收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于UHF方法的GIS局部放电检测与仿生模式识别

段大鹏  
【摘要】: 气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear-GIS)也称作气体绝缘变电站(Gas Insulated Substation-GIS),以其结构紧凑、运行可靠、易于维护等优点而在电力系统中得到广泛应用。但由于GIS结构复杂、制造与检修工艺精细,使部分常规的预防性试验方法难以有效实施,因此,GIS一旦发生故障后果相当严重。为了及时掌握GIS的绝缘状态,保证GIS的安全可靠运行,国内外对GIS局部放电检测技术开展了大量的研究,其中超高频(Ultra High Frequency-UHF)局部放电(Partial Discharge-PD)检测方法具有优越的抗干扰性能与较高的检测灵敏度,成为近年来的研究热点。然而,到目前为止,GIS中的UHF PD检测还是一个尚待深入研究的前沿课题,其难点主要包括:GIS中PD机理及其电磁波传播特性、稳定可靠的检测系统研制、UHF PD信号特征空间的构造与降维以及合理的缺陷类型模式识别方法等。 论文从GIS局部放电机理、PD实际电流激发的电磁波以及GIS实际结构条件下电磁波传播特性出发,通过GIS PD检测试验,应用自主开发的UHF PD检测系统获得了大量试验数据,并在此基础上提出了UHF PD包络信号的特征空间构造与降维方法,应用仿生模式识别理论对GIS中的典型绝缘缺陷类型进行了成功识别。 论文首先对GIS中UHF PD检测的国内外研究与应用现状进行了综述,概括阐述了GIS内部电磁波传播特性、UHF PD信号分析模式、缺陷类型模式识别以及UHF PD检测系统的研究与应用等方面的研究进展及存在的问题。然后详细分析了GIS中典型绝缘缺陷引发的PD的放电机理,并应用时域有限差分算法,以PD实际电流脉冲作为激励源,研究了GIS实际结构对电磁波传播的影响。仿真结果表明,PD实际电流脉冲与理想高斯脉冲激励的电磁波在上升时间、振荡衰减以及频率成分方面都具有明显差异,而且GIS中的盆式绝缘子、三相共筒以及断路器等实际结构均会对电磁波产生幅值、频率等方面的影响。然后,论文共设计制作了5种典型绝缘缺陷模型,并分别在正泰公司生产的126kV GIS与SIEMENS公司生产的252kV GIS上进行了局部放电UHF PD检测试验,应用自主研制的GIS UHF PD检测系统录取了大量试验数据。进而,论文以UHF PD时域包络信号为分析对象,提出了改进的自适应小波去噪算法及特征空间构造方法,将Weibul分布参数及Mel复倒谱系数引入特征空间,在时域、频域与分布域共提取37个特征参数。在此基础上,提出了改进的核主成分分析法与基于相关系数矩阵的降维算法,同时引入基于粗糙集理论的属性约简方法,用于特征空间的降维。并指出了三种降维算法的适用场合。 最后,论文将仿生模式识别理论首次引入局部放电模式识别领域,用于GIS典型绝缘缺陷类型的模式识别。该方法以“认识”及“同源连续性”为基点,完全打破了以往基于“划分”的模式识别思想,具有崭新的特色。本文详细论述了仿生模式识别的基本思想、理论基础与实现方法,在前人研究的基础上提出了新颖的理论解释与计算方法,并与传统的BP神经网络及支持向量机分类方法进行了比较,显示了仿生模式识别方法的优越性。论文结尾,对全文进行了总结,并对下一步的研究工作作了展望。本文的研究成果对于GIS中局部放电机理、UHF PD检测与缺陷类型模式识别及其对GIS运行与检修的指导都具有重要理论价值与现实意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 袁立侠,李大伟,李霆;悬臂梁结构损伤诊断的模式识别方法研究[J];五邑大学学报(自然科学版);2005年01期
2 孙兴;李捍东;田申;;DSP6416在数字图像处理中的应用[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2005年06期
3 冯晓华;刘鹏;李静;徐美玲;;一种改进的基于神经网络的板形缺陷识别方法[J];重型机械;2009年06期
4 韩振;郑海鸥;张青苗;;模糊模式识别在军用车辆故障排查中的应用研究[J];舰船电子工程;2011年02期
5 周冠雄,肖萍,雷宜武,邹海明;基于特征和知识的模式识别专家系统[J];机器人;1988年02期
6 张胤微;;导引头智能化的体现—脱机知识库系统[J];飞航导弹;1988年05期
7 鲁宇;范希鲁;;模糊加权距离及其合理性讨论[J];北京交通大学学报;1990年02期
8 梁德群,姜锦虎,程春峰;面向模式识别和图象处理的软件开发环境[J];西安交通大学学报;1991年04期
9 谢刚;宋宁;;铝电解电流效率的拟合与预测[J];昆明理工大学学报(理工版);1992年05期
10 刘晓俭,李华,钟万勰;框架结构简图的模式识别[J];计算力学学报;1993年03期
11 夏良正;李晓兵;罗庆姚;;一种新的基于投影的二维矩不变量快速算法[J];东南大学学报(自然科学版);1993年01期
12 周仕林,薛宝平;乙烯装置碳三加氢工艺流程的模式识别和调优[J];上海理工大学学报;1996年03期
13 董旭柱;王昌长;朱德恒;;电力变压器局部放电在线监测研究的现状和趋势(一)[J];变压器;1996年01期
14 谈克雄;曾冬松;朱德恒;李福祺;;人工神经网络识别放电能力与网络结构关系的研究[J];电机与控制学报;1997年01期
15 仇贵宾;张新平;刘勇;;基于BP人工神经网络的局部放电模式识别[J];天津电力技术;1999年01期
16 黄宁,刘小军,朱敏慧,张守融;遥感图像分类技术研究[J];华北工学院测试技术学报;2001年02期
17 戴文进,付小科;基于模式识别和神经网络的电力系统短期负荷预测[J];南昌大学学报(工科版);2003年02期
18 乔新勇,刘建敏,康崴,曲晓慧;人工神经网络特征优化方法在模式识别中的应用[J];装甲兵工程学院学报;2003年01期
19 郑惠强;朱卫;宓为建;;基于神经网络的大型回转支承典型故障诊断方法[J];中国工程机械学报;2004年03期
20 王善斌,李同山,张连俊,彭荣群;基于通信信号分选与识别的分布式处理机研究[J];济南大学学报(自然科学版);2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 白应甫;孙茵;;地震相模式识别[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年
2 谢波;冯地清;;Hopfield神经网络在核爆炸方式识别中的应用[A];第7届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(三)[C];1994年
3 黄雪梅;唐治德;;BP网络研究及其在肺癌诊断系统中的应用[A];电工理论与新技术2004年学术研讨会论文集[C];2004年
4 张会林;简献忠;;光电混合目标识别系统中振幅补偿匹配滤波器设计[A];2005年中国光学学会全息与光学信息处理专业委员会年会暨建会20周年纪念会[C];2005年
5 李永明;史忠科;;用模糊子集度确定模糊似然函数的二种方法[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1998年
6 郭培源;李刚;曲世海;;基于神经网络的肉类新鲜度智能检测研究[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
7 颜志国;王志中;任晓梅;;独立分量分析和小波熵在动作模式分类中的应用[A];2005年上海市生物医学工程学会学术年会论文集[C];2005年
8 曾黄麟;袁曾任;;模式识别特征评选与简化的一种新方法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
9 赵鑫;王福绵;;起重机械安全状况综合评价方法研究与新技术工程应用[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
10 王建;郭炳庆;陈宏志;;协同神经网络SNN的实现[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘云鹏;电力变压器局部放电的电气定位及诊断[D];华北电力大学(河北);2005年
2 游峰;智能车辆自动换道与自动超车控制方法的研究[D];吉林大学;2005年
3 鲁绯;腐乳发酵机理、品质改进和模式识别研究[D];中国农业大学;2005年
4 程昌秀;3S技术在县级土地利用变更调查中的应用研究[D];中国农业大学;2001年
5 吴德文;遥感与地面观测数据的找矿信息提取和处理技术及应用[D];中国地质大学(北京);2006年
6 任东;基于支持向量机的植物病害识别研究[D];吉林大学;2007年
7 朱臻宇;模型传递对仪器间采样差异的评估和消除[D];第二军医大学;2005年
8 薛跃;基于RMTS的上市公司虚假财务报告识别及其扩展应用研究[D];南京理工大学;2005年
9 魏连鑫;多小波理论及其在虹膜识别技术中的应用[D];吉林大学;2006年
10 张永;基于模糊支持向量机的多类分类算法研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王岩;模式识别技术在炼铁工艺优化中的应用研究[D];河北工业大学;2002年
2 李继飞;神经网络模式识别技术在自动售货机中的应用研究[D];湖南大学;2004年
3 李鸿壹;基于支持向量机的人脸检测[D];大连理工大学;2006年
4 刘兆科;多态统计模式识别模型及应用研究[D];重庆大学;2007年
5 姜斌;基于神经网络的脉象特征的研究[D];东北林业大学;2007年
6 胡莹;联机手写数学公式识别系统的研究与实现[D];广州大学;2007年
7 任杰;气管张开角的图像处理[D];江苏大学;2002年
8 牟朝强;高一函数概念学习障碍分析及教学对策研究[D];福建师范大学;2008年
9 王伟广;基于虚拟仪器的电子舌系统研究[D];东北电力大学;2009年
10 董云杰;支持向量机及其在模式识别中应用的研究[D];兰州理工大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴加录;胡启恒:科技界需要润物细无声[N];中国计算机报;2006年
2 陈瑜唐婷;让计算机会看、会听、会说、会思考[N];科技日报;2007年
3 记者 左常睿;应重视互联网模式识别的研究[N];科技日报;2005年
4 本报记者 贾婧;宗成庆:做科研也要为师立范[N];科技日报;2007年
5 河北 宁海征;常见多频彩显的模式识别与控制电路[N];电子报;2003年
6 记者 刘垠;首届中美视觉夏令营开营[N];大众科技报;2009年
7 ;通用数字视觉平台JVISION-500[N];科技日报;2003年
8 比尔·盖茨   ;新的工作世界[N];中国计算机报;2005年
9 大海 张弦;Autonomy:传统搜索终结者?[N];计算机世界;2005年
10 易人;体制激发创新[N];计算机世界;2001年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978