氣體絕緣組合電器局部放電混合信號(hào)盲分離研究.pdf

1、氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear，GIS)內(nèi)部產(chǎn)生局部放電(Partial Discharge，PD)是引發(fā)事故的重要因素之一。又因GIS內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和局部放電的隨機(jī)性，使得其內(nèi)部可能存在組合絕緣缺陷。從組合絕緣缺陷的局放信號(hào)中提取單一絕緣缺陷局放信息對(duì)GIS的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。而組合絕緣缺陷局放混合信號(hào)的分離是主要難題。
　　 本文在分析現(xiàn)有的GIS模擬試驗(yàn)裝置不足的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了

2、適合組合絕緣缺陷局部放電實(shí)驗(yàn)的T型GIS模擬裝置，該裝置亦可以模擬L型和直線型GIS。設(shè)計(jì)了三種人工物理缺陷模型，并搭建了局部放電超高頻（UHF）檢測(cè)的試驗(yàn)系統(tǒng)。
　　 借鑒“雞尾酒會(huì)”問(wèn)題的處理方法，首次引入盲源分離（Blind Sources Separation，BSS）理論對(duì)組合絕緣缺陷局部放電混合信號(hào)進(jìn)行分離研究。針對(duì)UHF PD信號(hào)的非平穩(wěn)特性，采用二階非平穩(wěn)源（SONS）分離算法分離脈沖混合信號(hào)。為了抑制白噪聲干擾

3、對(duì)分離效果的影響，對(duì)傳感器檢測(cè)到的混合信號(hào)進(jìn)行了白化預(yù)處理，使得SONS分離算法更加穩(wěn)健。并用分離評(píng)價(jià)參數(shù)性能指標(biāo)(PI)和信號(hào)干擾比(SIR)對(duì)分離效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
　　 在GIS試驗(yàn)?zāi)M裝置上通過(guò)調(diào)整絕緣缺陷的物理尺寸與放置位置，獲得了幅值可比的單一絕緣缺陷的UHF PD信號(hào)；采用線性瞬時(shí)混合矩陣，構(gòu)建出NM和NP兩種組合絕緣缺陷局部放電人工混合信號(hào)，并用SONS分離算法對(duì)其進(jìn)行分離，通過(guò)調(diào)整分離參數(shù)設(shè)置，找到滿足分離效果的

4、最佳參數(shù)設(shè)置范圍，為隨機(jī)混合信號(hào)的分離提供了參數(shù)選擇方式。
　　 采用蒙特-卡羅(Monte Carlo)方法對(duì)由任意線性瞬時(shí)混合矩陣 構(gòu)建的混合信號(hào)進(jìn)行了分離統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明SONS分離算法對(duì)GIS內(nèi)組合絕緣缺陷誘發(fā)的PD任意線性瞬時(shí)混合信號(hào)具有較強(qiáng)的分離適應(yīng)能力。本文對(duì)該算法的實(shí)用性進(jìn)行了測(cè)試，實(shí)測(cè)混合信號(hào)的分離指標(biāo)表明，SONS分離算法同樣具有很好的分離效果。同時(shí)，該分離算法可推廣應(yīng)用到兩種以上PD混合信號(hào)的分離，為后續(xù)