一、基于超高频检测技术研究GIS中的局部放电(论文文献综述)
张晨晖[1](2020)在《基于双树复小波的GIS局部放电在线监测研究》文中提出SF6气体绝缘金属封闭开关(Gas Insualate Switchgear,简称GIS)随着智能电网的建设,在电力系统中广泛使用,GIS的安全运行直接关乎电力系统的安全。因此对GIS局部放电实施有效、可靠的检测与诊断,使GIS缺陷消除在萌芽中,避免事故严重发生。在线监测系统是当前迫切需求的,对保证电力系统的稳定运行具有非常重要的意义。本文针对GIS内部存在的局部放电现象进行研究,将现有的检测方法进行比对,特高频检测法在抗干扰能力、监测灵敏度上均优于其它检测法。从根本上研究分析局部放电信号的机理,同时分析了局部放电的表征参数、电磁波在GIS内部传播路径和基于局部放电定位原理,本文系统研究了电磁波动方程在GIS同轴波导中的应用,对GIS内部电磁波衰减规律进行定性分析,为抗干扰研究奠定了基础。在吸取传统式监测系统的缺陷下,致力于改善现有不足的分布式检测系统。就地处理信号的采集和降噪并转换成数字信号,再将数字信号直接上传至上位监测中心实现故障类型的判断和故障定位。然后,针对特高频在线监测局部放电信号混有的高斯白噪声干扰的问题。根据实数小波在现有降噪上的不足之处提出了改进阈值下的双树复小波变换算法进行白噪声干扰抑制,并主要从去噪效果上对改进阈值后的双树复小波算法进行性能评估,确定改进阈值下的双树复小波变换在GIS局部放电信号去噪中的实用性。
张智辉[2](2020)在《GIL局部放电的特高频信号传播特性及传感器布置方式研究》文中指出近年来,随着大容量、长距离电力传输技术迅速发展,气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)因其强适用性、优秀的电磁兼容性以及运行可靠和易维护等优点,在输电领域已经得到日益广泛的应用。内充SF6气体的GIL工作于稍不均匀电场,一旦电场的均匀性被破坏,将产生局部放电,其绝缘性能将大大降低,严重时将导致绝缘击穿。为保证GIL设备的安全运行,需及时发现其绝缘隐患。局部放电是绝缘检测的重要手段,其中的特高频检测可通过检测设备内部局部放电激发的特高频电磁波,实现局部放电的检测和定位。特高频法具有优越的抗干扰性能与较高的检测灵敏度,特别适用于几乎全部由波导结构组成的GIL设备。本文首先分析了GIL的常见故障类型、故障原因、局部放电的产生机理和电磁波信号的频率特征;再以高斯脉冲作为激励源,主要研究了特高频电磁波信号在GIL同轴波导内以及绝缘子、L型拐角结构和T型分支结构等典型结构中的传播特性及其影响因素;通过研究电磁波信号经过直腔体、绝缘子、L型拐角结构和T型分支结构的衰减情况,总结出UHF内置传感器在GIL实际工程中的参考布置原则。同时,还对电磁波信号经金属环浇筑孔逸出后的传播特性进行研究,提出针对外置式传感器的布置策略。
赵雁航[3](2019)在《基于回路时差法的多GIS局放监测技术研究与系统开发》文中进行了进一步梳理局部放电检测是监测和诊断电气设备绝缘状况的重要手段,检测设备的局部放电情况,及时发现并处理绝缘缺陷,可以有效避免绝缘故障的发生。目前基于脉冲电流法、超高频法、超声波法等常用方法已开发出多种局部放电监测装置,但多是针对GIS、变压器、开关柜等单一设备进行的,监测成本高、装置利用率低且维护工作量大,难以推广应用。为此在超高频(UHF)法的研究基础上,提出一种基于回路时差法的多GIS局部放电监测方法,同时进行多GIS的局部放电监测,利用回路时差法快速准确的确定放电设备,并给出发生放电的局部位置。该方法使用一套装置实现多GIS局部放电的监测与初步定位,大幅度降低监测系统成本、提高监测效率,具有重要的工程应用价值。本文的主要研究工作如下:(1)研究UHF信号的传播特性和回路时差定位方法。分析局部放电信号的传播特性,设计监测系统的拓扑结构和定位方法,并提出用于信号有效性判断、信号起始时间判别和特性参数提取的相关算法;(2)开发基于UHF法的多GIS局放监测系统。根据局部放电高灵敏度、大范围的监测要求,设计稳定可靠的监测装置硬件结构,开发配套的PC端软件,实现多GIS局部放电的在线监测、定位、数据存储及历史数据分析等功能;(3)对监测系统的性能进行试验测试。选用局放模拟器、各类局放模型和GIS内置缺陷作为局放源,通过与市场主流设备进行对比,测试系统性能,再将系统安装于实际GIS设备,测试现场工作能力。试验表明,监测系统稳定性强、灵敏度高、定位准确,可以实现多GIS局部放电的在线监测与初步定位。
杜劲超[4](2019)在《真型变压器局部放电超高频信号传播特性与仿真建模研究》文中进行了进一步梳理超高频检测法是变压器局部放电在线监测的有效手段,该方法具有抗干扰能力强、灵敏度高、易于实现在线监测等优点,已成为局部放电检测的重要方法。然而,目前基于真型变压器的局部放电超高频信号传播特性研究较少,对电磁波在变压器中的传播特性和规律了解得不够充分;局部放电电磁传播仿真建模方法较为单一且没有得到充分的验证;超高频检测天线的安装位置缺乏参考依据。这些问题制约了超高频局部放电检测技术在变压器上的良好应用。基于此,本文针对变压器局部放电超高频信号的传播特性、电磁传播仿真建模以及超高频检测天线的优化布置进行了深入的研究,具体内容包括:(1)搭建了110kV和380kV真型变压器超高频信号检测试验平台,分别以典型油中局部放电模型和单极子天线作为电磁波激励源,系统研究并得到了对应两种不同电压等级的变压器中多检测点处超高频信号的幅值、累积能量、频带能量、时频特性和传播时间的变化规律及其规律产生的原因。研究表明,变压器中超高频信号幅值随着传播距离的增加而非线性地减小,衰减速率减慢;信号的累积能量与幅值的衰减规律相似,但衰减范围更大;电磁波的频率越高,衰减越严重,衍射能力越弱,导致超高频信号的主要能量集中在300MHz至600MHz频带内;检测位置被绕组和铁芯阻挡时,电磁波以绕射方式到达天线,信号波头衰减严重,造成首波到达时刻滞后。(2)基于真型变压器研究了电晕放电、沿面放电、悬浮放电和气隙放电超高频信号的衰减特性,揭示了不同放电类型超高频信号衰减特性的差异及其原因。研究发现,不同放电类型的超高频信号随着传播距离的增加均呈现出非线性的衰减趋势,但不同放电类型的超高频信号衰减程度存在差异。电晕放电的衰减范围最大,其次是沿面放电、悬浮放电和气隙放电。由于频率越高的电磁波在传播过程中衰减越严重,导致局部放电超高频信号中包含的高频分量越多,衰减范围越大。(3)提出了一种基于时域有限积分算法(FIT)的变压器局部放电电磁传播仿真建模方法,能够实现局部放电超高频信号波形的准确计算。提出基于间隙馈电法的单极子激励天线、介质窗式接收天线和油阀式接收天线的建模方法,建立了与实验室超高频检测平台和110kV真型变压器结构相同的仿真模型,通过对比仿真和实测超高频信号的波形、幅值、累积能量和频谱分布,验证了仿真建模方法和结果的正确性。这项仿真技术能够为评估超高频信号在变压器中的传播特性、校验超高频法的检测灵敏度、优化超高频天线的安装布置提供指导和帮助。(4)基于时域有限积分算法建立了110kV变压器超高频检测天线优化布置仿真模型,提出了超高频检测天线优化布置的仿真分析方法,研究了不同位置处检测天线对变压器内多放电点的覆盖率和检测灵敏度,获得了变压器超高频检测天线的布置方案。结果表明,将单个检测天线布置在两相绕组之间中等高度的箱体上具有较好的覆盖率和检测灵敏度,为了实现更高灵敏度的局部放电检测,建议将两个天线呈对角线布置在变压器正面与背面的不同高度处。研究结果将为超高频检测天线的布置提供科学指导和参考依据。
林伟[5](2018)在《基于随机森林算法的GIS特高频局放信号识别系统》文中研究指明气体绝缘组合开关装置(Gas Insulated Switchgear,GIS)因其卓越的性能和极高的安全稳定性,已经在电力系统占据重要地位。然而,各种外界因素以及长时间的运行可能给GIS留下绝缘缺陷,并引发绝缘故障。局部放电(Partial Discharge,PD)特高频(Ultra High Frequency,UHF)信号分类识别是一种能够发现并分析辨识GIS内部绝缘缺陷类型的有效方法,受到广泛关注。为了提高GIS局放信号分类识别的效率和准确性,本文提出了一种采用联合特征参量的基于随机森林算法的GIS特高频局放信号识别系统。首先,本文利用UHF信号采集法获取由GIS局放模拟装置产生四种典型绝缘缺陷的局放信号进行预处理,并作为数据集,绘制散点图。根据信号图像特征设计新的特征参量,并结合传统的统计特征和图像矩特征,选取32组特征参量,以提高数据区分度。为局放信号的分类识别建立更能准确描述信号特点的参量空间,避免参量维度过低导致的低正确率。然后,本文采用10折交叉验证法将数据集分为训练数据组和测试数据组,以提高数据样本的使用率,削弱评估分类器过程中的随机性。利用Bagging(Bootstrap Aggregating)算法将训练组数据分为多个样本子集,并从特征参量空间中独立随机获取同样数量维度不定的参量子集,建立随机森林。通过随机森林中的大量决策树来分担特征参量的维度,解决了特征参量过高引起的低效性。同时,也不会因为树木的增加引起过拟合效应,从而克服了其他传统模式识别方式对特征参量维度的过高要求。在此基础上,通过决策树对测试数据进行判别和投票,获得最终的分类结果。仿真和试验数据均验证了本方法在GIS局放信号分类中的有效性。接着,本文在随机森林识别算法的基础上,完善其分析功能,并设计实现了GIS特高频局放信号识别系统。该系统通过UHF处理终端的信号传感器获取UHF局放信号数据,并利用ZigBee和WIFI与系统主机之间进行数据传输,使用安装分析识别程序的计算机对数据进行分析和识别。为验证识别系统的有效性,本文进行了GIS模拟局放实验,表明本系统具备进行实际应用的能力。最后,将系统应用在现场的在线检测试验,得到受检测GIS运行状态良好的结论。
李军浩,韩旭涛,刘泽辉,李彦明[6](2015)在《电气设备局部放电检测技术述评》文中指出局部放电检测被认为是电气设备最为重要和有效的绝缘状态评估方法,在电气设备绝缘状态的诊断和评估中得到了大量的研究和应用。从局部放电的检测方法、缺陷类型的模式识别及局部放电源的定位等几个方面进行归纳,综述了这些方面近年来的重要研究成果。讨论了带电检测和在线监测、不同检测方法的局限性、局部放电源的危险程度评估方法及不同类型电压作用下局部放电的检测等目前局部放电研究及实践中存在的问题,提出了今后研究和应用中可能的发展方向。认为应加强在线监测系统的可靠性和准确性,研究不同检测方法对不同缺陷检出的有效性,研究对局部放电检测结果更为合理和科学的评估方法,并进一步深入研究不同类型电压作用下的局部放电特性和检测方法。
彭超[7](2014)在《检测距离对局部放电特征参量和识别精度影响的研究》文中研究说明在电力设备运行过程中,电力设备的绝缘缺陷在电场作用下会产生局部放电,局部放电的产生和发展将可能导致绝缘缺陷的进一步扩大,加速绝缘材料的老化,从而缩短电力设备寿命。基于电磁波的超高频局部放电检测技术已经较多地应用于电力设备局部放电检测,但是目前大量基于局部放电类型识别的研究主要是针对GIS绝缘缺陷进行的,而利用局部放电电磁波识别变压器绝缘缺陷类型研究相对较少,且由于局部放电电磁波通过空间传播,其特征随着传播距离的变化而发生变化,基于上述原因,本文基于变压器典型局部放电缺陷,进行检测距离对局部放电电磁波特征和识别精度影响的研究。首先,本文通过研究局部放电电磁波产生原理以及局部放电检测技术,建立了考虑不同检测距离的实验平台;通过研究变压器内典型绝缘缺陷局部放电电磁波信号单次波形的时频特性,采用单次波形时域波形的偏斜度和峭度作为电磁波单次波形的时域特征,同时采用小波包分解和奇异值分解相结合的方法提取局部放电电磁波频域能量特征,并将其作为单次波形的频域特征。其次,通过研究变压器内典型绝缘缺陷局部放电电磁波信号单次波形时域、频域特征和局部放电统计谱图的统计参量随检测距离的变化规律,发现不同类型局部放电电磁波信号的时频域特征和放电相位谱图统计参量随距离的变化规律并不相同,且所有类型局部放电电磁波信号在不同检测距离处特征参量的值不同。根据局部放电超高频信号统计参量与检测距离的关系,引入多元非线性回归方法建立了统计参量与检测距离的函数关系,并通过将在任意距离处获得的超高频局部放电统计参量代入该函数,得到了局部放电源与传感器间的距离,其计算结果误差小于40cm。最后,通过研究检测距离对基于局部放电电磁波的局部放电识别精度的影响,发现由于不同检测距离处局部放电电磁波信号特征值不同从而导致以某一检测距离为训练数据的识别模型在对所有检测距离处信号识别时,出现了较大的误差,如选用40cm、160cm等处的电磁波特征作为训练数据,识别准确率低于55%。因此,本文提出将多个测量位置测得的局部放电电磁波信号特征作为总的数据集,并从中随机选择训练集训练局部放电识别模型,识别精度提高到85%以上,结果表明本文的方法能在一定程度上提高不同检测距离局部放电的识别精度。
孟岩,梁乃峰,孙大陆,李军浩,汲胜昌[8](2014)在《三相共箱式GIS局部放电超高频信号特征的研究》文中进行了进一步梳理GIS在制造和装配过程中难免会留下一些潜伏缺陷,导致在运行中引起GIS内部局部放电。研制了一种超高频宽带振子天线——套筒天线传感器,并对其性能进行了仿真计算,结果表明可以用作局部放电检测的超高频传感器。为研究三相共箱式GIS中存在缺陷引起的局部放电超高频信号的特征,建立了6种典型缺陷模型来模拟局部放电故障,采用自建的局放检测系统测量得到了各种缺陷下GIS局部放电的宽频带特征,为三相共箱式GIS局部放电缺陷的监测和诊断奠定了良好的基础。
汪倩[9](2014)在《GIS局部放电带电检测及定位技术的研究》文中提出上海电网早在20世纪80年代就投运了第一代GIS设备。GIS几乎集中了变电站的各种电气设备,因此保证GIS系统正常运行就显得十分必要。而如今,在上海地区,最早投入使用的GIS设备已经运行了超过三十年,逐渐出现许多故障,并且,故障次数呈现出了上升的趋势。为防止系统出现大的问题或是设备瘫痪的严重后果,就需要提前做好跟踪监测。在许多监测方法中,绝缘性能监测项目是评估设备风险程度的一大指标。本文将以GIS局部放电检测为主题展开。首先,文章指出了存在哪几种绝缘缺陷的情况;其次介绍了在正常运行条件下,目前常用的GIS局部放电带电检测的方法有两种:超声波检测法和超高频检测法,但二者都有各自的优势和缺点,本课题则将二者进行了融合,在它们的基础上,提出了声电联合检测的方法。运用这一种监测方法,可以更为有效地排除环境的不利干扰,从而获得更有力的原始数据,大大提高了检测缺陷的水平。声电联合检测法因为能够同时监测超声波信号和超高频信号(UHF),所以能够更加精确地检测发现GIS在运行中可能出现的绝缘缺陷。最后,结合理论知识,分析上海电网检修GIS设备时面临的实际问题。
牛雪松[10](2014)在《三相共筒式GIS设备局部放电检测与模式识别的研究》文中提出气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear)由于具有一系列优点被广泛的应用于电力系统中。气体绝缘组合电器有同轴式和三相共筒式结构,国内外对于同轴式GIS的研究比较充分,三相共筒式GIS由于其腔体内三相导体的布置方式,腔体结构等与共轴式GIS有着很大的区别,故开展对三相共筒式GIS的研究对于保证其安全运行具有重要的意义。GIS腔体在发生局部放电时会产生大量的电磁波,本文以同轴波导和平行导体板为例对横电磁波、横电波、横磁波的传播特性进行了研究。并通过Ansoft仿真软件对GIS内的电磁波的传播特性进行了研究,对电磁波在GIS腔体传播过程中的反射、衰减、泄漏特性进行了分析。局放产生的电磁波的传播特性为GIS内缺陷的局放信号检测具有重要的参考意义。在对三相共筒式GIS局放检测方面,本文首先设计了三相共筒式GIS内的四种典型绝缘缺陷模型,运用超高频法进行了局放检测,通过德国PDSG公司生产的超高频局部放电测量仪,对三相共筒式GIS内典型绝缘缺陷故障的局部放电进行了测试量。试验获得了大量的局放图谱,对各种局放类型的图谱进行了研究分析,试验获得的局放图谱和数据有利于三相共筒式GIS的局放识别。在对三相共筒式GIS的局放类型模式识别方面,本文首先对获得的各种局放缺陷的特征参数进行了提取。根据提取出的偏斜度、陡峭度、局放峰点数、互相关系数等特征参数,采用模糊K近邻算法和Fisher识别算法分别对四种典型绝缘缺陷的局放进行了识别,取得了较好的识别效果。最后,本文将三相共筒式GIS内典型绝缘缺陷模式识别算法通过LabVIEW平台编制了故障识别软件,用于三相共筒式GIS典型缺陷类型的模式识别。软件具有数据输入、图形显示、报警等功能,实际测试结果表明,所设计的三相共筒式GIS故障识别软件功能较好,对三相共筒式GIS内的绝缘缺陷故障局放类型具有较高的识别率。
二、基于超高频检测技术研究GIS中的局部放电(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于超高频检测技术研究GIS中的局部放电(论文提纲范文)
(1)基于双树复小波的GIS局部放电在线监测研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 GIS局部放电检测方法 |
1.3 GIS局部放电研究现状 |
1.3.1 国内外研究现状 |
1.3.2 GIS局部放电抗干扰的研究现状 |
1.4 本课题主要研究内容 |
第2章 GIS局部放电机理及特高频信号机理 |
2.1 GIS局部放电的机理分析 |
2.1.1 GIS典型绝缘故障放电分析 |
2.1.2 GIS局部放电的发生机理 |
2.1.3 局部放电特高频信号的表征参数 |
2.2 GIS局部放电特高频信号传播机理 |
2.3 局部放电特高频检测的定位原理 |
2.4 本章小结 |
第3章 局部放电在线监测的硬件设计 |
3.1 硬件设计的技术目标 |
3.2 局部放电在线监测方案选择 |
3.3 监测装置硬件结构 |
3.4 特高频智能传感器设计 |
3.4.1 智能传感器信号采集单元 |
3.4.2 无线传输网络及控制 |
3.5 信号调理单元 |
3.6 数据处理单元 |
3.6.1 STM32F407ZET6芯片介绍 |
3.6.2 CPU最小系统 |
3.6.3 JTAG接口电路 |
3.7 上位机监测单元 |
3.7.1 操作界面模块 |
3.8 本章小结 |
第4章 基于局部放电在线监测的双树复小波抗干扰研究 |
4.1 概述 |
4.2 小波变换的基本原理 |
4.2.1 小波的定义 |
4.2.2 离散小波变换的原理分析 |
4.2.3 小波构造与多分辨分析 |
4.2.4 小波基函数及尺度函数确定 |
4.2.5 小波基函数的选取 |
4.3 小波降噪 |
4.3.1 小波去噪方法及优缺点 |
4.3.2 小波阈值去噪 |
4.3.3 小波变换的局限性 |
4.4 改进阈值下的双树复小波变换 |
4.4.1 双树复小波变换基本结构 |
4.4.2 滤波器组的设计 |
4.4.3 双树复小波去噪流程 |
4.4.4 阈值函数设计和阈值的选取 |
4.5 改进双树复小波变换算法性能分析 |
4.5.1 局部放电信号的仿真数学模型建立 |
4.5.2 不同小波去噪算法的去噪效果分析 |
4.5.3 不同小波去噪算法的去噪效果分析比较 |
4.6 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(2)GIL局部放电的特高频信号传播特性及传感器布置方式研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外相关研究现状 |
1.2.1 GIL局部放电检测方法 |
1.2.2 GIL局部放电特高频检测研究现状 |
1.2.3 局部放电特高频传播特性的研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 GIL局部放电模拟及其数学模型 |
2.1 GIL典型结构及缺陷 |
2.1.1 GIL典型结构 |
2.1.2 GIL内部的典型缺陷 |
2.2 GIL内部缺陷局部放电分析及模拟 |
2.2.1 SF6气体中的放电机理分析 |
2.2.2 GIL典型内部缺陷的局部放电分析 |
2.2.3 GIL局部放电波形特点分析 |
2.2.4 GIL典型局部放电的模拟 |
2.3 GIL电磁场数学模型及其边界条件 |
2.3.1 电磁场数学模型 |
2.3.2 边界条件 |
2.4 电磁场的时域有限元计算方法 |
2.4.1 电磁场数值计算方法 |
2.4.2 电磁场数值仿真的时域有限元法 |
2.5 模型验证 |
2.6 本章小结 |
第三章 GIL同轴波导内UHF信号的传播 |
3.1 GIL局部放电电磁波传播方式分析 |
3.2 GIL直腔体电磁场仿真几何模型及检测点的设置 |
3.2.1 GIL直腔体电磁场仿真几何模型 |
3.2.2 GIL 直腔体中放电脉冲及电磁场检测点的设置 |
3.3 UHF信号在直腔体中的传播特性 |
3.3.1 UHF信号在直腔体中的传播 |
3.3.2 脉冲信号的径向传播规律 |
3.3.3 UHF信号的轴向传播规律 |
3.4 局放源信号对UHF信号影响的研究 |
3.4.1 放电脉冲宽度与UHF信号的关系 |
3.4.2 放电脉冲幅值与UHF信号的关系 |
3.5 GIL结构尺寸对UHF信号的影响 |
3.6 小结 |
第四章 GIL典型结构中UHF信号传播特性研究及内置传感器的布置策略 |
4.1 盆式绝缘子对UHF信号传播的影响 |
4.1.1 含盆式绝缘子的直腔体模型构建 |
4.1.2 盆式绝缘子对UHF信号的影响 |
4.1.3 盆式绝缘子材料对UHF信号的影响 |
4.1.4 盆式绝缘子位置对UHF信号的影响 |
4.1.5 盆式绝缘子方向对UHF信号的影响 |
4.2 L型拐角结构对UHF信号传播的影响 |
4.2.1 L型拐角GIL几何模型的建立 |
4.2.2 L型拐角对UHF信号的影响 |
4.2.3 拐角位置对UHF信号的影响 |
4.3 T型分支结构对UHF信号传播的影响 |
4.3.1 T型GIL几何模型的建立 |
4.3.2 T型结构对UHF信号的影响 |
4.3.3 分支位置对UHF信号的影响 |
4.4 内置UHF传感器的布置策略 |
4.5 小结 |
第五章 GIL内 UHF信号经浇注孔的外泄研究及外置传感器的布置策略 |
5.1 电磁波孔隙传播理论 |
5.2 GIL浇注孔几何模型及检测位置 |
5.3 电磁波信号在浇注孔内的传播特性 |
5.3.1 浇注孔内外检测的UHF信号 |
5.3.2 UHF信号在浇注孔垂直方向的传播特性 |
5.4 浇注孔与局放源的空间位置对信号接收的影响 |
5.4.1 浇注孔与局放源轴向距离对信号接收的影响 |
5.4.2 浇注孔与局放源径向夹角对信号接收的影响 |
5.5 外置UHF传感器的布置策略 |
5.6 小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(3)基于回路时差法的多GIS局放监测技术研究与系统开发(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 局部放电检测方法的研究现状 |
1.3 局部放电监测系统的研究现状 |
1.3.1 国外局部放电监测系统的研究现状 |
1.3.2 国内局部放电监测系统的研究现状 |
1.4 本文的主要研究工作 |
2 UHF信号传播特性与回路时差法定位原理 |
2.1 UHF信号在GIS中的传播特性 |
2.2 UHF信号在空间中的传播特性 |
2.3 UHF信号在电缆中的传播特性 |
2.3.1 UHF信号在电缆中的传播理论 |
2.3.2 UHF信号在电缆中的传播仿真 |
2.3.3 UHF信号在电缆中的传播试验 |
2.4 回路时差法定位原理 |
2.5 监测系统的核心算法 |
2.5.1 基于能量积累法的回路时差计算 |
2.5.2 回路两端信号的相似性分析方法 |
2.5.3 局放信号特征参数提取方法 |
2.6 本章小结 |
3 监测系统硬件设计 |
3.1 监测系统总体结构 |
3.2 传感器的选择 |
3.3 信号处理电路设计 |
3.4 工频同步方波发生器 |
3.5 高速同步数据采集单元 |
3.6 监测机柜结构设计 |
3.7 本章小结 |
4 监测系统软件设计 |
4.1 系统软件的总体结构 |
4.1.1 系统开发环境 |
4.1.2 软件设计整体方案 |
4.1.3 监测系统功能特点 |
4.2 软件功能设计与实现 |
4.2.1 数据存储 |
4.2.2 数据采集 |
4.2.3 数据处理及结果显示 |
4.2.4 图谱分析 |
4.2.5 放电趋势分析 |
4.2.6 历史数据查询 |
4.2.7 系统设置 |
4.3 系统可靠性设计 |
4.4 本章小结 |
5 监测系统性能试验与现场测试 |
5.1 实验室性能调试 |
5.1.1 回路时差测试试验 |
5.1.2 局放源定位试验 |
5.2 多局放类型检测试验 |
5.2.1 试验平台介绍 |
5.2.2 试验内容 |
5.3 GIS实物内置缺陷检测试验 |
5.4 变电站现场安装与测试 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
附录 |
A 作者在攻读学位期间发表的学术论文 |
B 作者在攻读学位期间申请的发明专利 |
C 作者在攻读学位期间参与的科研项目 |
D 学位论文数据集 |
致谢 |
(4)真型变压器局部放电超高频信号传播特性与仿真建模研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景和意义 |
1.2 课题相关研究现状 |
1.2.1 变压器局部放电超高频检测技术的研究现状 |
1.2.2 变压器局部放电超高频信号传播特性的研究现状 |
1.2.3 局部放电电磁传播仿真建模技术的研究现状 |
1.2.4 变压器超高频检测天线布置方法的研究现状 |
1.3 目前研究存在的问题 |
1.4 本文的主要研究内容 |
2 真型变压器局部放电超高频信号传播特性试验平台与试验方法 |
2.1 引言 |
2.2 基于典型油纸绝缘放电缺陷的110kV真型变压器试验平台与试验方法 |
2.2.1 变压器结构与箱体改造 |
2.2.2 放电源与典型缺陷模型设计 |
2.2.3 试验回路与检测系统 |
2.2.4 阿基米德螺旋天线特性 |
2.2.5 试验方法与波形分析 |
2.3 基于单极子激励天线的380kV真型变压器试验平台与试验方法 |
2.3.1 变压器结构与箱体改造 |
2.3.2 激励源与检测系统 |
2.3.3 单极子天线特性 |
2.3.4 试验方法与波形分析 |
2.4 本章小结 |
3 基于真型变压器超高频信号传播特性的研究 |
3.1 引言 |
3.2 变压器局部放电超高频信号传播的机理分析 |
3.2.1 局部放电超高频信号的产生与辐射特性 |
3.2.2 电磁波在变压器内传播特性的理论分析 |
3.3 超高频信号幅值和能量的衰减特性分析 |
3.3.1 超高频信号幅值的衰减特性分析 |
3.3.2 超高频信号能量的衰减特性分析 |
3.4 超高频信号频率的衰减特性分析 |
3.4.1 频带能量的衰减特性 |
3.4.2 小波时频分析 |
3.4.3 频率衰减的机理分析 |
3.5 超高频信号的传播时间分析 |
3.5.1 绕射路径计算模型 |
3.5.2 超高频信号传播时间分析 |
3.6 不同放电类型超高频信号的衰减特性及其差异分析 |
3.6.1 电晕放电的衰减特性 |
3.6.2 沿面放电的衰减特性 |
3.6.3 悬浮放电的衰减特性 |
3.6.4 气隙放电的衰减特性 |
3.6.5 不同放电类型衰减特性差异分析 |
3.7 本章小结 |
4 基于时域有限积分法的电磁传播仿真建模与结果验证 |
4.1 引言 |
4.2 时域有限积分算法的基本原理 |
4.3 天线的仿真建模方法 |
4.3.1 单极子激励天线的建模方法 |
4.3.2 介质窗式接收天线的建模方法 |
4.3.3 油阀式接收天线的建模方法 |
4.4 基于时域有限积分算法的仿真建模与结果验证 |
4.4.1 超高频检测试验平台的搭建 |
4.4.2 仿真模型的建立 |
4.4.3 仿真结果分析与验证 |
4.4.4 变压器的建模方法与结果验证 |
4.5 110 kV真型变压器的仿真建模与结果分析 |
4.5.1 110 kV变压器的模型建立 |
4.5.2 激励源与激励波形 |
4.5.3 仿真结果分析 |
4.6 本章小结 |
5 超高频检测天线布置方法的研究 |
5.1 引言 |
5.2 超高频检测天线安装深度的研究 |
5.2.1 检测天线特性分析 |
5.2.2 检测天线安装深度研究 |
5.3 超高频检测天线的优化布置 |
5.3.1 放电源与检测天线的布置方法 |
5.3.2 检测天线的优化布置 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 后续研究工作展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
B.作者在攻读学位期间参加的科研项目 |
C.作者在攻读学位期间授权的专利 |
D.学位论文数据集 |
致谢 |
(5)基于随机森林算法的GIS特高频局放信号识别系统(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 GIS应用背景 |
1.1.2 局部放电类型识别的意义 |
1.2 GIS局部放电检测研究现状 |
1.2.1 局部放电检测相关技术 |
1.2.2 GIS特高频检测法研究现状 |
1.3 GIS局部放电分类识别研究现状 |
1.3.1 GIS局放特征参量研究现状 |
1.3.2 模式识别研究现状 |
1.4 论文研究的主要内容 |
第2章 GIS局放检测原理及特征参量选取 |
2.1 GIS局部放电检测原理 |
2.1.1 气体放电原理 |
2.1.2 GIS局放特高频信号传播与采集 |
2.2 GIS常见绝缘缺陷及其局放特征 |
2.2.1 绝缘子气隙放电 |
2.2.2 悬浮电极放电 |
2.2.3 自由金属颗粒放电 |
2.2.4 金属尖端放电 |
2.3 GIS局放信号特征参量选取 |
2.3.1 形状特征参量 |
2.3.2 统计特征参量 |
2.4 本章小结 |
第3章 GIS特高频局放信号随机森林识别算法 |
3.1 随机森林算法 |
3.1.1 分类算法 |
3.1.2 决策树分类算法 |
3.1.3 随机森林分类算法 |
3.2 基于随机森林算法的GIS局放信号分析 |
3.2.1 数据处理 |
3.2.2 图谱仿真数据 |
3.2.3 局放模型试验结果与分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 GIS特高频局放信号识别系统 |
4.1 工作原理 |
4.1.1 信号获取与传输 |
4.1.2 信号读取 |
4.1.3 信号分析 |
4.2 硬件设备与功能 |
4.2.1 特高频处理终端 |
4.2.2 特高频接收天线 |
4.2.3 系统主机与上位机 |
4.3 软件设计与功能 |
4.3.1 系统设置 |
4.3.2 系统运行 |
4.3.3 数据分析 |
4.4 应用实例 |
4.4.1 模拟放电实例 |
4.4.2 现场运行实例 |
4.5 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
攻读硕士学位期间已申请的专利 |
参与科研项目及所获奖励 |
(6)电气设备局部放电检测技术述评(论文提纲范文)
0引言 |
1局部放电的检测技术 |
1.1脉冲电流法 |
1.2特高频检测法 |
1.3超声波检测法 |
1.4其他检测法 |
2局部放电类型的模式识别技术 |
2.1局部放电信号特征提取方法 |
2.2模式识别算法 |
3局部放电源定位技术 |
3.1特高频定位法 |
3.2超声波定位法 |
4存在的问题和未来的发展 |
4.1在线监测和带电检测 |
4.2检测技术的盲点 |
4.3更为准确和深入的结果分析方法 |
4.4不同种类电压作用下局部放电的检测和分析 |
4.5非常规检测方法标准体系的建立 |
5结论 |
(7)检测距离对局部放电特征参量和识别精度影响的研究(论文提纲范文)
论文创新点 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 变压器局部放电检测手段及研究现状 |
1.2.1 脉冲电流法 |
1.2.2 超声法 |
1.2.3 电磁耦合检测技术 |
1.3 局部放电超高频检测研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本论文的主要工作 |
2 局部放电电磁波产生原理和实验系统搭建 |
2.1 局部放电电磁波产生原理 |
2.1.1 局部放电激发电磁波的物理模型 |
2.2 局部放电电磁波实验装置 |
2.2.1 局部放电模型 |
2.2.2 无局放变压器 |
2.3 局部放电电磁波测量和数据采集系统 |
2.3.1 微带全向天线 |
2.3.2 检波器 |
2.3.3 数字示波器 |
2.4 本章小结 |
3 局部放电电磁波单次波形特征提取技术研究 |
3.1 时域特征提取技术研究 |
3.2 频域特征提取技术研究 |
3.2.1 小波包分解 |
3.2.2 能量矩阵 |
3.2.3 奇异值特征向量 |
3.3 电磁波信号能量特征提取 |
3.4 本章小结 |
4 检测距离对电磁波波形特征和谱图统计参量的影响 |
4.1 时频特性与传播距离的关系 |
4.1.1 幅值和能量与传播距离的关系 |
4.1.2 对幅值、能量与脉冲电流幅值之间关系的影响 |
4.1.3 频谱与传播距离的关系 |
4.2 检测距离对单次波形特征量的影响规律研究 |
4.2.1 对时域特征参量的影响 |
4.2.2 对频域特征量的影响 |
4.2.3 基于时域有限差分法的单次波形特征分析 |
4.3 检测距离对谱图统计量的影响规律研究 |
4.3.1 对偏斜度的影响 |
4.3.2 对峭度的影响 |
4.3.3 对相关度的影响 |
4.4 基于电磁波统计参量的局部放电定位方法研究 |
4.4.1 基于多元非线性回归的局部放电定位方法 |
4.5 本章小结 |
5 检测距离对基于电磁波的局部放电识别精度的研究 |
5.1 局部放电识别模型 |
5.1.1 RBF神经网络 |
5.1.2 支持向量机(SVM) |
5.2 局部放电电磁波单次波形和统计谱图特征量提取 |
5.2.1 对局部放电识别精度的影响规律研究 |
5.2.2 归一化 |
5.2.3 不同检测距离处的训练数据对局部放电识别精度的影响 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的科研成果目录 |
致谢 |
(8)三相共箱式GIS局部放电超高频信号特征的研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 超高频传感器、试验回路及缺陷模型 |
2 局放超高频试验结果及分析 |
2.1 尖板1(高压导体上尖刺) |
2.2 尖板2(GIS筒壁上的尖刺) |
2.3 自由金属微粒 |
2.4 悬浮电位 |
2.5 绝缘子上固定金属颗粒对 |
2.6 绝缘子上单个大金属颗粒 |
3 结论 |
(9)GIS局部放电带电检测及定位技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 背景 |
1.2 GIS局部放电带电检测的意义 |
1.3 GIS中绝缘缺陷的局部放电原因 |
1.4 GIS局部放电检测技术研究现状 |
1.4.1 局部放电的基本概念 |
1.4.2 GIS局部放电检测的方法 |
第二章 GIS局部放电声电联合检测法 |
2.1 定义 |
2.2 GIS局部放电声电联合检测原理 |
2.2.1 超高频法原理 |
2.2.2 超声波法原理 |
2.2.3 高频电流法原理 |
2.2.4 声电联合检测法原理 |
2.3 GIS局部放电声电联合定位方法 |
2.3.1 GIS局部放电电磁波传播路径 |
2.3.2 基于UHF电磁波传播路径的定位方法 |
2.3.3 GIS局部放电超声信号的传播特性 |
2.3.4 基于多组超声信号时差的定位方法 |
2.3.5 超声波与UHF信号配合的声电联合定位方法 |
2.3.6 HFCT定相法 |
2.4 GIS局部放电测试方法与检测基本步骤 |
2.4.1 测试方法 |
2.4.2 测试特点 |
2.4.3 GIS局部放电检测基本步骤 |
第三章 现场应用 |
3.1 测试案例1:恒丰变电站GIS局部放电测量 |
3.2 测试案例2:机场变电站GIS局部放电测量 |
3.3 典型GIS绝缘缺陷类型的局放图谱 |
3.4 典型干扰的局放图谱 |
第四章 总结 |
参考文献 |
致谢 |
(10)三相共筒式GIS设备局部放电检测与模式识别的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 GIS 的发展及其研究背景 |
1.2 GIS 的主要绝缘缺陷类型 |
1.3 GIS 局部放电检测方法 |
1.4 GIS 局部放电 UHF 检测现状 |
1.5 本文研究内容 |
第2章 GIS 中局放电磁波传播特性 |
2.1 导行波的分类 |
2.2 以同轴波导为例的电磁波的传播特性 |
2.3 同轴波导中 TE 模波和 TM 模波的传播特性 |
2.4 以平行导体板为例的电磁波传播特性 |
2.5 高压 GIS 局放脉冲 TEM 波传播特性仿真 |
2.5.1 同轴式 GIS 的建模 |
2.5.2 同轴式 GIS 在无缺陷条件下 TEM 波传播特性 |
2.5.3 同轴式 GIS 在典型缺陷条件下 TEM 波传播特性 |
2.5.4 三相共筒式 GIS 的建模及其仿真 |
2.5.5 电磁波传播特性分析 |
2.5.6 电磁波泄露特性分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 三相共筒式 GIS 局部放电检测试验 |
3.1 局放试验系统设置 |
3.1.1 超高频局放仪介绍 |
3.1.2 PDSG 局放仪的特点 |
3.2 三相共筒式 GIS 局放测量装置 |
3.3 三相共筒式 GIS 内缺陷设计 |
3.4 三相共筒式 GIS 局部放电试验结果 |
3.5 不同缺陷类型局放分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 三相共筒式 GIS 局放特征提取和故障识别 |
4.1 局部放电特征参数提取方法 |
4.2 基于相位分析模式(PRPD)的特征参数提取 |
4.2.1 统计参数的定义 |
4.2.2 统计参数的提取 |
4.3 PD 信号模式识别的研究 |
4.3.1 基于距离的分类器 |
4.3.2 基于神经网络的分类器 |
4.4 基于簇思想的 KNN 改进算法 |
4.4.1 关于 k 近邻算法的讨论 |
4.4.2 Fuzzy k-NN classifier (FK-NN) |
4.4.3 识别结果 |
4.5 基于 Fisher 算法的模式识别方法 |
4.5.1 Fisher 算法原理 |
4.5.2 识别结果 |
4.6 两种识别算法的比较分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 三相共筒式 GIS 局放识别软件的设计 |
5.1 软件开发工具和平台 |
5.2 局放识别软件的设计 |
5.3 软件软件总体设计 |
5.4 软件使用说明 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
四、基于超高频检测技术研究GIS中的局部放电(论文参考文献)
- [1]基于双树复小波的GIS局部放电在线监测研究[D]. 张晨晖. 南昌大学, 2020(01)
- [2]GIL局部放电的特高频信号传播特性及传感器布置方式研究[D]. 张智辉. 华南理工大学, 2020(02)
- [3]基于回路时差法的多GIS局放监测技术研究与系统开发[D]. 赵雁航. 重庆大学, 2019(01)
- [4]真型变压器局部放电超高频信号传播特性与仿真建模研究[D]. 杜劲超. 重庆大学, 2019(01)
- [5]基于随机森林算法的GIS特高频局放信号识别系统[D]. 林伟. 上海交通大学, 2018(01)
- [6]电气设备局部放电检测技术述评[J]. 李军浩,韩旭涛,刘泽辉,李彦明. 高电压技术, 2015(08)
- [7]检测距离对局部放电特征参量和识别精度影响的研究[D]. 彭超. 武汉大学, 2014(02)
- [8]三相共箱式GIS局部放电超高频信号特征的研究[J]. 孟岩,梁乃峰,孙大陆,李军浩,汲胜昌. 绝缘材料, 2014(03)
- [9]GIS局部放电带电检测及定位技术的研究[D]. 汪倩. 上海交通大学, 2014(03)
- [10]三相共筒式GIS设备局部放电检测与模式识别的研究[D]. 牛雪松. 湖南大学, 2014(03)