收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

组合电器局部放电超高频信号数学模型构建和模式识别研究

周倩  
【摘要】: 气体绝缘组合电器(Gas Insulated Substation,简称GIS)具有占地面积小、运行安全可靠、维护工作量少、检修周期长等一系列优点,在电力系统得到了广泛的应用。然而,GIS内部不可避免的绝缘缺陷会逐步扩展并导致故障发生,最常见的电气故障特征是在绝缘完全击穿或闪络前发生局部放电(Partial Discharge,简称PD)。研究表明,采用超高频(Ultra-high frequency,简称UHF)法对GIS PD信号检测,可以避开常规电气测试方法中难以避开的电晕放电等干扰,从而有效发现GIS内部存在的绝缘缺陷。GIS中常见的绝缘缺陷有金属突出物缺陷、自由金属微粒缺陷、绝缘子金属污染物缺陷、气隙缺陷等。因此,针对GIS内不同绝缘缺陷的PD所激发的超高频电磁波,深入研究GIS内UHF PD信号特征,分别建立相应的数学模型并进行模式识别的研究,对于认识GIS中放电信号的传输特性、指导GIS放电检测、掌握GIS的绝缘状况和缺陷类型,以及指导GIS的检修工作和保证GIS的安全可靠运行有着十分重要的意义。 为此,本文在分析国内外GIS局部放电检测、数学模型构建和模式识别研究状况的基础上,深入研究了不同绝缘缺陷UHF PD信号波形特征,首次构建了GIS内UHF PD信号数学模型,并提出了一种适合UHF PD信号模式识别的新方法。其主要工作有: ①采用UHF法对GIS模拟装置内所设计的4种绝缘缺陷物理模型进行了大量的PD试验,获取了4种典型GIS缺陷的物理模型分别在不同尺寸规格下、置于不同位置处、在不同电压等级下的UHF PD信号波形,对GIS内不同绝缘缺陷UHF PD信号特征做了深入研究和系统分析; ②针对GIS内4种典型绝缘缺陷UHF PD信号特征,构建了GIS的UHF PD信号数学模型,给出了数学模型的参数值,并从拟合误差、能量分布和时频联合分析的角度证明了数学模型构建的正确性,最后将构建的数学模型应用于PD信号复小波去噪的理论仿真研究; ③根据二元树复小波变换优良平移时不变特性的特点,提出了一种基于二元树复小波变换的时频特征空间构造方法,通过伸缩和平移等运算功能对UHF PD信号进行多尺度细化分析,综合选用了UHF PD信号在各频带投影序列的能量、在各个尺度下的极大值和统计参量,完备地描述了UHF PD信号的特性,构造了完整的UHF PD信号特征空间,并根据已建立的GIS内4种典型缺陷UHF PD数学模型,对特征子集进行验证,进一步证明了所构造特征空间的正确性; ④深入研究流形学习中的LLE算法、ISOMAP算法、Laplacian Eigenmap算法、KPCA等,提出了基于流形学习的UHF PD特征空间降维方法,可保持降低维数空间后的原有信号特性最大限度不变,并使降维处理后的UHF PD信号能量特征子集、极大值特征子集、统计特征子集作为组合神经网络分类器成员分类器的输入量,识别效果达到最优。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 姜敏;杨卫东;乔朝霞;;气体绝缘组合电器局部放电分析[J];山西电力;2011年04期
2 张晓星;唐炬;彭文雄;孟延辉;孙才新;;GIS局部放电检测的微带贴片天线研究[J];仪器仪表学报;2006年12期
3 张晓星;任江波;肖鹏;唐炬;姚尧;;检测SF_6气体局部放电的多壁碳纳米管薄膜传感器[J];中国电机工程学报;2009年16期
4 骆立实;姚文军;王军;李成榕;郑书生;邬晓波;毛婷;;用于GIS局部放电诊断的SF_6分解气体研究[J];电网技术;2010年05期
5 林介东;;240MVA电力变压器局部放电的声发射检测[J];无损检测;2009年04期
6 付士冀;水轮发电机局部放电检测分析仪[J];华中电力;1990年05期
7 方琼;刘宝成;满玉岩;徐阳;;局部放电检测中大尺径宽频带传感器的研究[J];变压器;2008年12期
8 黄平;汪伟;张宏亮;罗勇芬;李彦明;;局部放电混沌分析方法的研究现状及发展[J];高压电器;2009年01期
9 蒋庆云;张重远;刘云鹏;律方成;;检波技术在超高频PD信号提取中的应用研究[J];华北电力大学学报(自然科学版);2006年03期
10 王颂;吴晓辉;袁鹏;梁永春;李彦明;;局部放电超高频检测系统标定方法的研究现状及发展[J];高压电器;2007年01期
11 龚家卿;;电力电容器局部放电检测中应注意的问题[J];电力电容器;1985年04期
12 朱俊栋;陈希诚;;电磁耦合传感器在检测XLPE电缆局部放电中的应用[J];华北电力技术;2007年11期
13 尤少华;刘云鹏;刘海峰;律方成;;基于UHF检测的变压器内部典型放电实验的谱图分析[J];华北电力大学学报(自然科学版);2008年02期
14 王益旭;;GIS局部放电在线检测技术及新兴UHF方法的综合分析[J];电气开关;2010年02期
15 徐文;;振荡波局部放电检测对耐压试验的补充[J];中国电力教育;2011年03期
16 赖运河;;变压器局部放电UHF检测实验分析[J];中国高新技术企业;2011年21期
17 蔡敏,刘晓安;XLPE电力电缆局放检测技术的发展和现状[J];西北电力技术;2003年04期
18 程养春,李成榕,王伟,林耀洲;发电机定子局部放电检测中励磁干扰耦合规律的研究[J];电网技术;2005年03期
19 吴烽;郭靖源;;电脉冲法变压器局部放电带电及在线测试技术分析[J];福建电力与电工;2007年04期
20 周冬梅;王凤仙;;高压电器局部放电检测方法及发展方向[J];农机使用与维修;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑文栋;黄成军;钱勇;江秀臣;;便携式GIS局部放电检测系统的应用研究[A];2010电工测试技术学术交流会论文集[C];2010年
2 孟延辉;唐炬;许中荣;张晓新;胡晶晶;;用于变压器局部放电检测的套筒单极子天线研究[A];2006全国电工测试技术学术交流会论文集[C];2006年
3 葛军;;GIS局部放电的超宽频检测探讨[A];华东六省一市电机(电力)工程学会输配电技术研讨会2006年年会论文集[C];2006年
4 葛军;;GIS局部放电的超宽频检测探讨[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
5 张晓星;唐炬;彭文雄;孟延辉;;GIS局部放电检测的微带贴片天线的研究[A];2006全国电工测试技术学术交流会论文集[C];2006年
6 郭灿新;钱勇;黄成军;姚林朋;江秀臣;徐敏骅;;现场高压电缆终端局部放电便携检测技术及其应用[A];08全国电工测试技术学术交流会论文集[C];2008年
7 李晨焱;时卫东;;GIS局部放电小波去噪中阈值选取的研究[A];第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2007年
8 刘华昌;;基于MATLAB的电容器直流局部放电检测[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
9 张献;高圣伟;袁臣虎;张牧;张冠军;杨庆新;;电力变压器局部放电检测技术现状与新技术[A];天津市电机工程学会2009年学术年会论文集[C];2009年
10 刘双宝;王立欣;蔡惟静;;局部放电模型中的不确定因素[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 周倩;组合电器局部放电超高频信号数学模型构建和模式识别研究[D];重庆大学;2007年
2 张晓星;组合电器局部放电非线性鉴别特征提取与模式识别方法研究[D];重庆大学;2006年
3 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
4 牛海清;高压直流局部放电的模糊识别及去噪策略[D];华南理工大学;2009年
5 段大鹏;基于UHF方法的GIS局部放电检测与仿生模式识别[D];上海交通大学;2009年
6 许高峰;全封闭组合电器局部放电信号内置传感检测和分形特征提取的研究[D];重庆大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王娟;基于数据融合技术的局部放电检测方法的研究[D];河北农业大学;2010年
2 邵列;局部放电检测系统中的信号去噪与模式识别的研究[D];西安电子科技大学;2009年
3 孙志明;10kV电缆振荡波局部放电检测技术研究及应用[D];华北电力大学;2012年
4 白媛;交联聚乙烯电缆局部放电检测软件系统设计与实现[D];上海交通大学;2010年
5 黄鑫;超高频法在变压器局部放电检测技术中的应用[D];华北电力大学(北京);2011年
6 王天健;GIS局部放电检测与故障诊断[D];北京交通大学;2010年
7 韩涛;基于TEV的开关柜局部放电检测及模式识别方法研究[D];天津大学;2012年
8 何树林;XLPE电缆局放在线检测的研究[D];湖南大学;2005年
9 周力;基于超高频的电缆及其附件产品局部放电检测系统的研究[D];湖南大学;2012年
10 孙静;高压电力电缆局部放电检测技术研究[D];上海交通大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 本报记者 郎佩剑 王靖;世博一线党员争先[N];国家电网报;2010年
2 记者 陶涛;750千伏电网创多项“首次”应用[N];宁夏日报;2008年
3 晓珠;现场试验,在1000千伏电压等级下[N];国家电网报;2009年
4 本报记者 李玉亮;科技的推动力[N];莱芜日报;2011年
5 记者 江萌 通讯员 邹平;攀上电力的“世界屋脊”[N];湖北日报;2009年
6 本报记者 邹文华 通讯员 黄英铝 林振中;依靠科技创新提高电网安全可靠性[N];中国安全生产报;2009年
7 通讯员 赵旭峰 记者 吴长宏;西安世园会高温下用电无忧[N];国家电网报;2011年
8 本报记者 范思立;保障北京电缆网安全运行“不容易”[N];中国经济时报;2011年
 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