【摘要】：局部放電超聲陣列檢測是將陣列傳感器和陣列信號處理技術相結合的一種新的方法�，F(xiàn)有的陣列檢測方法沒有考慮到陣列誤差的影響,且電力變壓器運行環(huán)境極為復雜,尤其是出現(xiàn)多點放電的情況時,檢測成功率不高且精度較低。據(jù)此,本文開展變壓器油中多局放源超聲陣列檢測方法研究,并開發(fā)了一套局放定位系統(tǒng),主要內(nèi)容如下:(1)提出了一種局部放電超聲陣列信號幅相誤差和陣元互耦誤差的自校正算法。首先通過對變壓器多局放源陣列檢測的誤差進行分析,建立了陣列幅相誤差和互耦誤差的數(shù)學模型;然后運用F-W自校正算法對幅相誤差和互耦誤差進行自校正并進行了仿真驗證,分析了自校正算法在不同陣列結構、不同陣元數(shù)目的測向誤差;最后基于自校正算法開展變壓器多局放源測向定位仿真研究。(2)提出了一種基于聯(lián)合近似對角化算法的多局放源超聲陣列信號去噪方法。分析了聯(lián)合近似對角化算法的基本原理,并基于此算法開展方形陣列和圓環(huán)形陣列在多局部放電源情況下的去噪仿真研究。從去噪前后的局放超聲波形特征、陣列流型相角差、陣列觀測信號三個方面分別提出了可表征去噪性能的評價指標,進而對去噪效果進行評價,驗證了該算法的正確性。(3)開展了變壓器油中多局放源測向定位實驗研究。運用聯(lián)合近似對角化算法對方形、圓環(huán)形超聲陣列傳感器在滿陣情況下接收到的多局放源信號進行去噪,對去噪后的數(shù)據(jù)運用陣列誤差自校正后的MUSIC算法進行測向,運用多平臺交叉定位法進行多局放源三維空間定位。為證明算法的有效性和適用性,同時開展了方形陣列、圓環(huán)形超聲陣列在稀疏度為2時的多局放源測向定位實驗,驗證了聯(lián)合近似對角化算法和陣列誤差自校正后的MUSIC算法對稀疏陣列同樣適用。(4)開發(fā)了一套多局放源定位系統(tǒng)。系統(tǒng)主要包括超聲陣列傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集器模塊、虛擬儀器模塊以及軟件定位系統(tǒng)模塊四個部分�；贑#語言進行編程,采用Visual Studio及Matlab平臺對軟件定位系統(tǒng)進行設計,可以較好的實現(xiàn)多局放源實驗信號的去噪、測向和三維定位等功能。
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM855
【圖文】：

為參考）之間的時延為：1( cos ck k x c 上式中：xk和 yk表示第 k 個陣元距分別代表陣列傳感器的行數(shù)和列數(shù)。將式（2-20）和2 c 代入陣列流j sin cos ( ) [1,e ei a ， ，設置采樣頻率為 10MHz，局部放電為 1500m/s，信噪比為 10dB。以兩個局真研究，假設兩個局放源的空間坐標為感器空間位置假設為(50,0,0)cm、(0,50,0局 放 源 的 理 論 測 向 角 為 1#(108.9°(71.3°,80.4°) ，3#(150.2°,62.5°)、(135.7如 2.2.3 所述，運用改進 MUSIC 算法進

(e)3#傳感器測向譜圖 圖 2- 9 方形陣列下改進運用改進 MUSIC 算法的測向2#(44.3°,62.5°)、(70.8°,55.2°)，3#(142.6°左右。運用多平臺定位原理[64]對局放源定位結果為 S1(30.5,62.2,93)cm，S2(55.4圖 2- 10 方形陣列傳感器

XZφθ圖 2- 11 圓環(huán)形陣在上述仿真條件下假設兩個局放源三個傳感器空間位置假設為(25,0,0)cm、對兩個局放源的理論測向角為 1#(87.4(99.5°,52.8°)、3#(48.8°,20.6°)、(57.7°,54.5所述，運用改進 MUSIC 算法進行仿真，

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 劉源;糾博;劉宏偉;夏香根;;基于雜波的收發(fā)分置MIMO雷達陣列位置誤差聯(lián)合校正方法[J];電子與信息學報;2015年12期

2 李燕青;鄭偉爍;王川;王菲;彭澎;謝慶;;匹配追蹤算法在局放超聲陣列信號去噪中的應用[J];高電壓技術;2015年10期

3 王文濤;張劍云;劉興華;李磊;;JADE盲源分離算法應用于雷達抗主瓣干擾技術[J];火力與指揮控制;2015年09期

4 李通;謝慶;張宏瑋;李杰;彭澎;徐玉琴;;基于信號稀疏分解的局放超聲陣列定位法研究[J];儀器儀表學報;2015年06期

5 王榮杰;詹宜巨;周海峰;;一種適用于信源數(shù)時變的自適應盲源分離算法[J];儀器儀表學報;2015年02期

6 袁自月;牛一鳴;楊國;吳文;;一種陣列天線陣元幅相、位置誤差校正方法[J];電子與信息學報;2014年09期

7 王偉;王贊;吳延坤;杜家振;李富平;;用于油中局部放電檢測的Fabry-Perot光纖超聲傳感技術[J];高電壓技術;2014年03期

8 謝慶;程述一;耿江海;律方成;侯姍姍;;基于定向準確度的局部放電超聲陣列傳感器聲學性能定量評價[J];中國電機工程學報;2014年06期

9 李舜酩;郭海東;李殿榮;;振動信號處理方法綜述[J];儀器儀表學報;2013年08期

10 程述一;謝慶;律方成;廖峰;;一種直線型超聲陣列信號測向方法及其應用[J];中國電機工程學報;2012年S1期

相關博士學位論文 前4條

1 丁然;GIS局部放電檢測機理與精確定位研究[D];中國礦業(yè)大學;2017年

2 曹圣紅;存在陣列誤差條件下波達方向估計算法研究[D];中國科學技術大學;2014年

3 謝慶;基于空間譜估計的變壓器局放超聲陣列定位方法研究[D];華北電力大學（北京）;2010年

4 陳德莉;波達方向估計中陣列誤差校正技術研究[D];國防科學技術大學;2008年

相關碩士學位論文 前6條

1 邢博;電力變壓器局部放電特高頻檢測與診斷方法研究[D];華北電力大學;2017年

2 赫彬;基于模態(tài)分解的MEMS矢量水聽器信號去噪及應用[D];中北大學;2017年

3 尹樹年;共形陣列誤差校正方法研究[D];合肥工業(yè)大學;2016年

4 呂利;MIMO雷達陣列幅相誤差校正方法及實測數(shù)據(jù)處理[D];西安電子科技大學;2014年

5 唐金鋒;局放檢測中信號降噪與特征分析方法研究[D];西安電子科技大學;2013年

6 宋勝利;變壓器局放信號傳播特性及小波包熵閾值法去干擾的研究[D];重慶大學;2002年

本文編號：2770617