氣體絕緣組合電器局部放電混合信號盲分離研究.pdf

1、氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear，GIS)內部產生局部放電(Partial Discharge，PD)是引發(fā)事故的重要因素之一。又因GIS內部結構的復雜性和局部放電的隨機性，使得其內部可能存在組合絕緣缺陷。從組合絕緣缺陷的局放信號中提取單一絕緣缺陷局放信息對GIS的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。而組合絕緣缺陷局放混合信號的分離是主要難題。
　　 本文在分析現(xiàn)有的GIS模擬試驗裝置不足的基礎上，設計了

2、適合組合絕緣缺陷局部放電實驗的T型GIS模擬裝置，該裝置亦可以模擬L型和直線型GIS。設計了三種人工物理缺陷模型，并搭建了局部放電超高頻（UHF）檢測的試驗系統(tǒng)。
　　 借鑒“雞尾酒會”問題的處理方法，首次引入盲源分離（Blind Sources Separation，BSS）理論對組合絕緣缺陷局部放電混合信號進行分離研究。針對UHF PD信號的非平穩(wěn)特性，采用二階非平穩(wěn)源（SONS）分離算法分離脈沖混合信號。為了抑制白噪聲干擾

3、對分離效果的影響，對傳感器檢測到的混合信號進行了白化預處理，使得SONS分離算法更加穩(wěn)健。并用分離評價參數(shù)性能指標(PI)和信號干擾比(SIR)對分離效果進行了評價。
　　 在GIS試驗模擬裝置上通過調整絕緣缺陷的物理尺寸與放置位置，獲得了幅值可比的單一絕緣缺陷的UHF PD信號；采用線性瞬時混合矩陣，構建出NM和NP兩種組合絕緣缺陷局部放電人工混合信號，并用SONS分離算法對其進行分離，通過調整分離參數(shù)設置，找到滿足分離效果的

4、最佳參數(shù)設置范圍，為隨機混合信號的分離提供了參數(shù)選擇方式。
　　 采用蒙特-卡羅(Monte Carlo)方法對由任意線性瞬時混合矩陣 構建的混合信號進行了分離統(tǒng)計，統(tǒng)計結果表明SONS分離算法對GIS內組合絕緣缺陷誘發(fā)的PD任意線性瞬時混合信號具有較強的分離適應能力。本文對該算法的實用性進行了測試，實測混合信號的分離指標表明，SONS分離算法同樣具有很好的分離效果。同時，該分離算法可推廣應用到兩種以上PD混合信號的分離，為后續(xù)