基于宽带检测的局放脉冲波形快速特征提取技术

根据电工设备绝缘存在多局放的工况,提出研制基于单个脉冲的局放宽带检测与模式识别在线监测系统.并指出研制该系统需要解决脉冲群快速分类这一关键技术,其由脉冲波形的快速特征提取以及基于波形特征的快速聚类分析组成.本文针对100Ms/S采样率获取的宽带脉冲波形、-时间序列,提出分别使用幅值参数法、等效时频法和时频熵法对局放脉冲波形的特征参数进行提取.在对人工设置的多局放源产生的脉冲群数据进行波形特征提取后,使用模糊聚类对脉冲群波形特征提取结果进行了对比分析.结果表明:三种波形特征提取方法均能在一定程度上很好地分离干扰源而提取出局放数据.GIS母线尖刺缺陷的试验数据处理同样证实了该技术的有效性和可行性.这为研制基于单个脉冲的宽带局放检测与模式识别在线监测系统提供了实用的脉冲波形快速特征提取技术.     

基于波形非线性映射的多局部放电脉冲群快速分类

简单分析了目前基于脉冲峰值-时间序列的局部放电检测系统在模式识别功能上存在的缺陷.提出利用基于单个脉冲波形的宽带检测技术研制多局放检测与模式识别系统,并给出了研制交流下该系统的数据处理方案.重点对研制该系统需要解决的脉冲群快速分类技术进行了阐述:即通过基于局放脉冲时域波形的非线性映射进行参数提取,形成2D或3D的波形特征参数空间,再使用非监督的模糊聚类分析实现局放脉冲群的快速分类.基于2D特征参数平面的仿真试验和3D特征参数空间的GIS污秽试验数据处理结果均表明该分类技术的可行性和实用性.这为多局放电检测与模式识别系统的研制提供了试验和理论依据.     

气体绝缘组合电器多局部放电源的检测与识别

介绍了基于宽带检测的气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)多局放源检测与识别技术。该技术由脉冲群快速分类和基于最小二乘支持向量机(least square-support vector machine,LS-SVM)的基于相位分布的局部放电谱图(phase resolved partial discharge,PRPD)识别2个主要模块组成。其中脉冲群快速分类模块由基于脉冲波形的时频参数提取和竞争学习网络无监督聚类实现,它将脉冲群分为若干个由相同波形特征脉冲组成的子脉冲群。PRPD放电谱图识别模块对各子脉冲群对应的PRPD谱图进行放电指纹提取,并使用GIS绝缘缺陷特征数据库训练得到的LS-SVM判别函数对各子脉冲群进行识别。仿真和试验结果均验证了该技术的可行性和实用性。     

GIS局部放电脉冲分类特征提取算法

传统的基于局部放电脉冲时频信息构建的局部放电脉冲群分类谱图,多数只能提取表征局部放电脉冲波形特征的低维特征量。当分类算法需要更多的特征量来完成对放电脉冲群的分类工作时,采用上述算法则不能有效地完成对局部放电脉冲群的分类工作。为此提出了采用等效时频熵算法来提取表征局部放电脉冲波形特征的多维特征量,构建放电脉冲群的等效时频熵分类谱图,并与改进的模糊C均值聚类算法相结合实现对不同类型局部放电脉冲群的分类工作。基于气体绝缘组合开关设备(GIS)的实验结果证实了上述方法的有效性和合理性,为研制基于单一人工缺陷模型的局部放电在线监测和识别系统提供了实验和理论依据。     

变压器局放在线监测UHF信号提取方法研究

局部放电(以下简称:局放)是引发变压器早期绝缘故障的重要原因之一,采用检波技术提取局放超高频(UHF)信号包络,根据放电指数衰减特性,提出两种放电UHF脉冲判别准则:脉冲宽度-局部峰个数(Tp-Np)关系和相关系数-均方误差(CC-MSE)准则。通过能量阈值法识别脉冲,逐层剔除复杂现场干扰,分类识别变压器内部局放UHF信号,放电幅值和相位等信息基本无损失。提出的实用算法依据时域波形特征,计算复杂度小,非常适合在线监测。     

直流下油纸绝缘中局部放电脉冲典型波形及其参数提取

笔者介绍了直流下局部放电脉冲波形测量系统的组建以及测量电阻的校验。利用该试验系统对模拟换流变压器油纸绝缘的5种典型缺陷模型进行了局放脉冲波形测量。试验结果表明:直流下油纸绝缘中缺陷放电稳定,脉冲波形无振荡分量和过冲,且不随电压变化而发生畸变。在对典型脉冲波形进行预处理的前提下,使用形状参数法、自相关函数法、AR模型参数法以及Renvi信息量进行了波形特征参数提取。所得结果为深入研究直流下油纸绝缘中局部放电机理、局放在线监测系统的频率特性以及放电类型的波形识别提供了实验依据。     

基于时频相似度的油纸绝缘多局部放电源脉冲群分离与识别策略

由于变压器内部液-固绝缘结构和运行环境的复杂性,导致其内部往往是多个局部放电源同时存在,引起局部放电PRPD图谱交叉和重叠而无法识别。为解决多局部放电源的识别问题,本文提出了基于脉冲时频分析(TFA)结合近邻传播聚类(APC)的变压器油纸绝缘多局部放电源脉冲群分离与识别策略。首先,将基于S变换(ST)时频分布的脉冲相似度(时频相似度)矩阵输入近邻传播聚类(APC)分离多局部放电源脉冲群。然后,采用局部放电相位分布(PRPD)统计特征与粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)识别ST+APC分离的子脉冲群,并验证分离的有效性。对实验室人工缺陷模型的局部放电数据进行分析,结果表明ST+APC算法可以有效去除脉冲型干扰(PSN)和分离油纸绝缘多局部放电源脉冲群。     

基于变分模态分解和多尺度排列熵的配电网电缆终端局部放电信号特征提取研究

针对配电网电缆终端绝缘缺陷引起的局部放电问题,建立了一种基于高频CT的局部放电监测系统,并利用HFCT采集到的局部放电信号经调理后的数据进行局部放电特征提取和识别,提出了一种基于变分模态分解和多尺度排列熵结合的特征提取算法.利用变分模态分解算法对局部放电波形进行模态分解后,提取有效模态分量,并求取各模态分量对应的多尺度...     

基于改进深度信念网络的直流XLPE电缆局部放电模式识别

局部放电检测是评估电气设备运行状态的重要手段,然而现阶段关于直流交联聚乙烯(XLPE)电缆局部放电模式识别技术的研究尚在起步阶段。针对直流XLPE电缆的常见绝缘缺陷及局部放电特点,设计了4种缺陷模型并搭建实验平台采集局部放电信号,以局部放电脉冲波形为样本,研究了基于自适应矩估计优化算法改进深度信念网络的直流电缆局部放电模式识别方法。实验对比了深度信念网络模型与基于时频特征分类方法的识别效果,分析了识别方法对各类缺陷的适用性和训练样本容量对识别模型的影响。实验结果表明:基于改进深度信念网络的识别方法能深入挖掘局放脉冲的有效特征,识别准确率高于基于时频特征的支持向量机、BPNN神经网络分类方法,且对4类缺陷均具有良好的识别效果,识别准确率随训练样本容量的增多得到较大的提升。     

基于脉冲电流波形的GIS局部放电检测抗干扰技术研究

介绍了基于脉冲电流波形用于GIS局部放电检测的新型抗干扰技术。该抗干扰技术由脉冲电流波形的特征提取以及基于波形特征的聚类分析实现。其中,脉冲电流波形的特征提取由基于时频波形和频域波形的等效时频法,而快速聚类分析则由模糊C均值聚类(FCM)实现。受干扰脉冲源影响的电晕放电仿真试验和基于宽带局部放电检测的GIS母线毛刺试验均验证了该新型抗干扰技术的可行性和实用性。     

XLPE电力电缆中局部放电检测及定位技术的研究现状

综述了XLPE电力电缆局部放电检测技术的研究现状,重点介绍了用于电缆的各种局部放电检测技术和定位方法。根据检测原理及选用传感器的不同,目前电缆局部放电的检测方法大致有声发射法、电容耦合法、电感耦合法、超高频法和方向耦合法等。对于电缆而言,局部放电源定位具有重要的实际意义,笔者在讨论电缆信号传输模型的基础上,给出了目前主要的定位方法,包括时域反射法及多种改进技术。根据各种方法优缺点的综合比较,对各种方法的适用性分别进行了论述,同时结合电缆局部放电检测的实际需求,对未来的研究方向进行了展望。     

电力变压器典型放电模型试验研究

设计制作了5种油纸绝缘结构模型用以模拟变压器中的典型缺陷。利用数字式局放测量系统获取了大量放电谱图和放电脉冲波形。分析了不同缺陷类型的局部放电特性,为进一步研究电力变压器局部放电模式识别和绝缘老化特征提供了科学依据。     

变压器局部放电在线检测的现状及发展

对变压器局部放电在线检测方面的研究进行了阐述和分析,根据几种不同的局部放电检测方法,从数据的采集、干扰的产生及抑制、局放的定位和局放信号分析等几个方面进行了总结和评价。指出传统的局部放电检测测量频率低、信息量少、易受外界干扰,而超高频测量技术也存在频带窄、检测范围有可能不包含放电特征峰等缺点,超宽频带局部放电检测技术具有测量频率高、频带宽、信息量大等优点,可以较全面地研究局部放电的本质特征,从而揭示了变压器局放在线检测的发展前景和当前的研究重点。     

以太网供电技术

介绍了以太网供电系统的构成及以太网供电过程,提出了一款用电设备电源适配器设计方案.该方案在无需大量更换现有设备的情况下,能低成本地解决低功率以太网设备的电源布线问题.     

电缆局部放电测试中本体放电和干扰的识别及放电点的准确定位

根据交联电缆放电模型,阐述了电磁波行波在电缆传输中的特性参数和识别电缆放电的图像特征,并介绍干扰信号的识别和排除方法。同时根据电缆的放电传播方式,介绍了电缆发生放电时放电点的定位方法,着重介绍了端头放电的波形识别和定位方法。实践证明该办法是有效的。     

GIS局部放电特高频在线检测和定位

特高频(UHF)电磁波信号传感用于气体绝缘组合电器(GIS)的局部放电在线检测能够获得很好的抗干扰效果.研究了在GIS体外进行局部放电特高频传感的技术,开发了一种拥有可移动传感器的GIS局部放电在线检测定位仪器,并建立了相应的检测和定位方法.实际测量显示:文中提出的GIS局部放电体外传感方式能够获得满意的检测灵敏度、抗干扰效果和定位精度,所采用的移动式传感器具有一些重要的优点.     

局部放电混沌分析方法的研究现状及发展

针对相解局部放电分析方法的不足,笔者介绍了局部放电混沌分析方法,并概述了该方法的发展及其在电力设备局部放电检测中的应用现状。在简要介绍数据预处理方法的基础上,重点阐述了能够展现局部放电特性的多种奇怪吸引子及吸引子的各种特征量。文中还给出了特征量的求取方法。同时对近年来国内外关于局部放电的混沌分析方法的研究工作做了评述,并就进一步研究提出了看法。     

钻杆加热温度的模糊PD控制器设计

钻杆的加热温度需要得到重视,温度的控制把握好坏直接影响到成品的质量,会导致使用中产生早期疲劳失效的恶果,所以在生产过程中要严格控制钻杆加热的沮度。这里的温度我们采用模糊PD控制,而模糊技术是当今世界量新技术之一,其突出优点就是能模仿和描述人的思维方式,总结和反映人的经验。PD控制是比例微分控制可以提高精度,加速过渡过程。通过模糊控制环节和PD控制环节的结合配合控制钻杆的加热流程可以达到智能化人性化更精确的工作效果。     

Frequency domain discussions on PD signal propagation characteristics in GIS

The frequency dependency of PD signal propagation in GIS was investigated at an underground substation. Injecting dummy pulses into a GIS through its internal electrode, frequency spectra were measured by a spectrum analyzer at various points of the GIS. It is shown that this measurement is very reproducible and the signal propagation phenomena are independent of its direction. It is also clarified that the PD signal reduction phenomena are closely related with mode transfer from TEM to TE or TM. The major higher mode seems to be TE₁₁. Pulse waveforms were also measured with 65‐MHz bandpass filter. Their magnitudes are compared with the gain of the 65‐MHz component of the frequency spectra and good agreement is obtained. This implies the possibility of PD location by observing a frequency pattern with several bandpass filters. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn 133(3): 9–17, 2000     

发电机局部放电在线监测Multi-Agent系统研究

为了解决局放信号自身和监测系统框架方面的诸多问题,笔者将分布式人工智能技术应用于发电机局部放电在线监测,构建了一个局部放电在线监测Multi-Agent系统。针对局放数据评估中的预处理、特征提取、趋势和指纹分析,本文分别给出了相应的处理方法及流程,基于此,给出了构建整个系统的框架及单个Agent的设计细节。分析表明,所设计的Multi-Agent系统相比其他局放在线监测系统有诸多优点。