基于聲信號(hào)的配電變壓器故障診斷方法研究
發(fā)布時(shí)間:2018-04-18 21:17
本文選題:配電變壓器 + 聲信號(hào)。 參考:《武漢大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:配電變壓器作為直接面向用戶的重要電力設(shè)備,其安全可靠運(yùn)行是保障用戶正常生產(chǎn)與生活用電的關(guān)鍵。配電變壓器具有分布廣、數(shù)量眾多以及價(jià)值不高的特點(diǎn),不適合使用在線監(jiān)測(cè)的方式對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。因此,研究配電變壓器巡檢方法,研制巡檢裝置,對(duì)提高配電變壓器供電可靠性具有重要意義。本文基于配電變壓器在不同運(yùn)行狀態(tài)下聲信號(hào)特征不同這一特性,提出采用噪聲診斷法對(duì)配電變壓器進(jìn)行故障診斷,從而為配電變壓器日常巡檢提供了一種新的巡檢方法和手段。本文研究了配電變壓器本體噪聲及故障聲信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理。主要研究了配電變壓器鐵芯與繞組噪聲信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理及影響因素。并對(duì)配電變壓器故障聲信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了分析,重點(diǎn)分析了配電變壓器放電聲信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理,為基于聲信號(hào)的配電變壓器故障診斷提供理論支撐。本文研究了聲信號(hào)的分析方法,針對(duì)配電變壓器的所處環(huán)境復(fù)雜、干擾聲源過(guò)多的問題,提出采用基于負(fù)熵的快速獨(dú)立分析算法(fast independent component analysis,FastICA)分離出目標(biāo)聲源。針對(duì)故障聲信號(hào)的非平穩(wěn)特性,提出采用自適應(yīng)噪聲完備集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)處理非平穩(wěn)信號(hào),解決了模態(tài)混疊及集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法額外引入的高斯白噪聲難以完全消除的問題。本文提出的基于聲信號(hào)的配電變壓器故障診斷方法,首先通過(guò)FastICA算法分離出目標(biāo)聲源,然后分別對(duì)分離出的聲信號(hào)進(jìn)行CEEMDAN分解,提取反映信號(hào)復(fù)雜性和無(wú)規(guī)則程度的奇異譜熵、反映信號(hào)能量特征的CEEMDAN頻帶能量熵及反映信號(hào)時(shí)頻特征的邊際譜熵、重心頻率作為特征量。針對(duì)配電變壓器周圍干擾噪聲過(guò)多,難以對(duì)所有干擾噪聲進(jìn)行特征提取的問題,提出采用單分類的支持向量描述(support vector data description,SVDD)算法,具有訓(xùn)練樣本只需要目標(biāo)樣本的特點(diǎn),通過(guò)分別對(duì)不同故障分別建立SVDD模型的方式實(shí)現(xiàn)多分類,并采用粒子群算法對(duì)SVDD方法中的重要參數(shù)拒絕率和核函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)采集了配電變壓器不同工況聲信號(hào)并進(jìn)行特征分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M了配電變壓器中典型的針板放電、沿面放電與懸浮放電故障聲信號(hào),并將放電故障聲信號(hào)與實(shí)驗(yàn)室中配電變壓器本體噪聲混合,采用本文所提方法進(jìn)行分類與識(shí)別;此外,將現(xiàn)場(chǎng)采集的配電變壓器不同工況的噪聲信號(hào)與放電故障聲信號(hào)混合,采用本文所提方法進(jìn)行分類與識(shí)別;實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所提方法可識(shí)別配電變壓器三種不同類型的放電故障,在考慮不同工況噪聲信號(hào)混合的情況下,識(shí)別率可達(dá)到91.5%以上,可用于配電變壓器故障診斷。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TM421
【參考文獻(xiàn)】
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1 楊豐源;宋輝;程序;高兆麗;陶詩(shī)洋;段大鵬;盛戈v,
本文編號(hào):1770096
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