可編程器件在局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、局部放電(Partial Discharge,PD)在線監(jiān)測(cè)可有效地對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，為故障預(yù)診斷、定位提供可靠的參考數(shù)據(jù)，是目前電力設(shè)備狀態(tài)維修領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而傳統(tǒng)的局部放電在線監(jiān)測(cè)方案中仍然存在兩大缺點(diǎn)：1、傳統(tǒng)方案均由數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、遠(yuǎn)程傳輸、后期處理環(huán)節(jié)構(gòu)成，設(shè)備復(fù)雜，實(shí)時(shí)性不高；2、局部放電信號(hào)的采集速率高，帶來(lái)海量數(shù)據(jù)，給傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)嵌入式設(shè)備的處理、存儲(chǔ)、傳輸帶來(lái)極大壓力。針對(duì)傳統(tǒng)方案的缺點(diǎn)，本文提出了基于F

2、PGA的局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)新方案，該方案集去噪壓縮、模式識(shí)別功能于一身，減少了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、后期處理環(huán)節(jié)，因而減少了設(shè)備的復(fù)雜程度，同時(shí)增加了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。 本文對(duì)基于FPGA的局部放電在線監(jiān)測(cè)新方案的研究過(guò)程中，主要工作包括了以下幾方面： 1、研究小波包軟閾值算法對(duì)PD信號(hào)進(jìn)行去噪與壓縮的實(shí)現(xiàn)：提出采用相關(guān)性分析確定最佳的小波包分解深度；仿真表明，該算法能較好實(shí)現(xiàn)PD信號(hào)的去噪、數(shù)據(jù)壓縮。 2、研究小波包變換

3、在FPGA上的實(shí)現(xiàn)：提出基于DSP Builder平臺(tái)的FPGA系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)方案；提出了一種基于文本讀寫的仿真方法用于系統(tǒng)的測(cè)試：仿真表明該FPGA系統(tǒng)極大提高了小波包變換的實(shí)時(shí)性，且精度較高。 3、研究遺傳算法(Gene Algorithm，GA)實(shí)現(xiàn)局部放電信號(hào)特征量最優(yōu)組合的提?。壕C合考慮識(shí)別率和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的限制，提出新的特征選取準(zhǔn)則，為GA的優(yōu)化工作開辟道路，仿真表明GA所選的組合識(shí)別率最高、誤差量最小。 4、研究R

4、BF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在PD信號(hào)模式識(shí)別上的應(yīng)用以及RBF網(wǎng)絡(luò)在FPGA上實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)：優(yōu)化RBF網(wǎng)絡(luò)算法與參數(shù)，提高識(shí)別率；研究了以前饋環(huán)節(jié)、后饋環(huán)節(jié)、修正環(huán)節(jié)為循環(huán)的RBF網(wǎng)絡(luò)硬件結(jié)構(gòu)，研究了三大環(huán)節(jié)中的各個(gè)算子的設(shè)計(jì)，仿真表明整合前饋環(huán)節(jié)后實(shí)現(xiàn)的RBF離線學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)能正確識(shí)別局部放電的類型。 本文提出的基于FPGA的局部放電在線監(jiān)測(cè)方案，可很好克服傳統(tǒng)方案中的缺陷，具有工程應(yīng)用價(jià)值。而本文研究涉及的基于FPGA小波包變換系統(tǒng)、局部放電特