變壓器局部放電超高頻監(jiān)測分形天線與最優(yōu)小波去噪及信號識別研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、局部放電與電力變壓器內(nèi)部絕緣缺陷具有緊密聯(lián)系,通過局部放電在線監(jiān)測能夠及時判斷變壓器內(nèi)部絕緣狀態(tài),對防止電力變壓器事故發(fā)生,保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。
  由于局部放電超高頻監(jiān)測能夠有效避開低頻電磁干擾,從而避開變壓器外部電暈等脈沖干擾的影響,近年來得到了廣泛重視。然而,將電力變壓器局部放電超高頻監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用于工程實(shí)際,仍然需要在傳感技術(shù)、抗干擾技術(shù)以及局部放電模式識別技術(shù)等方面開展深入研究。本文在對變壓器局部放電在線

2、監(jiān)測研究現(xiàn)狀總結(jié)分析的基礎(chǔ)上,對用于局部放電超高頻監(jiān)測的Hilbert分形天線、自適應(yīng)最優(yōu)小波去噪及多尺度能量參數(shù)和網(wǎng)格維數(shù)的提取與識別等問題進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。
 ?、僭谏钊胙芯糠中翁炀€基本原理的基礎(chǔ)上,針對電力變壓器的實(shí)際情況,通過仿真分析幾何尺寸、導(dǎo)線寬度、天線階數(shù)等參數(shù)對Hilbert分形天線性能的影響,首次提出了一種用于變壓器局部放電超高頻在線監(jiān)測的Hilbert分形天線設(shè)計方法,制作出三階Hilbert分形天線,該天

3、線幾何尺寸小、頻帶寬,可通過放油閥置于變壓器箱體內(nèi)壁,其檢測頻帶、駐波比、輸出阻抗和方向性等參數(shù)能夠滿足變壓器局部放電超高頻監(jiān)測要求。
  ②設(shè)計了三種典型人工油紙絕緣局部放電缺陷,在實(shí)驗(yàn)室模擬變壓器內(nèi)部局部放電,測試了三階Hilbert分形天線的局部放電測量性能,并分析了油紙屏障對局部放電超高頻測量信號幅值及頻譜的影響;另外,設(shè)計了四種典型變壓器內(nèi)部絕緣缺陷的人工模型,采用三階Hilbert分形天線測量并獲得了大量人工絕緣缺陷局

4、部放電超高頻信號樣本數(shù)據(jù),對四種類型局部放電超高頻信號頻譜進(jìn)行了對比分析,為變壓器局部放電超高頻信號識別奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
  ③在對小波閾值去噪方法進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上,首次提出一種適用于局部放電監(jiān)測的自適應(yīng)最優(yōu)小波去噪方法,該方法根據(jù)各層信號分解的尺度系數(shù)能量最大原則進(jìn)行逐層最優(yōu)基小波自適應(yīng)選擇,采用具有一階連續(xù)導(dǎo)數(shù)閾值化函數(shù)及遺傳算法進(jìn)行尺度相關(guān)的最優(yōu)閾值自適應(yīng)估計。局部放電高頻仿真信號與人工絕緣缺陷模型實(shí)驗(yàn)實(shí)測的局部放電超高

5、頻信號的去噪仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用本文提出的自適應(yīng)最優(yōu)小波去噪方法的去噪效果明顯優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)小波閾值去噪方法,且計算速度快。
 ?、苁状翁岢鲆环N局部放電超高頻信號多尺度特征提取方法,該方法通過對局部放電超高頻信號的小波或小波包多尺度變換,提取局部放電超高頻信號多尺度分解信號的能量參數(shù)及網(wǎng)格維數(shù);為有效計算局部放電超高頻信號的網(wǎng)格維數(shù),提出了一種二維曲線網(wǎng)格維數(shù)估計方法,比原差盒計數(shù)法具有更準(zhǔn)確的估計結(jié)果。采用本文提出的多尺度特征提取方

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