基于能量相關(guān)搜取時(shí)間差算法的變壓器局部放電定位研究.pdf

1、局部放電(Partial Discharge，簡(jiǎn)稱(chēng)PD)是造成變壓器絕緣老化或劣化甚至被破壞的主要原因之一，對(duì)變壓器PD檢測(cè)和診斷的研究是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，具有深遠(yuǎn)的理論價(jià)值和實(shí)用意義。本文根據(jù)超高頻(Ultra High Frequency，簡(jiǎn)稱(chēng)UHF)法的檢測(cè)特點(diǎn)，結(jié)合無(wú)源定位理論、電氣測(cè)量技術(shù)和電磁場(chǎng)分析軟件，對(duì)變壓器PD超高頻定位技術(shù)展開(kāi)研究和分析。主要研究工作如下：
　　 提出采用多樣本非平穩(wěn)信號(hào)的能量相關(guān)搜索提取

2、時(shí)間差算法，闡明該算法的原理，給出具體計(jì)算公式和步驟，對(duì)實(shí)驗(yàn)室獲得的大量變壓器局部放電超高頻信號(hào)數(shù)據(jù)樣本，經(jīng)過(guò)“相關(guān)-移位-疊加”數(shù)學(xué)變換，得到具有統(tǒng)計(jì)意義的能量累積曲線(xiàn)，再利用相關(guān)搜索原理準(zhǔn)確計(jì)算出多傳感器信號(hào)間的時(shí)間差，有效解決了多信號(hào)間時(shí)間差難以準(zhǔn)確獲取和用單樣本數(shù)據(jù)對(duì)局放源定位結(jié)果分散性大的問(wèn)題，其定位時(shí)間誤差為皮秒級(jí)。
　　 構(gòu)建變壓器局部放電時(shí)間差定位法的雙曲面數(shù)學(xué)模型，針對(duì)雙曲面方程組個(gè)數(shù)多于定位所必須的最低個(gè)數(shù)時(shí)

3、出現(xiàn)的數(shù)據(jù)冗余情況，提出利用最大似然法建立最優(yōu)方程尋求局部放電源出現(xiàn)最大概率的位置，有效的解決了冗余數(shù)據(jù)的融合問(wèn)題。
　　 提出泰勒—遺傳綜合算法來(lái)求解最大似然函數(shù)，通過(guò)泰勒展開(kāi)將似然函數(shù)線(xiàn)性化，再由遺傳全局搜索為泰勒展開(kāi)提供合適的初始點(diǎn)，使得定位尋優(yōu)過(guò)程快速、準(zhǔn)確。研究結(jié)果表明，冗余信息的增加能有效的改善定位精度，利用遺傳算法尋找合適的初始點(diǎn)顯著提高了泰勒算法的可行性。
　　 分析了影響變壓器局部放電超高頻定位精度的主

4、要因素，通過(guò)在變壓器四周箱壁上安裝傳感器陣列，對(duì)于發(fā)生在鐵芯一側(cè)的局部放電用該側(cè)的傳感器陣列進(jìn)行檢測(cè)定位以避開(kāi)鐵芯等障礙物對(duì)定位精度的影響。此外，可通過(guò)采取對(duì)所獲得的PD波形去噪，高通濾波器濾波，加時(shí)間窗提取信號(hào)波頭等措施來(lái)提高時(shí)間分辨率和信號(hào)的相似性，從而提高時(shí)延測(cè)量的精度。
　　 通過(guò)優(yōu)化超高頻傳感器的性能，選擇合適的安裝位置及安裝方式等來(lái)提高定位精度，仿真結(jié)果表明4個(gè)傳感器定位時(shí)，Y陣列(參考傳感器位于中心)更適合定位的精