局部放電超聲陣列信號降維處理技術(shù)及應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:局部放電超聲陣列信號降維處理技術(shù)及應(yīng)用研究
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【摘要】:局放超聲陣列檢測是將局放陣列信號的處理技術(shù)與陣列傳感器結(jié)合應(yīng)用于局部放電超聲故障檢測中的一種較新的方法。其中,局部放電超聲陣列信號提取及稀疏可獲得較優(yōu)的稀疏陣形,較精確的定位精度,有效降低算法的復(fù)雜程度及運(yùn)算時(shí)間。本文在國家自然科學(xué)基金(51307060)“局部放電超聲陣列信號的提取策略研究”、中央高�;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2014MS84)“局放超聲陣列傳感器聲學(xué)特性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化”和新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(LAPS14011)“多局部放源的超聲陣列定位方法研究”的資助下,重點(diǎn)開展了基于遺傳算法的局部放電超聲陣列信號的降維處理技術(shù)研究,并將其應(yīng)用于陣列傳感器稀疏設(shè)計(jì)中,基于較優(yōu)稀疏陣列傳感器開展了單局放源和雙局放源的空間測向定位研究,主要內(nèi)容如下:首先,提出一種基于遺傳算法的局部放電超聲陣列信號降維處理技術(shù),得到了9元圓環(huán)形稀疏度為2階(保留7個(gè)陣元)和稀疏度為3階(保留6個(gè)陣元)較優(yōu)陣列傳感器陣形,并分析了坐標(biāo)系的建立對降維稀疏優(yōu)化得到的陣形結(jié)構(gòu)的影響。其次,利用降維技術(shù)得到的9元圓環(huán)形稀疏度為2階和稀疏度為3階的較優(yōu)陣列傳感器陣形對單局放源進(jìn)行空間測向定位研究,結(jié)合MUSIC測向算法、三平臺定位原理及局部放電超聲陣列檢測實(shí)驗(yàn)平臺,進(jìn)行單局放源空間測向定位的仿真及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用降維處理技術(shù)得到較優(yōu)圓環(huán)形陣列傳感器對單局放源的測向定位精度與其他3種隨機(jī)稀疏結(jié)構(gòu)相比更加準(zhǔn)確,進(jìn)而表明降維處理技術(shù)的正確性。然后,運(yùn)用降維技術(shù)得到的9元圓環(huán)形稀疏度為2階和稀疏度為3階的較優(yōu)陣列傳感器陣形對雙局放源進(jìn)行空間測向定位研究,結(jié)合root-MUSIC測向算法、三平臺定位原理及局部放電超聲陣列檢測實(shí)驗(yàn)平臺,應(yīng)用降維方法搜索出的圓環(huán)形較優(yōu)的稀疏陣形和其他3種隨機(jī)稀疏圓環(huán)形陣形對雙局放源進(jìn)行測向定位仿真及實(shí)驗(yàn)研究。測向定位仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,root-MUSIC測向算法和三平臺定位原理適用于由降維處理技術(shù)搜索出的稀疏優(yōu)化陣列所接收的局放超聲信號,并且較優(yōu)稀疏陣形對于雙局放源的定位更加精確。
【關(guān)鍵詞】:局放超聲陣列信號 降維技術(shù) 稀疏設(shè)計(jì) 多點(diǎn)測向 多點(diǎn)定位
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TB553;TM855
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第1章 緒論9-16
- 1.1 選題背景及其意義9-10
- 1.2 稀疏、降維優(yōu)化現(xiàn)狀10-13
- 1.2.1 均勻滿陣研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 稀疏優(yōu)化研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.3 降維優(yōu)化研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 基于降維技術(shù)的局部放電源的測向定位方法研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3.1 局部放電源的測向定位方法研究13-14
- 1.3.2 基于降維技術(shù)的局放源測向定位方法研究現(xiàn)狀14
- 1.4 論文的主要工作14-16
- 第2章 基于遺傳算法降維技術(shù)的圓環(huán)形局放超聲陣列信號稀疏優(yōu)化16-29
- 2.1 基于遺傳算法的降維處理技術(shù)16-19
- 2.1.1 降維處理技術(shù)原理及優(yōu)化模型16-17
- 2.1.2 降維處理技術(shù)對局放陣列信號稀疏優(yōu)化實(shí)現(xiàn)過程17-19
- 2.2 圓環(huán)形局放陣列信號稀疏降維優(yōu)化19-21
- 2.3 不同坐標(biāo)系下圓環(huán)形局放超聲陣列信號降維稀疏優(yōu)化21-27
- 2.3.1 陣列信號在坐標(biāo)原點(diǎn)左側(cè)的降維稀疏優(yōu)化22-24
- 2.3.2 陣列信號在坐標(biāo)原點(diǎn)右側(cè)的降維稀疏優(yōu)化24-27
- 2.4 本章小結(jié)27-29
- 第3章 基于降維技術(shù)的稀疏圓環(huán)形局放超聲陣列傳感器單局放源定位研究29-49
- 3.1 單局放源的降維稀疏陣列測向研究29-35
- 3.1.1 測向原理29-30
- 3.1.2 仿真研究30-35
- 3.2 單局放源的降維稀疏陣列定位研究35-40
- 3.2.1 定位原理35-37
- 3.2.2 仿真研究37-40
- 3.3 實(shí)驗(yàn)研究40-48
- 3.3.1 局部放電超聲陣列定位檢測系統(tǒng)40-42
- 3.3.2 單局放源的降維稀疏陣列定位實(shí)驗(yàn)研究42-48
- 3.4 本章小結(jié)48-49
- 第4章 基于降維技術(shù)的稀疏圓環(huán)形局放超聲陣列傳感器雙局放源定位研究49-66
- 4.1 雙局放源的降維稀疏陣列測向研究49-54
- 4.1.1 測向原理49-50
- 4.1.2 仿真研究50-54
- 4.2 雙局放源的降維稀疏陣列定位研究54-59
- 4.2.1 定位原理54-55
- 4.2.2 仿真研究55-59
- 4.3 實(shí)驗(yàn)研究59-64
- 4.4 本章小結(jié)64-66
- 第5章 結(jié)論與展望66-67
- 參考文獻(xiàn)67-70
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及專利70-71
- 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作71-72
- 致謝72
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:888127
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