一种导线电晕放电可听噪声处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统信号处理技术，特别是涉及到直流输电导线电晕放电噪声处 理技术。
【背景技术】
[0002] 随着输电线路电压等级不断提高，输电线路电晕放电产生的电磁环境问题已成为 线路设计的决定性因素之一，其中电晕放电产生的可听噪声问题因其是人们能够亲身感受 到的，目前也受到了人们的广泛关注。分析线路电晕放电产生的可听噪声的特性及其产生 机理，来准确预测可听噪声水平，对于建设满足环保要求的输电线路具有重要意义。
[0003] 目前国内外技术人员对于可听噪声的产生机理尚不明确，还没有提出能够反映电 晕放电可听噪声本征特性的分析技术。因此，借助于实验手段来处理电晕放电产生的可听 噪声特性，目前仍是分析电晕放电可听噪声的有效的技术手段。
[0004] 在实际电晕放电可听噪声的测量过程中不可避免地受到环境中背景噪声及地面 反射噪声的影响，测量结果难以准确反映电晕放电可听噪声的特性，可能会造成对线路电 晕噪声水平过高估计及评价，因此需要将背景噪声剔除，才能获得准确的电晕放电可听噪 声的特性。
[0005] 现有技术中，电晕放电可听噪声的测量方法主要采用的是频域测试方法，测量结 果反映的是一段时间内可听噪声的综合效应，只获得了可听噪声的幅频域特性，测量结果 中无法区分出电晕放电产生的可听噪声和背景噪声。
[0006] 目前，在实验阶段内对电晕放电过程中背景噪声的剔除主要采用的方法是在电晕 放电实验前或实验后先测量未发生电晕放电时的环境噪声，然后测量电晕放电时总的噪声 水平，最后，在频域内借助于声功率相减的方法来剔除背景噪声的影响。然而，这种预先测 量的背景噪声难以真实地反映电晕放电过程中背景噪声的变化，因此背景噪声的影响难以 有效剔除，误差较大。
[0007] 而采用时域测试方法来测量电晕放电噪声的特性，可以实现噪声信号的实时采集 和记录，获得电晕放电及背景噪声的声压信号随时间的变化规律，可以有效区分出电晕放 电声压信号与背景噪声信号。但目前关于导线电晕放电产生的可听噪声的时域特性还未见 公开，而借助于可听噪声时域波形来实现背景噪声的剔除也未被提出。
【发明内容】
[0008] 有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术中的问题，提供一种基于可听噪声时 域波形的直流导线电晕放电可听噪声的处理方法，该方法基于电晕放电产生的可听噪声的 脉冲特性，及与电晕电流的时域关联关系，能够有效分离出电晕放电可听噪声脉冲波形，有 效剔除背景噪声的影响，为获得准确的直流导线电晕放电可听噪声特性提供准确的数据基 础。
[0009] 为了实现此目的，本发明采取的技术方案为如下。
[0010] 一种导线电晕放电可听噪声处理方法，包括步骤：
[0011] A、同时采集电晕放电可听噪声与电晕电流的时域波形；
[0012] B、根据采集得到的电晕电流的波形，获得电晕电流脉冲所在的时刻，并获得电晕 电流脉冲的时间间隔；
[0013] C、确定第一个电晕电流脉冲所对应的可听噪声脉冲；
[0014] D、根据电晕电流脉冲和可听噪声脉冲的一一对应关系，获得所有可听噪声脉冲所 在时刻；
[0015] E、去除所述可听噪声波形中无脉冲区间声压信号及噪声脉冲偏置信号。
[0016]特别地，采集电晕放电可听噪声与电晕电流的时域波形的采样率为200MS/s。
[0017] 步骤C包括：
[0018] C1、取出第一个电晕电流脉冲所在的时刻^，计算出声波从导线表面传播到传声 器所用的最小时间间隔A T，令t = Δ T;
[0019] C2、根据可听噪声脉冲的幅值的阈值，在记录的可听噪声时域波形中判断[t_td，t +td]区间内是否存在可听噪声脉冲，如果存在可听噪声脉冲，则记录下此时脉冲存在的时 亥IJ，提取出[t_td，t+td]区间内可听噪声波形；若在[t_td，t+td]区间内不存在可听噪声脉 冲，则令 t = tl+AT+A t，根据噪声脉冲阈值再去判断是否存在可听噪声脉冲，直到寻找到 第一个噪声脉冲为止，其中td取为可听噪声脉冲的持续时间，A t为0.5td。
[0020] 另外，所述可听噪声脉冲的幅值的阈值为噪声脉冲最小峰值的0.5倍。
[0021] 所述可听噪声脉冲的持续时间为150-180ys。
[0022] 步骤E中，去除噪声脉冲偏置信号包括:对提取的每个可听噪声脉冲进行积分，得 到的积分值即为背景噪声在该脉冲区间引起的偏置信号，在相应可听噪声脉冲区间减去偏 置值，即可去除噪声脉冲偏置信号。
[0023]通过采用本发明的导线电晕放电可听噪声处理方法，能够利用电晕电流与可听噪 声的波形均呈现出的脉冲特性，并利用可听噪声脉冲与电晕电流脉冲在时域上具有的一一 对应关系，实现对电晕放电可听噪声测量过程中的背景噪声的有效剔除。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明【具体实施方式】中导线放电电晕可听噪声处理方法的流程示意图。
[0025] 图2为利用本发明【具体实施方式】中导线放电电晕可听噪声处理方法获取的可听噪 声与电晕电流测量波形示意图。
[0026] 图3为利用本发明【具体实施方式】中导线放电电晕可听噪声处理方法对图2的波形 剔除背景后的可听噪声波形示意图。
[0027] 图4为利用本发明【具体实施方式】中导线放电电晕可听噪声处理方法的一个具体示 例一一场强为54.8kV/cm时可听噪声测量波形示意图。
[0028] 图5为利用本发明【具体实施方式】中导线放电电晕可听噪声处理方法对图4的波形 剔除背景后的可听噪声波形示意图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图，对本发明作详细说明。
[0030] 以下公开详细的示范实施例。然而，此处公开的具体结构和功能细节仅仅是出于 描述示范实施例的目的。
[0031] 然而，应该理解，本发明不局限于公开的具体示范实施例，而是覆盖落入本公开范 围内的所有修改、等同物和替换物。在对全部附图的描述中，相同的附图标记表示相同的元 件。
[0032] 同时应该理解，如在此所用的术语"和/或"包括一个或多个相关的列出项的任意 和所有组合。另外应该理解，当部件或单元被称为"连接"或"耦接"到另一部件或单元时，它 可以直接连接或耦接到其他部件或单元，或者也可以存在中间部件或单元。此外，用来描述 部件或单元之间关系的其他词语应该按照相同的方式理解(例如，"之间"对"直接之间"、 "相邻"对"直接相邻"等）。
[0033]本发明【具体实施方式】中，"上"或"下"指的是物理上的上方或下方，而"前"和"后" 是相对于干粉料或浆液的输送方向而言的，即与干粉料或浆液的输送方向相同为"前"，否 则为"后"，这与物理上的"前"或"后"可能不同。
[0034]本发明【具体实施方式】中，导线电晕放电可听噪声处理方法包括以下步骤：
[0035] (1)获取同时采集到的电晕放电可听噪声与电晕电流的时域波形。
[0036] 采用相同的采样率，同时记录直流导线电晕放电产生的可听噪声与电晕电流脉冲 的波形，记录的可听噪声波形包括电晕放电产生的可听噪声的声压信号及实时的背景噪声 信号。电晕放电产生的可听噪声的时域波形是由一系列声压脉冲组成，可听噪声脉冲与电 晕电流脉冲在时域上具有一一对应关系。从测量的可听噪声的时域波形中可以直接看出， 背景噪声的影响主要体现在两方面:一方面是在无电晕放电可听噪声脉冲区间引起声压信 号，另一方面会引起噪声脉冲的偏置。
[0037] 与现有技术的差异:现有电晕放电放电可听噪声的测试只关注的是可听噪声的声 压级及倍频(或1/3倍频)特性，得到的信号是背景噪声与电晕放电可听噪声的综合效应，无 法区分出电晕放电可听噪声与背景噪声。
[0038] (2)确定电晕电流脉冲所在的时刻及脉冲的时间间隔。
[0039 ]根据测量得到的电晕电流的波形，获得电晕电流脉冲所在的时刻，同时获得电晕 电流脉冲的时间间隔。
[0040] (3)确定第一个电晕电流脉冲所对应的可听噪声脉冲。
[0041 ]由于电晕电流脉冲和放电产生的可听噪声脉冲在时域上是 对应的关系，根据 步骤(2)中确定的第一个电流脉冲所在的时刻，从可听噪声波形中寻找出第一个电流脉冲 对应的可听噪声脉冲。
[0042] (4)获得所有可听噪声脉冲所在时刻。
[0043] 由步骤（1)中获得的可听噪声与电晕电流波形可知，电晕电流脉冲和可听噪声脉 冲具有一一对应关系，因此步骤(2)中获得的电晕电流脉冲的时间间隔，也等于可听噪声脉 冲的时间间隔。完成步骤(3)后，从获得的首个可听噪声脉冲开始，按照步骤(2)得到的时间 间隔，确定出步骤(1)中测量得到的可听噪声波形中，所有噪声脉冲所在的时刻。
[0044] (5)去除所述可