超高頻局部放電信號等效源數(shù)學模型及其與放電量的關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、由于氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear,簡稱GIS)內(nèi)部產(chǎn)生局部放電(Partial Discharge,簡稱PD)是引發(fā)事故的重要因素之一,因此,為了保證GIS的安全可靠運行,國內(nèi)外對GIS PD在線監(jiān)測技術(shù)開展了大量的研究,但到目前為止,PD信號數(shù)學模型和超高頻(Ultra High Frequency,簡稱UHF)信號與其放電量關(guān)聯(lián)分析等問題還是一個尚待深入研究的前沿課題。為此,本文在分析國內(nèi)外GI

2、S PD檢測、數(shù)學模型構(gòu)建和放電量標定研究狀況的基礎上,結(jié)合UHF PD源信號等效測試實驗方法,建立了典型缺陷產(chǎn)生PD源信號的組合高斯數(shù)學模型,通過研究UHF PD信號各種參量與其放電量之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),構(gòu)建了通過UHF PD信號特征確定其放電量大小的理論與方法,同時,研究了UHF PD信號檢測中復小波去噪的復閾值算法。具體工作如下:
　　 ①在深入研究靈敏度測試實驗方法的基礎上,通過改進其實驗步驟,以高斯函數(shù)為標準注入波形,結(jié)合

3、多參數(shù)調(diào)節(jié),并以檢測信號的一致性為判定PD源信號精度的條件,建立實驗獲取UHF PD源信號波形的等效測試法。同時,根據(jù)GIS設備絕緣缺陷放電的形式和特點,對設計的四種GIS絕緣缺陷物理模型進行了大量的等效源信號測試實驗,獲得了真實可靠的源信號波形樣本,并研究了各種模擬缺陷在不同實驗條件下的PD源信號波形特征,對其做了深入研究和系統(tǒng)分析；
　　 ②通過分析等效源信號測試實驗結(jié)果,構(gòu)建了四種缺陷產(chǎn)生PD源信號的組合高斯數(shù)學模型,歸納

4、統(tǒng)一了數(shù)學模型的基本形式,只要調(diào)節(jié)該數(shù)學模型中的參數(shù)值,便可得到與四種典型缺陷下產(chǎn)生的PD源信號波形相吻合的數(shù)學解析式,并且每個參數(shù)都具有實際的物理意義,同時通過波形和頻譜誤差分析,定量計算了模型誤差,對該模型的正確性進行了充分論證；
　　 ③將PD等效源信號數(shù)學模型應用于PD源信號多脈沖分離、GIS內(nèi)電磁波傳播特性、信號去噪等領域的研究中,進一步檢驗了模型的正確性與科學性；同時提出了獨立處理實部與虛部的復閾值算法,創(chuàng)新了復小波

5、變換的復閾值理論,解決了不同噪聲下對不同UHF PD信號去噪效果的最優(yōu)化問題；
　　 ④針對GIS內(nèi)四種典型絕緣缺陷,結(jié)合天線理論,電磁場理論和IEC60270測試方法,通過理論推導證明了UHF信號參量與其放電量之間的內(nèi)在聯(lián)系,同時,通過UHF法和IEC60270方法同時采集信號,由實驗結(jié)果進一步驗證理論的正確性,最終構(gòu)建確定四種典型缺陷UHF PD信號放電量大小的理論與方法。
　　 通過完成上述研究內(nèi)容,最終建立了UH