基于改进阈值同步挤压小波变换的局部放电信号消噪的任务书.docx

基于改进阈值同步挤压小波变换的局部放电信号消噪的任务书
一、课题背景及意义
电气设备在运行过程中会发生各种故障，其中局部放电是较为常见的故障形式之一。局部放电不仅会对设备本身造成损坏，还会对周围环境产生影响，甚至带来安全隐患。因此，对局部放电进行准确检测是保障电力系统运行稳定的重要手段之一。其中，信号的特征提取和信号的消噪是局部放电检测中的两个关键步骤。在信号采集过程中，由于受到诸如电缆波动、电源杂波等外部干扰的影响，信号中难免存在各种噪声，需要对其进行消除，以提高信号的清晰度和准确度。
改进阈值同步挤压小波变换（ImprovedThresholdSqueezeWaveletTransform，ITSWT）是一种常用的局部放电信号处理方法，它可以将信号中的高频噪声进行压制，提高信号的信噪比。但是，在构建小波变换时，传统的离散小波变换使用固定的阈值对信号进行分解和重构，会导致软硬阈值无法有效抑制噪声和保留有效信号，对信号处理质量造成一定的影响，在实际应用中存在着一定的局限性。
因此，本课题旨在研究改进阈值同步挤压小波变换的技术方法，提出一种新的局部放电信号消噪算法，以解决传统小波变换方法中存在的局限性。本研究的主要内容包括：
二、研究内容和方案
1.改进阈值同步挤压小波变换的原理与方法
随着科技的发展和分析技术的不断完善，小波变换在很多领域中得到了广泛的应用。在局部放电信号处理中，小波变换可以对信号进行一系列的压缩和处理，从而得到清晰的有效信号。本课题将研究改进阈值同步挤压小波变换的原理与方法，分析其优势和不足之处。
2.基于改进阈值同步挤压小波变换的局部放电信号消噪算法设计
在局部放电信号处理中，噪声是不可避免的，因此需要进行有效的噪声消除。本课题将在改进阈值同步挤压小波变换的基础上，设计一种新的局部放电信号消噪算法。该算法将结合小波变换和软硬阈值两种方法，对信号进行分解和重构，并针对噪声异常值、小幅波动、能谱拐点等情况进行分析和处理，从而得到更加清晰的有效信号。
3.局部放电信号实验数据的采集与处理
为验证本课题设计的局部放电信号消噪算法的有效性和可靠性，需要进行实验数据的采集和处理。本课题将利用现有的局部放电检测设备，对具有一定噪声的局部放电信号进行采集，并使用所设计的新算法进行信号处理和分析，对处理结果进行综合评估。
三、预期研究结果和创新点
1.针对传统小波变换方法的局限性，设计出基于改进阈值同步挤压小波变换的局部放电信号消噪算法，提高信号处理质量和准确度。
2.创新性地将软硬阈值和能谱分析方法相结合，对噪声的抑制和有效信号的保留进行更加有效的处理，提出一种新的局部放电信号处理方案。
3.通过实验对所设计的算法进行验证，验证其处理结果的可信度和有效性，达到信号消噪的目的。
四、研究进度安排
1.第一年
（1）完成本课题的文献调研，熟悉相关技术和理论。
（2）完成基于改进阈值同步挤压小波变换的局部放电信号消噪算法的设计和实现。
（3）进行算法测试和修正，确定算法的优化方向。
2.第二年
（1）进行实验数据的采集和处理，对处理结果进行初步评估。
（2）完成算法的优化和语言代码的编写。
（3）根据实际效果，对算法进行再次优化和改善。
3.第三年
（1）对所定义的各种算法进行模拟仿真分析和测试，进行系统优化。
（2）撰写年度论文和相关技术专利申请。
（3）最终完成本课题的成果和结果的总结和推广。
五、参考文献
[1]田敏,许伟挺.局部放电检测技术的研究进展[M].中国电机工程学报,2005,21(10):1-11.
[2]邵星,高红军,王哲制.基于小波变换的高压开关局部放电特征提取方法研究[J].高电压技术,2012,28(11):2729-2735.
[3]徐杏芳,吕伟雯.基于相位同步小波变换的高压开关局部放电模拟信号分析[J].高电压技术,2014,40(3):654-661.
[4]江林燕,王广恒,徐冲.PSA/SVD和小波变换在局部放电信号特征提取中的应用[J].华东电力,2008,36(3):41-45.
[5]郑宇,肖奇.小波域时频分析在局部放电检测中的应用[J].山东大学学报(理学版),2006,41(1):71-75.