2 基于聯(lián)合時頻技術(shù)的電力變壓器診斷方法理論分析
    傳統(tǒng)的信號分析方法一般從時域或頻域分析中確定或隨機(jī)信號的參數(shù)，這些參數(shù)沒有充分的描述信號的物理情況，如信號的頻譜含量在時間上的演變。聯(lián)合時頻分析正是這種描述并研究信號的時變頻譜的分析理論，可以從信號對應(yīng)的時頻分布圖中捕獲常規(guī)分析方法中不能發(fā)現(xiàn)的特征。
    聯(lián)合時頻分析算法的任務(wù)是對信號ε(t)構(gòu)造一個聯(lián)合時頻函數(shù)，能夠同時在時域和頻域上描述信號的各類密度，如能量密度。為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，首先尋找一個聯(lián)合密度函數(shù)P(t，f)來表示信號在時間t和頻率f上的強(qiáng)度，在理想的情況下它應(yīng)該滿足時間與頻率的邊緣條件：

   
    上式表明把某一特定時間的所有頻率的能量分布加起來，可以得到瞬時能量；如果把某一特定頻率的能量分布在全部時間加起來，得到能量密度頻譜。由此可以滿足總能量要求：

   
    1960年建立的一種新的分布(即采用核函數(shù)表征時頻分布)的特性是通過對核的簡單約束來反映，并通過考察核來確定這個分布的特性。人們能夠通過挑選核來產(chǎn)生所希望的分布特性，而核可以用特征函數(shù)方法得到。特征函數(shù)是構(gòu)造和研究密度的一種強(qiáng)有力的工具，數(shù)學(xué)上表示：

   
    其中<tnfm>表示tnfm的矩(即平均值)。
    目前可以采用多種分布的算法對信號進(jìn)行分析，如：短時傅立葉變換(STFT)、魏格納分布(WVD)、伽波爾分布(Gabor)、科恩分布(Cohen)等。

3 基于聯(lián)合時頻技術(shù)的電力變壓器診斷方法結(jié)果分析
    根據(jù)理論依據(jù)，編寫的部分基于聯(lián)合時頻分析法的電力變壓器故障判斷方法的軟件程序如圖2所示。

    根據(jù)試驗中得到?jīng)_擊試驗信號，運(yùn)行縮編程序得到的差異示傷電流信號和其聯(lián)合時頻分布圖分別如圖3、圖4所示。

    觀察圖3和圖4可知，由于差異示傷電流基本為零，反映在聯(lián)合時頻分布圖中就是各突起的部分幅值很小，表現(xiàn)為較低的能量分布。考慮到試驗環(huán)境中存在的外界干擾，可以認(rèn)為試驗電力變壓器不存在故障。

4 結(jié)論
    中性點(diǎn)電流法一般都是依據(jù)示傷波形的變化來判斷被試品有無故障，其所依據(jù)的參數(shù)模型理論是一種理想情況。實際試驗中，沖擊電壓發(fā)生器放電離散性(導(dǎo)致沖擊波波形和持續(xù)時間差異性)、變壓器復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(表現(xiàn)為繞組間的局部放電)、電磁和噪聲強(qiáng)干擾都嚴(yán)重影響示傷電流波形，這就給故障的判斷增加了困難。正因為如此，試驗中如果發(fā)現(xiàn)了示傷波形畸變，往往不能確認(rèn)被試品是否發(fā)生了故障。
    變壓器傳遞函數(shù)法由于是在中性點(diǎn)電流法的基礎(chǔ)上在頻域中進(jìn)行故障診斷，一般能克服中性點(diǎn)電流法帶來的不足。但是傳遞函數(shù)法靈敏度較低，很難發(fā)現(xiàn)微小的絕緣故障，而且傳遞函數(shù)只與頻率相關(guān)，不能反映故障發(fā)生的時間，從而不能確定故障在變壓器中的位置。
    聯(lián)合時頻分析是一種先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù)，是一種研究頻譜在時間上的變化的物理和數(shù)學(xué)思想。由于完全是靠計算機(jī)操作，因此使得故障診斷的準(zhǔn)確性得到很大的提高，克服了上述兩種方法存在的缺陷，相比傳統(tǒng)的方法，有更大的應(yīng)用前景。