基于超聲稀疏陣的變壓器局放定位基礎(chǔ)研究.pdf

1、電力變壓器局部放電的超聲陣列定位是變壓器質(zhì)量監(jiān)控與絕緣機理研究的關(guān)鍵研究項目之一。固定陣元間距通常滿足不了局部放電所產(chǎn)生的超聲波寬頻信號的要求,所測結(jié)果存在一定誤差。當(dāng)陣元間距超過超聲波的半波長時,將導(dǎo)致陣列計算時出現(xiàn)信號角度模糊問題和測向偽譜峰,因此研究超聲稀疏陣列下的變壓器局部放電定位具有重要的理論和實際意義。
　　 論文對變壓器局放定位基礎(chǔ)研究中超聲稀疏陣列的偽譜峰識別與抑制進行了深入的研究。在軟件方面,根據(jù)電力變壓器局部

2、放電發(fā)出的寬頻陣列信號特點,分析得出在陣列傳感器稀疏化后,陣列信號會出現(xiàn)較大的柵瓣現(xiàn)象,論文提出了基于MVDR波束形成的偽譜峰抑制算法。為減小MVDR的計算量,論文進一步提出了基于雙子陣分解的內(nèi)插MVDR算法。大量的仿真研究表明,算法對線性稀疏陣列所獲變壓器局放信號的柵瓣進行了較好的抑制。從硬件的角度出發(fā),在超聲陣列傳感器稀疏化優(yōu)化過程中,以最小旁瓣能量為目標(biāo),在設(shè)定陣列孔徑且保證陣元間的最小間距大于稀疏程度的條件下,采用模擬退化算法對

3、陣列構(gòu)型進行了全局搜索尋優(yōu),提出了基于模擬退火算法的超聲接收陣稀疏優(yōu)化處理方法。通過仿真研究,運用模擬退火算法得到的優(yōu)化稀疏陣的主瓣寬度和傳統(tǒng)等間距線陣基本一致,且能夠抑制由于陣列稀疏化造成的柵瓣現(xiàn)象。
　　 論文在實驗階段進一步完善了變壓器局部放電的檢測硬件平臺和定位軟件系統(tǒng),并采用基于MVDR波束形成的偽譜峰抑制算法結(jié)合全局搜索智能定位算法展開了大量的實驗及研究,最終的實驗結(jié)果驗證了本文局部放電超聲稀疏陣列偽譜峰抑制算法的正