組合電器局部放電統(tǒng)計(jì)特征優(yōu)化與類型識(shí)別研究.pdf

1、氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear,簡(jiǎn)稱GIS)由于其安全運(yùn)行可靠性高、積木式設(shè)計(jì)占地面積小、電磁污染低等優(yōu)點(diǎn)，已在城市供電的封閉式變電站中得到廣泛應(yīng)用。然而，由于結(jié)構(gòu)、安裝、運(yùn)輸?shù)仍?，GIS中不可避免地存在各類絕緣缺陷，致使實(shí)際運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生局部放電(Partial Discharge，簡(jiǎn)稱PD)，并隨長(zhǎng)期運(yùn)行而不斷加劇，進(jìn)而對(duì)設(shè)備絕緣產(chǎn)生破壞，危害電網(wǎng)的運(yùn)行安全。因此，對(duì)GIS內(nèi)部PD進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)與故障

2、類型識(shí)別一直是本領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
　　本論文在分析國(guó)內(nèi)外PD類型識(shí)別研究狀況的基礎(chǔ)上，深入研究了不同絕緣缺陷下PD信號(hào)統(tǒng)計(jì)特征，并提出了一種適用于GIS設(shè)備PD類型識(shí)別的支持向量數(shù)據(jù)描述方法（Support Vector Data Description，簡(jiǎn)稱SVDD）。主要研究工作和成果有：
　?、倮脤?shí)驗(yàn)室已研制的超高頻檢測(cè)系統(tǒng)，獲取各級(jí)放電強(qiáng)度下的PD數(shù)據(jù)，構(gòu)建不同絕緣缺陷模型下PD信號(hào)的φ-u-n三維譜圖及其對(duì)應(yīng)的φ

3、-u、φ-n二維譜圖。結(jié)果表明：不同類型PD的譜圖形狀差異較明顯，同類型PD的譜圖特征在不同電壓等級(jí)下基本保持不變。對(duì)二維譜圖獲取13個(gè)統(tǒng)計(jì)特征，為PD類型識(shí)別研究奠定基礎(chǔ)。
　?、谔岢霾捎煤酥鞒煞址治?Kernel Principle Componet Analysis，簡(jiǎn)稱KPCA)算法提取表征4種絕緣缺陷放電綜合特點(diǎn)的特征子集TKPAC，借鑒最大相關(guān)最小冗余(Maximal Relevance Minimal Redunda

4、ncy，簡(jiǎn)稱mRMR)算法，從放電類型自身特點(diǎn)與相互差異的角度出發(fā)對(duì)原始統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行擇優(yōu)降維，獲取對(duì)應(yīng)的不同特征參數(shù)，并結(jié)合兩種算法構(gòu)造了識(shí)別4種缺陷的最優(yōu)特征子集TBEST，有效的保留每類PD信號(hào)的特征并降低了統(tǒng)計(jì)特征的冗余度。
　?、蹖VDD引入到PD類型識(shí)別中，基于支持向量機(jī)(Support Vector Machine，簡(jiǎn)SVM)最大化“間隔”思想，提出一種用于GIS內(nèi)部PD類型識(shí)別的優(yōu)化半徑支持向量數(shù)據(jù)描述算法(Opt

5、imal Radius SVDD，簡(jiǎn)稱OR-SVDD)，通過(guò)該算法所描述的優(yōu)化邊界對(duì)4類絕緣缺陷模型下的放電數(shù)據(jù)進(jìn)行判別，解決了SVM漏分或錯(cuò)分問(wèn)題，克服了SVDD分類裕度不足的缺點(diǎn)，同時(shí)采用“一對(duì)多”的原理，解決了難以實(shí)現(xiàn)多類缺陷分類的問(wèn)題，提高了識(shí)別能力和應(yīng)用價(jià)值。
　?、芊治霾煌卣鳙@取方法對(duì)4種PD類型識(shí)別效果的影響，結(jié)果表明：TBEST在KPCA算法對(duì)原始統(tǒng)計(jì)特征降維的基礎(chǔ)上考慮了每類缺陷放電的特點(diǎn)，識(shí)別效果最佳。分析不