油紙絕緣典型缺陷局部放電特征提取與模式識別研究.pdf

1、電力變壓器是電力系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備之一，其安全可靠運(yùn)行對電網(wǎng)至關(guān)重要。而局部放電是引起電力變壓器絕緣老化和絕緣故障的主要因素，不同局部放電類型對絕緣損害的程度不同，其形成的機(jī)理也各有差異。因此，針對不同的局部放電類型進(jìn)行模式識別，對快速診斷變壓器絕緣狀態(tài)及辨識故障位置具有重要意義。本文深入研究分析了局部放電機(jī)理及危害，通過搭建局部放電實(shí)驗(yàn)平臺對4種典型的缺陷模型進(jìn)行試驗(yàn)，研究各種類型的放電圖譜并對提取統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)進(jìn)行定量分析。本文主要內(nèi)

2、容如下：
　　首先，根據(jù)CMII標(biāo)準(zhǔn)制作了4種典型的放電模型，用于模擬不同類型的油紙絕緣變壓器局部放電故障缺陷。通過在高壓實(shí)驗(yàn)室搭建局部放電實(shí)驗(yàn)平臺及檢測電路，利用脈沖電流法檢測放電產(chǎn)生的脈沖信號，并分析研究了不同種類缺陷模型的放電特性，總結(jié)其放電機(jī)理及波形特征。
　　其次，在研究小波變換消噪方法的基礎(chǔ)上，采用db8小波對實(shí)測局部放電信號進(jìn)行5層分解，濾除含有的噪聲干擾。根據(jù)局部放電相位分布PRPD模式，繪制得到各放電類型的

3、二維、三維譜圖，并提取能夠表征圖譜特性的30個統(tǒng)計(jì)特征，為后續(xù)量化分析識別各放電類型提供依據(jù)。
　　第三，應(yīng)用主成分分析和核主成分析法對提取的30個統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)進(jìn)行降維處理，并將兩者的降維效果進(jìn)行對比。結(jié)果表明：運(yùn)用主成分分析法降維后得到9個新特征量，而利用核主成分分析法降維后只需6維數(shù)據(jù)特征，且前三個主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率已達(dá)到降維目的。降維后的特征量明顯減少，綜合變量保留了原數(shù)據(jù)的特征信息，為后續(xù)多分類支持向量機(jī)對局部放電類型識別

4、奠定了基礎(chǔ)。
　　第四，構(gòu)造多分類優(yōu)化參數(shù)支持向量機(jī)SVM分類器用于不同類型局部放電的識別。首先采用網(wǎng)格搜索算法實(shí)現(xiàn)支持向量機(jī)的參數(shù)優(yōu)化，將降維后的局部放電綜合特征作為分類特征量，并將訓(xùn)練集采用5折交叉驗(yàn)證法尋找最優(yōu)訓(xùn)練SVM模型；然后，結(jié)合M-ary分類思想，將支持向量機(jī)的兩類分類問題擴(kuò)展為多類分類領(lǐng)域；最后，將測試數(shù)據(jù)分別輸入到未優(yōu)化SVM和優(yōu)化參數(shù)多分類SVM模型中進(jìn)行分類測試識別。比較各分類器的識別準(zhǔn)確率及可靠性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果