论文部分内容阅读
随着电网规模的不断扩大,气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear-GIS)内部故障也随之增多。国际上主要通过对局部放电(Partial Discharge-PD)的超高频(Ultra High Frequency-UHF)检测来实现对GIS故障情况的监测。目前,PD信号的特征提取都集中于小波变换、分形理论等方法,然而这些方法只能起到去除噪声的功能,无法提供PD信号详细的特征数据；GIS故障分类大多都集中在单个PD信号源的情况,对多个PD放电源同时存在的情况不能做到良好的故障识别；GIS故障定位过程中受到强烈干扰信号的影响,无法准确的获得PD信号的详细信息,定位准确度差,且存在覆盖不到的定位点。本文基于GIS中4种局部放电UHF信号的数学模型,针对目前GIS故障识别以及定位技术上的不足,主要做了以下工作：1.用改进的快速波形匹配追踪(Matching Pursuit-MP)算法对GIS故障信号进行特征提取,将小波字典中的小波存入矩阵,并将该矩阵左右翻转后永久性储存,用紧支区间上翻转后的小波与PD信号的卷积计算代替了多次的匹配内积运算,提高了最优匹配小波时间参数的准确度。并且通过MATLAB仿真实验证明了改进的MP算法在特征提取速度上的优越性。并实现了对多故障发生时的特征提取。2.用改进仿生模式识别方法(Biomimetic Pattern Recognition-BPR)对GIS的4种典型故障进行分类,提出了和构造样本排列顺序无关的超高维流体的构造方法,并且引入印象空间的概念,解决了现有BPR识别算法中不同种类超高维流体重叠以及覆盖空间空缺的问题。通过MATLAB实验仿真和现有超香肠体BPR超高维流体构造法、超单形BPR超高维识别空间构造法的比较,显示了改进的BPR分类在准确度上的优越性。改进的BPR方法对多故障的分类也达到了较高的精度。3.将改进的快速MP算法所提取的PD信号的时间进行时间差(Time Difference of Arrival-DTOA)定位技术中的时间差提取,在MATLAB仿真实验中取得了较高的精度；对中心轴正交的4点双曲线法DTOA定位计算方法加以补充,使得最后的故障定位点可以覆盖到整个待检测空间,提高了覆盖率。