基于超聲稀疏陣的變壓器局放定位基礎(chǔ)研究.pdf

1、電力變壓器局部放電的超聲陣列定位是變壓器質(zhì)量監(jiān)控與絕緣機(jī)理研究的關(guān)鍵研究項(xiàng)目之一。固定陣元間距通常滿足不了局部放電所產(chǎn)生的超聲波寬頻信號(hào)的要求,所測(cè)結(jié)果存在一定誤差。當(dāng)陣元間距超過(guò)超聲波的半波長(zhǎng)時(shí),將導(dǎo)致陣列計(jì)算時(shí)出現(xiàn)信號(hào)角度模糊問(wèn)題和測(cè)向偽譜峰,因此研究超聲稀疏陣列下的變壓器局部放電定位具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　 論文對(duì)變壓器局放定位基礎(chǔ)研究中超聲稀疏陣列的偽譜峰識(shí)別與抑制進(jìn)行了深入的研究。在軟件方面,根據(jù)電力變壓器局部

2、放電發(fā)出的寬頻陣列信號(hào)特點(diǎn),分析得出在陣列傳感器稀疏化后,陣列信號(hào)會(huì)出現(xiàn)較大的柵瓣現(xiàn)象,論文提出了基于MVDR波束形成的偽譜峰抑制算法。為減小MVDR的計(jì)算量,論文進(jìn)一步提出了基于雙子陣分解的內(nèi)插MVDR算法。大量的仿真研究表明,算法對(duì)線性稀疏陣列所獲變壓器局放信號(hào)的柵瓣進(jìn)行了較好的抑制。從硬件的角度出發(fā),在超聲陣列傳感器稀疏化優(yōu)化過(guò)程中,以最小旁瓣能量為目標(biāo),在設(shè)定陣列孔徑且保證陣元間的最小間距大于稀疏程度的條件下,采用模擬退化算法對(duì)

3、陣列構(gòu)型進(jìn)行了全局搜索尋優(yōu),提出了基于模擬退火算法的超聲接收陣稀疏優(yōu)化處理方法。通過(guò)仿真研究,運(yùn)用模擬退火算法得到的優(yōu)化稀疏陣的主瓣寬度和傳統(tǒng)等間距線陣基本一致,且能夠抑制由于陣列稀疏化造成的柵瓣現(xiàn)象。
　　 論文在實(shí)驗(yàn)階段進(jìn)一步完善了變壓器局部放電的檢測(cè)硬件平臺(tái)和定位軟件系統(tǒng),并采用基于MVDR波束形成的偽譜峰抑制算法結(jié)合全局搜索智能定位算法展開(kāi)了大量的實(shí)驗(yàn)及研究,最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文局部放電超聲稀疏陣列偽譜峰抑制算法的正