GIS局放信號混合特性及盲分離研究.pdf

1、隨著氣體絕緣組合電器（Gas Insulated Switchgear，GIS）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用逐漸增多，其局部放電（Partial Discharge，PD）在線監(jiān)測和故障診斷受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，在局放故障定位、局放信號傳播特性以及局放信號模式識別等方面開展了大量研究并取得一定成果，卻罕有混合局放信號相關(guān)研究成果公布。實(shí)際中可能出現(xiàn)多放電源局部放電故障，其產(chǎn)生的混合局放信號無法使用現(xiàn)有局放信號模式識別系統(tǒng)進(jìn)行識別?；旌暇址判盘?/p>

2、較單一局放信號對實(shí)際故障信號的描述更具一般性，同時，混合局放信號模式識別具有涵蓋單一局放信號模式識別的更廣泛的使用范圍，具有十分明朗的科研及應(yīng)用前景。本文在對超高頻（Ultra-high Frequency，UHF）局放信號統(tǒng)計(jì)特征和混合特性研究的基礎(chǔ)上，采用盲源分離理論對多放電源局放故障產(chǎn)生的超高頻混合局放信號模式識別策略進(jìn)行分析，并在Matlab平臺下，對優(yōu)化快速獨(dú)立分量算法(Efficient variant of algorit

3、hm Fast ICA，EFICA)在超高頻混合局放信號盲分離中的應(yīng)用進(jìn)行仿真測試。論文的主要工作和創(chuàng)新性成果如下:
　　在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對國內(nèi)外在局放信號模式識別方面的研究成果進(jìn)行總結(jié)。針對超高頻混合局放信號模式識別的特殊性，從研究方向和信號處理算法兩個方面進(jìn)行分析，經(jīng)過對比確定本文研究路線:根據(jù)盲源分離理論，將混合信號模式識別轉(zhuǎn)換為單一信號模式識別。
　　以實(shí)驗(yàn)室獲取的超高頻局放信號和XFDTD電磁場仿真軟件為基礎(chǔ)，

4、對超高頻局放信號的高階統(tǒng)計(jì)特征和混合方式進(jìn)行理論分析和仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明:超高頻局放信號為非對稱非高斯信號;超高頻局放信號為局放電流信號與相應(yīng)沖激函數(shù)的卷積;超高頻混合局放信號由各超高頻局放信號線性瞬時混合而來，為局放電流信號間的線性卷積混合。
　　根據(jù)各類盲源分離算法的使用條件和超高頻局放信號混合方式，對超高頻混合局放信號模式識別策略進(jìn)行分析。得出可能的超高頻混合局放信號模式識別策略有兩種:
　　(1)對超高頻混合局放信號

5、進(jìn)行盲解卷積變換，求取對應(yīng)的局放電流信號，對各局放電流信號進(jìn)行模式識別;
　　(2)對超高頻混合局放信號進(jìn)行獨(dú)立分量分析，估計(jì)各超高頻局放信號，對各超高頻局放信號進(jìn)行識別。因國內(nèi)外在局放信號模式識別方面開展了大量研究，在實(shí)際中獲得一定應(yīng)用，故后者具有更好的應(yīng)用前景。
　　最后，文章將EFICA算法用于超高頻混合局放信號盲分離，以求取其蘊(yùn)含的超高頻局放信號，并對EFICA算法的分離效果和性能進(jìn)行仿真測試。測試表明，EFICA算