如小波函数、阈值选择规则、阈值处理方式、小波分解尺度等等。本文把相关系数作为依据来判断信号处理的好坏，并得出了bior小波在软阈值处理方式下，消失矩参数为6.8，尺度参数取7时对仿真信号的重构效果最好，最后将其对应的参数用来处理局部放电的实验信号，消噪效果比较明显。
由于小波基函数不是确定，具有多样性，因此在实际工程应用中，如何选择合适的小波基函数是比较困难的，也是一个特别重要的问题，因为用不同的小波基函数分析同一个问题时会产生不同的结果，目前我们主要是通过用小波分析方法处理信号的结果与原始信号的相关性来判定小波基的好坏，由此最终决定小波基函数。而本文就从理论上分析，并得出了bior小波对应的最佳系数组合参数，并将其结果用来处理实验信号，消噪效果比较明显，理论和实验结果表明：选取合适的消失矩参数、尺度参数以及阈值处理方式后，小波变换可以有效地消除局部放电信号中的噪声。
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