發(fā)電廠勵(lì)磁變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)干擾抑制原理與方法研究.pdf

1、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)為發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流，是保障發(fā)電機(jī)正常穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。勵(lì)磁變壓器是為大型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)提供三相交流勵(lì)磁電源的裝置，其絕緣受到交流與脈沖電壓的共同作用，電老化過(guò)程非常復(fù)雜。局部放電在線監(jiān)測(cè)已被廣泛用于評(píng)定電力設(shè)備的絕緣狀態(tài)，勵(lì)磁變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)是保障勵(lì)磁變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。由于勵(lì)磁變壓器內(nèi)部局部放電信號(hào)非常微弱，加之受到現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾，如何有效地從現(xiàn)場(chǎng)干擾中提取局部放電信號(hào)，是勵(lì)磁變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)的難

2、題之一。
　　 論文對(duì)勵(lì)磁變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)干擾抑制的原理及方法進(jìn)行了研究，主要工作體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　 首先，介紹了勵(lì)磁變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)的基本方法，分析了勵(lì)磁變壓器局部放電脈沖電流傳感器的基本原理；通過(guò)放電校正實(shí)驗(yàn)，分析了勵(lì)磁變壓器內(nèi)部局部放電監(jiān)測(cè)信號(hào)的波形特征；基于勵(lì)磁變壓器現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)信號(hào)，分析了勵(lì)磁變壓器外部放電脈沖干擾的波形特征；給出了勵(lì)磁變壓器局部放電監(jiān)測(cè)的局部放電信號(hào)及外部放電脈沖干擾信號(hào)的數(shù)學(xué)

3、模型。
　　 其次，針對(duì)局部放電信號(hào)中窄帶干擾的抑制問(wèn)題，提出了一種利用Duffing混沌振子對(duì)周期信號(hào)的敏感性，抑制局部放電信號(hào)中窄帶干擾的新方法。建立抑制多種頻率混合窄帶干擾的Duffing振子模型。提出了將Lyapunov指數(shù)法與相圖分析法相結(jié)合的混沌振子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的綜合判別方法。
　　 提出了確定窄帶干擾頻率的系統(tǒng)輸出信號(hào)最大方差法。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)分析表明，由于Duffing振子模型對(duì)白噪聲和局部放電信號(hào)具有免疫力，

4、該方法可以有效地檢測(cè)局部放電信號(hào)中窄帶干擾的頻率和幅值，同時(shí)保障了去噪局部放電信號(hào)具有較小的失真。且當(dāng)窄帶干擾的頻率與局部放電信號(hào)中心頻率一致時(shí)，混沌振子系統(tǒng)的窄帶干擾抑制效果未受到影響。
　　 第三，圍繞去除局部放電信號(hào)中白噪干擾的問(wèn)題，提出了一種新的基于小波變換的去噪方法--分塊閾值空域相關(guān)聯(lián)合去噪法。該算法首先采用小波閾值去噪法對(duì)染噪信號(hào)小波分解的子帶信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，去除部分噪聲干擾，減少后續(xù)空域相關(guān)法的迭代次數(shù)；然后采用

5、空域相關(guān)法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，直接比較不同尺度上相關(guān)系數(shù)模值與小波變換模值的大小，將相關(guān)系數(shù)模值較小的小波系數(shù)置為零；最后將處理結(jié)果重構(gòu)回原信號(hào)。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)分析討論了分解層數(shù)、噪聲強(qiáng)度和空域相關(guān)運(yùn)算的迭代次數(shù)對(duì)該聯(lián)合去噪法的去噪效果的影響，以選取優(yōu)化的參數(shù)進(jìn)行去噪。
　　 第四，圍繞局部放電信號(hào)中外部放電脈沖干擾的去除，提出了采用脈沖信號(hào)波形參數(shù)及多尺度能量參數(shù)與支持向量機(jī)識(shí)別脈沖干擾的方法。該方法基于小波包分解提取了脈沖信號(hào)各層小

6、波包系數(shù)，依據(jù)小波包系數(shù)計(jì)算脈沖信號(hào)多尺度能量參數(shù)，輸入二叉樹(shù)支持向量機(jī)對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，將局部放電信號(hào)和外部放電脈沖干擾區(qū)分開(kāi)。
　　 針對(duì)勵(lì)磁變壓器現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)局部放電信號(hào)，從采樣序列中提取單個(gè)脈沖波形進(jìn)行識(shí)別去噪，結(jié)果表明二叉樹(shù)支持向量機(jī)能很好地識(shí)別外部放電脈沖干擾并將其從局部放電采樣序列中剔除。
　　 最后，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)信號(hào)分析結(jié)果表明，采用上述干擾抑制方法的分層去噪集成方法，可有效用于勵(lì)磁變壓器局部放電監(jiān)測(cè)，大大