基于能量相關(guān)搜取時間差算法的變壓器局部放電定位研究.pdf

1、局部放電(Partial Discharge，簡稱PD)是造成變壓器絕緣老化或劣化甚至被破壞的主要原因之一，對變壓器PD檢測和診斷的研究是目前國內(nèi)外研究的熱點，具有深遠的理論價值和實用意義。本文根據(jù)超高頻(Ultra High Frequency，簡稱UHF)法的檢測特點，結(jié)合無源定位理論、電氣測量技術(shù)和電磁場分析軟件，對變壓器PD超高頻定位技術(shù)展開研究和分析。主要研究工作如下：
　　 提出采用多樣本非平穩(wěn)信號的能量相關(guān)搜索提取

2、時間差算法，闡明該算法的原理，給出具體計算公式和步驟，對實驗室獲得的大量變壓器局部放電超高頻信號數(shù)據(jù)樣本，經(jīng)過“相關(guān)-移位-疊加”數(shù)學(xué)變換，得到具有統(tǒng)計意義的能量累積曲線，再利用相關(guān)搜索原理準確計算出多傳感器信號間的時間差，有效解決了多信號間時間差難以準確獲取和用單樣本數(shù)據(jù)對局放源定位結(jié)果分散性大的問題，其定位時間誤差為皮秒級。
　　 構(gòu)建變壓器局部放電時間差定位法的雙曲面數(shù)學(xué)模型，針對雙曲面方程組個數(shù)多于定位所必須的最低個數(shù)時

3、出現(xiàn)的數(shù)據(jù)冗余情況，提出利用最大似然法建立最優(yōu)方程尋求局部放電源出現(xiàn)最大概率的位置，有效的解決了冗余數(shù)據(jù)的融合問題。
　　 提出泰勒—遺傳綜合算法來求解最大似然函數(shù)，通過泰勒展開將似然函數(shù)線性化，再由遺傳全局搜索為泰勒展開提供合適的初始點，使得定位尋優(yōu)過程快速、準確。研究結(jié)果表明，冗余信息的增加能有效的改善定位精度，利用遺傳算法尋找合適的初始點顯著提高了泰勒算法的可行性。
　　 分析了影響變壓器局部放電超高頻定位精度的主

4、要因素，通過在變壓器四周箱壁上安裝傳感器陣列，對于發(fā)生在鐵芯一側(cè)的局部放電用該側(cè)的傳感器陣列進行檢測定位以避開鐵芯等障礙物對定位精度的影響。此外，可通過采取對所獲得的PD波形去噪，高通濾波器濾波，加時間窗提取信號波頭等措施來提高時間分辨率和信號的相似性，從而提高時延測量的精度。
　　 通過優(yōu)化超高頻傳感器的性能，選擇合適的安裝位置及安裝方式等來提高定位精度，仿真結(jié)果表明4個傳感器定位時，Y陣列(參考傳感器位于中心)更適合定位的精