變壓器局部放電超高頻監(jiān)測(cè)四階分形天線與信號(hào)處理及識(shí)別研究.pdf

1、局部放電與電力變壓器內(nèi)部絕緣缺陷具有緊密聯(lián)系，通過(guò)局部放電在線監(jiān)測(cè)能夠及時(shí)判斷變壓器內(nèi)部絕緣狀態(tài)，對(duì)防止電力變壓器事故發(fā)生，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。
　　 由于局部放電超高頻監(jiān)測(cè)能夠有效避開(kāi)低頻電磁干擾和電暈等脈沖干擾，近年來(lái)得到了廣泛重視。然而，將電力變壓器局部放電超高頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于工程實(shí)際，仍然需要在傳感技術(shù)、抗干擾技術(shù)以及局部放電模式識(shí)別技術(shù)等方面開(kāi)展深入研究。本文在對(duì)變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀總結(jié)分析

2、的基礎(chǔ)上，從多頻帶超高頻傳感器的設(shè)計(jì)、自適應(yīng)小波去噪和超高頻信號(hào)識(shí)別三個(gè)方面，進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。論文主要內(nèi)容如下：
　　 ①針對(duì)目前廣泛用于局部放電測(cè)量的超高頻傳感器頻帶單一的特點(diǎn)，提出設(shè)計(jì)一種多頻帶超高頻四階Hilbert分形天線，通過(guò)仿真分析了導(dǎo)線寬度、介質(zhì)厚度等參數(shù)對(duì)四階Hilbert分形天線性能的影響，選取了合適的天線幾何參數(shù)，制作出四階Hilbert分形天線。該天線幾何尺寸較小、具有多頻帶頻帶，其駐波比、輸出阻抗和

3、方向性等參數(shù)能夠滿足變壓器局部放電超高頻監(jiān)測(cè)要求。
　　 ②為提高局部放電小波去噪信號(hào)的信噪比并減小去噪信號(hào)的畸變率，提出了基于尺度系數(shù)能量最大原則的逐層最優(yōu)小波自適應(yīng)選擇方法，并對(duì)采用具有一階連續(xù)導(dǎo)數(shù)閾值化函數(shù)及遺傳算法的尺度相關(guān)最優(yōu)閾值估計(jì)自適應(yīng)算法進(jìn)行了研究，建立了局部放電信號(hào)的自適應(yīng)最優(yōu)小波去噪方法，通過(guò)局部放電高頻仿真信號(hào)、實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)局部放電信號(hào)以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)局部放電信號(hào)的去噪實(shí)驗(yàn)研究，與標(biāo)準(zhǔn)小波閾值法進(jìn)行了對(duì)比分析，說(shuō)

4、明了本文提出的自適應(yīng)最優(yōu)小波去噪方法優(yōu)點(diǎn)。
　　 ③研究了采用四階Hilbert分形天線測(cè)量的局部放電超高頻信號(hào)多尺度特征提取方法，該方法通過(guò)對(duì)局部放電超高頻信號(hào)的小波或小波包多尺度變換，提取局部放電超高頻信號(hào)多尺度分解信號(hào)的能量參數(shù)及網(wǎng)格維數(shù)；采用本文提出的多尺度能量參數(shù)和網(wǎng)格維數(shù)分別輸入到反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練識(shí)別，對(duì)四種人工絕緣缺陷放電樣本的識(shí)別正確率分別最低達(dá)到93.33％和95.00％。
　　 上述理論分析與