GIS局放信號(hào)混合特性及盲分離研究.pdf

1、隨著氣體絕緣組合電器（Gas Insulated Switchgear，GIS）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用逐漸增多，其局部放電（Partial Discharge，PD）在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和故障診斷受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，在局放故障定位、局放信號(hào)傳播特性以及局放信號(hào)模式識(shí)別等方面開(kāi)展了大量研究并取得一定成果，卻罕有混合局放信號(hào)相關(guān)研究成果公布。實(shí)際中可能出現(xiàn)多放電源局部放電故障，其產(chǎn)生的混合局放信號(hào)無(wú)法使用現(xiàn)有局放信號(hào)模式識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別?；旌暇址判盘?hào)

2、較單一局放信號(hào)對(duì)實(shí)際故障信號(hào)的描述更具一般性，同時(shí)，混合局放信號(hào)模式識(shí)別具有涵蓋單一局放信號(hào)模式識(shí)別的更廣泛的使用范圍，具有十分明朗的科研及應(yīng)用前景。本文在對(duì)超高頻（Ultra-high Frequency，UHF）局放信號(hào)統(tǒng)計(jì)特征和混合特性研究的基礎(chǔ)上，采用盲源分離理論對(duì)多放電源局放故障產(chǎn)生的超高頻混合局放信號(hào)模式識(shí)別策略進(jìn)行分析，并在Matlab平臺(tái)下，對(duì)優(yōu)化快速獨(dú)立分量算法(Efficient variant of algorit

3、hm Fast ICA，EFICA)在超高頻混合局放信號(hào)盲分離中的應(yīng)用進(jìn)行仿真測(cè)試。論文的主要工作和創(chuàng)新性成果如下:
　　在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)國(guó)內(nèi)外在局放信號(hào)模式識(shí)別方面的研究成果進(jìn)行總結(jié)。針對(duì)超高頻混合局放信號(hào)模式識(shí)別的特殊性，從研究方向和信號(hào)處理算法兩個(gè)方面進(jìn)行分析，經(jīng)過(guò)對(duì)比確定本文研究路線(xiàn):根據(jù)盲源分離理論，將混合信號(hào)模式識(shí)別轉(zhuǎn)換為單一信號(hào)模式識(shí)別。
　　以實(shí)驗(yàn)室獲取的超高頻局放信號(hào)和XFDTD電磁場(chǎng)仿真軟件為基礎(chǔ)，

4、對(duì)超高頻局放信號(hào)的高階統(tǒng)計(jì)特征和混合方式進(jìn)行理論分析和仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明:超高頻局放信號(hào)為非對(duì)稱(chēng)非高斯信號(hào);超高頻局放信號(hào)為局放電流信號(hào)與相應(yīng)沖激函數(shù)的卷積;超高頻混合局放信號(hào)由各超高頻局放信號(hào)線(xiàn)性瞬時(shí)混合而來(lái)，為局放電流信號(hào)間的線(xiàn)性卷積混合。
　　根據(jù)各類(lèi)盲源分離算法的使用條件和超高頻局放信號(hào)混合方式，對(duì)超高頻混合局放信號(hào)模式識(shí)別策略進(jìn)行分析。得出可能的超高頻混合局放信號(hào)模式識(shí)別策略有兩種:
　　(1)對(duì)超高頻混合局放信號(hào)

5、進(jìn)行盲解卷積變換，求取對(duì)應(yīng)的局放電流信號(hào)，對(duì)各局放電流信號(hào)進(jìn)行模式識(shí)別;
　　(2)對(duì)超高頻混合局放信號(hào)進(jìn)行獨(dú)立分量分析，估計(jì)各超高頻局放信號(hào)，對(duì)各超高頻局放信號(hào)進(jìn)行識(shí)別。因國(guó)內(nèi)外在局放信號(hào)模式識(shí)別方面開(kāi)展了大量研究，在實(shí)際中獲得一定應(yīng)用，故后者具有更好的應(yīng)用前景。
　　最后，文章將EFICA算法用于超高頻混合局放信號(hào)盲分離，以求取其蘊(yùn)含的超高頻局放信號(hào)，并對(duì)EFICA算法的分離效果和性能進(jìn)行仿真測(cè)試。測(cè)試表明，EFICA算