和具體辨識(shí)的步驟。隨后通過(guò)仿真說(shuō)明脈沖衰減距離庫(kù)的建立方法，并建立了一個(gè) 35kV電纜在確定脈沖下的衰減距離規(guī)律庫(kù)，并繪制了規(guī)律曲線(xiàn)樣本。最后通過(guò)建立架設(shè)的 有分解頭的電纜定位模型，針對(duì)仿真獲得的多個(gè)反射波形，應(yīng)用本方法對(duì)各個(gè)反射波形處 理，仿真處理結(jié)果表明，該方法對(duì)于多個(gè)反射波形的辨識(shí)有效可行。
[0034]利用小波變換的模極大值及奇異性檢測(cè)原理，對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行處理，從而確定反 射波和反射波到達(dá)時(shí)間，與此同時(shí)，建立反射波形與脈沖衰減距離的脈沖波形-衰減距離規(guī) 律曲線(xiàn)，通過(guò)實(shí)測(cè)反射波形與衰減規(guī)律中的數(shù)據(jù)對(duì)比，剔除不相干的干擾波形，正確辨別故 障點(diǎn)的反射波，實(shí)現(xiàn)電纜故障的準(zhǔn)確定位。
[0035]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0036]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得 明顯和容易理解，其中：
[0037]圖1是本發(fā)明小波變換示意圖；
[0038]圖2是本發(fā)明定位方法流程圖；
[0039]圖3是本發(fā)明仿真數(shù)據(jù)示意圖；
[0040]圖4是本發(fā)明仿真電路圖；
[0041]圖5是本發(fā)明數(shù)據(jù)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[00創(chuàng)在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、"前"、"后'、 "左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底""內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所 示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝 置或元件必須具有特定的方位、W特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限 制。
[0044]在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)"安裝"、"相連"、 "連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可W是機(jī)械連接或電連接，也可W是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可 W是直接相連，也可W通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可W根據(jù) 具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。
[0045]小波分析方法W其良好的時(shí)域和頻域緊支撐特性，較好地反映頻域上不同頻率成 分的差異性，為利用高頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)電力電纜故障測(cè)距提供了理想的信號(hào)處理平臺(tái)。小波變 換非常適合于用作突變信號(hào)的檢驗(yàn)，小波變換通過(guò)合適的尺度因子分解能夠桂除信號(hào)噪 音，在細(xì)節(jié)上處理故障信號(hào)，小波模極大值能很好反映突變信號(hào)的特性。
[0046] 小波變換
[0047]對(duì)于任意的函數(shù)f(t)EL2(R)，它的連續(xù)小波變化為：
[004引
[0049]上式中，a稱(chēng)為尺度因子，b稱(chēng)為平移因子，護(hù)(t)為母小波。
[0050]經(jīng)過(guò)小波變換，函數(shù)變成一個(gè)二維函數(shù)，從而可W從時(shí)域和頻域?qū)π盘?hào)進(jìn)行分析。 連續(xù)小波變換實(shí)現(xiàn)了原始函數(shù)在時(shí)間和頻率域上的分解，即信號(hào)多分辨率分析。為了調(diào)整 時(shí)域和頻域的寬度，只需要改變尺度因子和平移因子，運(yùn)樣便實(shí)現(xiàn)了根據(jù)不同信號(hào)的處理 要求在不同時(shí)頻域局部化的目的。
[0051]連續(xù)小波變換能夠準(zhǔn)確的提取信號(hào)的特征，但在每個(gè)可能的尺度離散點(diǎn)都需要去 計(jì)算小波系數(shù)，運(yùn)樣處理起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因而連續(xù)小波變換實(shí)際中應(yīng)用的并不多。離散小波 變換(DWT)是實(shí)際應(yīng)用中的常用形式。對(duì)a，b取離散值：0= <，6= 為整數(shù)，則離 散小波變換其定義為：
[0化2]
[0053]信號(hào)在經(jīng)過(guò)離散化后不會(huì)改變它的完整性，但是經(jīng)過(guò)小波離散化計(jì)算誤差變小 了，因此通過(guò)離散小波變換將更好的反映出信號(hào)在時(shí)頻上的性質(zhì)。
[0054] 多尺度分析
[0055]從函數(shù)的空間角度出發(fā)研究信號(hào)的多尺度表示就是信號(hào)的多尺度分析。多尺度分 析的實(shí)質(zhì)就是在不同的尺度不同的空間上對(duì)信號(hào)進(jìn)行分解。假設(shè)信號(hào)f(t)EL2(R)平方可 積，對(duì)它的多尺度分析就是對(duì)其用平滑函數(shù)作平滑，實(shí)質(zhì)上就是通過(guò)一些不同的分辨率一 層層的逼近信號(hào)，通俗講多尺度多分辨率就是對(duì)一定目標(biāo)粗略或精細(xì)，整體或局部的的觀 察分析。多分辨分析為不同尺度下的函數(shù)分析提供可能，在一定的采樣條件下，通過(guò)高低頻 濾波將信號(hào)分為高低頻兩部分，低頻部分對(duì)應(yīng)信號(hào)概貌，高頻部分則顯示信號(hào)具體特征。繼 續(xù)分解低頻信號(hào)，又可得到該層上的信號(hào)細(xì)節(jié)，運(yùn)樣一層層的分解就是信號(hào)的多分辨分析。
[0056] 小波多分辨率分析結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0057] 該圖為對(duì)原始信號(hào)S進(jìn)行Ξ層分解，其中A1、A2、A3是各層分解的低頻部分，D1、D2、 D3是各層分解的高頻部分。該方法通過(guò)對(duì)低頻信號(hào)的再次分解，達(dá)到了多分辨率分析的目 的，一層層將信號(hào)的細(xì)節(jié)顯現(xiàn)出來(lái)，從而分解出需要的信號(hào)成分。
[0058] 小波變換模極大值及奇異性檢測(cè)
[0059] 如果函數(shù)f(t)ER在某處間斷或某階導(dǎo)數(shù)不連續(xù)，則稱(chēng)該函數(shù)在此處有奇異性，稱(chēng) 該點(diǎn)為奇異點(diǎn)。如果函數(shù)f(t)無(wú)限次可導(dǎo)，則其是平滑的沒(méi)有奇異性。突變的信號(hào)在其突變 點(diǎn)處必然是不平滑的，也即此點(diǎn)是奇異的。信號(hào)的一些特征，比如故障時(shí)的故障信息都包含 于信號(hào)的奇異點(diǎn)中，而應(yīng)用小波變換的時(shí)頻局部化能力可W對(duì)信號(hào)的奇異性進(jìn)行分析，通 過(guò)合適的變換使故障特性顯現(xiàn)出來(lái)。
[0060] 采用LipscMts指數(shù)對(duì)函數(shù)的局部奇異性進(jìn)行描述，設(shè)信號(hào)f(t)ER，在to附近如 果滿(mǎn)足：
[0061] f(t〇+h)-Pn(t〇+h) |<K|h| ",n<a<n+l
[0062] 則稱(chēng)信號(hào)f(t)在to處的Lipschits指數(shù)為α。當(dāng)α= 1時(shí)，函數(shù)f(t)在to處可微，函數(shù)f (t)沒(méi)有奇異性。當(dāng)α= 〇時(shí)，函數(shù)f(t)在to點(diǎn)是間斷的，如果0<α<1，則函數(shù)的光滑性下降。α 越大，函數(shù)f(t)就越平滑，α越小，函數(shù)f(t)在to點(diǎn)處的變化就越尖銳。
[0063] 函數(shù)的奇異性通過(guò)指數(shù)lipischitza表示，α的數(shù)值對(duì)應(yīng)于小波變換模極大值的不 同尺度下的分解系數(shù)。對(duì)于尺度2j，t〇的某一鄰域內(nèi)，如果的|<|灰3,/(〇|，則to點(diǎn)就是 小波變換的模極大值點(diǎn)，|^^/(/。)|是小波變換的模極大值。小波變換模極大值W-種數(shù)學(xué) 形式反映出有突變信息的信號(hào)的突變程度和突變時(shí)刻。當(dāng)電纜故障發(fā)生時(shí)，故障暫態(tài)信號(hào) 具有奇異性，奇異點(diǎn)就是對(duì)應(yīng)的故障發(fā)生時(shí)間點(diǎn)。準(zhǔn)確的尋找故障信號(hào)中的奇異點(diǎn)便可找 出故障的對(duì)應(yīng)時(shí)刻。小波變換的模極大值點(diǎn)可W確定信號(hào)的奇異點(diǎn)，因而，通過(guò)小波分解， 檢測(cè)信號(hào)中高頻分量的模極大值點(diǎn)就能確定故障的發(fā)生時(shí)刻。
[0064] 基于脈沖衰減規(guī)律的曲線(xiàn)擬合及電纜故障定位
[0065] 實(shí)際工程應(yīng)用的離線(xiàn)定位方法，采用脈沖發(fā)生裝置，人為向故障電纜注入脈沖信 號(hào)，通過(guò)對(duì)脈沖信號(hào)在電纜故障處阻抗不連續(xù)點(diǎn)的反射波頭確定，確定波頭所對(duì)應(yīng)的時(shí)間， 結(jié)合脈沖在電纜中的傳播速度，根據(jù)相應(yīng)的單端定位公式心心·κ進(jìn)行計(jì)算，即可實(shí)現(xiàn)故 障點(diǎn)的確定。實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，對(duì)某些發(fā)生故障的電纜定位時(shí)，儀器獲得的反射波形中出現(xiàn) 了很多個(gè)反射波，運(yùn)些反射波有可能是故障點(diǎn)反射、電纜分接頭反射和