高壓直流電纜輸電是電力輸送的主要形式之一,交聯(lián)聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)電纜憑借其良好的電氣及機械性能,成為高壓直流電力電纜的主流。近年來,高壓直流電纜制造技術(shù)發(fā)展迅猛,但關(guān)于其絕緣狀態(tài)檢測及故障診斷等運維技術(shù)的研究相對滯后。局部放電(Partial Discharges,PDs)是導(dǎo)致電力電纜絕緣劣化和老化的主要形式之一。同時,局部放電檢測是重要的電纜絕緣狀況檢測和早期故障診斷手段之一。關(guān)于交流XLPE電纜局部放電特征分析、檢測標準及辨識技術(shù)的研究已日趨完善,但針對直流XLPE電纜的該方面研究極少。一方面,直流電纜研究相較交流電纜起步較晚,另一方面,由于直流局放缺少相位信息,其特征規(guī)律方面的研究相比交流局放更加復(fù)雜。針對上述問題,本文主要取得了如下成果:基于直流局部放電等效電路模型研究了放電產(chǎn)生及復(fù)現(xiàn)過程,理論分析了放電量、放電重復(fù)率、外施電壓等關(guān)鍵參量間的相關(guān)性。基于時間延遲/恢復(fù)模型理論研究了連續(xù)放電間的關(guān)聯(lián)特征。通過總結(jié)歸納高壓電纜常見絕緣缺陷類型及其原因,設(shè)計了四種典型絕緣缺陷模型,分別為:主絕緣表面劃傷缺陷、高壓側(cè)金屬毛刺缺陷、半...

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 XLPE電纜絕緣故障及原因
    1.3 XLPE電纜局部放電檢測研究現(xiàn)狀
        1.3.1 XLPE電纜局部放電檢測手段
        1.3.2 XLPE電纜狀態(tài)檢測技術(shù)標準
        1.3.3 直流電纜局部放電檢測技術(shù)研究
    1.4 直流局部放電機理研究現(xiàn)狀
        1.4.1 直流局放試驗研究
        1.4.2 運行工況影響研究
    1.5 直流局部放電模式識別研究現(xiàn)狀
        1.5.1 局部放電模式識別關(guān)鍵技術(shù)
        1.5.2 直流局部放電特征提取
    1.6 目前研究存在的問題
    1.7 論文主要研究內(nèi)容
第二章 直流局放理論基礎(chǔ)及檢測技術(shù)適用性研究
    2.1 直流局部放電發(fā)生及復(fù)現(xiàn)
        2.1.1 直流局部放電起始過程
        2.1.2 直流局部放電復(fù)現(xiàn)
    2.2 連續(xù)放電間相關(guān)性
    2.3 電纜典型絕緣缺陷模型設(shè)計
    2.4 絕緣缺陷電場分布研究
        2.4.1 電場仿真模型
        2.4.2 仿真結(jié)果及分析
    2.5 試驗設(shè)置及檢測技術(shù)適用性研究
        2.5.1 試驗平臺及檢測系統(tǒng)
        2.5.2 局部放電檢測技術(shù)適用性
        2.5.3 試驗方法及步驟
    2.6 本章小結(jié)
第三章 典型絕緣缺陷直流局部放電特征研究
    3.1 直流局放特征圖譜及數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.1.1 典型統(tǒng)計特征圖譜
        3.1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
    3.2 主絕緣表面劃傷缺陷放電特征
        3.2.1 放電發(fā)展過程
        3.2.2 不同階段統(tǒng)計特征
    3.3 金屬毛刺電暈放電特征
        3.3.1 放電發(fā)展過程
        3.3.2 不同階段統(tǒng)計特征
    3.4 半導(dǎo)電層沿面放電特征
        3.4.1 放電發(fā)展過程
        3.4.2 不同階段統(tǒng)計特征
    3.5 應(yīng)力錐界面處缺陷放電特征
        3.5.1 放電發(fā)展過程
        3.5.2 不同階段統(tǒng)計特征
    3.6 電壓極性影響研究
        3.6.1 負壓下主絕緣表面劃傷缺陷放電特征
        3.6.2 不同極性電壓下各缺陷放電特征比較分析
    3.7 典型缺陷直流局放規(guī)律分析
    3.8 本章小結(jié)
第四章 直流局部放電特征參數(shù)提取及優(yōu)化選擇
    4.1 散點特征圖相關(guān)性參數(shù)提取
        4.1.1 線性相關(guān)性參數(shù)
        4.1.2 基于互信息的特征參數(shù)
        4.1.3 基于最大信息系數(shù)的特征參數(shù)
        4.1.4 基于最大信息非參數(shù)擴展類的特征參數(shù)
    4.2 統(tǒng)計分布形狀特征參數(shù)
    4.3 特征參數(shù)適用性研究
        4.3.1 相關(guān)性參數(shù)性能分析
        4.3.2 局部放電模式特征量化分析
    4.4 基于改進最大相關(guān)最小冗余算法的特征選擇
    4.5 本章小結(jié)
第五章 直流局部放電模式識別技術(shù)研究
    5.1 高維特征空間構(gòu)建
    5.2 基于壓縮感知的直流局放模式識別
        5.2.1 稀疏表示
        5.2.2 L1 范數(shù)最小化
    5.3 模式識別結(jié)果及分析
    5.4 基于D-S證據(jù)理論的模式識別決策融合
        5.4.1 D-S證據(jù)理論
        5.4.2 基本概率賦值函數(shù)構(gòu)造
        5.4.3 識別決策信息融合
    5.5 決策融合效果及分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項目



本文編號：3800902