【摘要】：局部放電超聲陣列檢測是將陣列傳感器和陣列信號(hào)處理技術(shù)相結(jié)合的一種新的方法。現(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(yùn)行環(huán)境極為復(fù)雜,尤其是出現(xiàn)多點(diǎn)放電的情況時(shí),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(hào)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(jìn)行分析,建立了陣列幅相誤差和互耦誤差的數(shù)學(xué)模型;然后運(yùn)用F-W自校正算法對幅相誤差和互耦誤差進(jìn)行自校正并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,分析了自校正算法在不同陣列結(jié)構(gòu)、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(hào)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(hào)三個(gè)方面分別提出了可表征去噪性能的評(píng)價(jià)指標(biāo),進(jìn)而對去噪效果進(jìn)行評(píng)價(jià),驗(yàn)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(shí)驗(yàn)研究。運(yùn)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(hào)進(jìn)行去噪,對去噪后的數(shù)據(jù)運(yùn)用陣列誤差自校正后的MUSIC算法進(jìn)行測向,運(yùn)用多平臺(tái)交叉定位法進(jìn)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(shí)開展了方形陣列、圓環(huán)形超聲陣列在稀疏度為2時(shí)的多局放源測向定位實(shí)驗(yàn),驗(yàn)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(gè)部分�；贑#語言進(jìn)行編程,采用Visual Studio及Matlab平臺(tái)對軟件定位系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),可以較好的實(shí)現(xiàn)多局放源實(shí)驗(yàn)信號(hào)的去噪、測向和三維定位等功能。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM855
【圖文】：

為參考）之間的時(shí)延為：1( cos ck k x c 上式中：xk和 yk表示第 k 個(gè)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(shè)置采樣頻率為 10MHz，局部放電為 1500m/s，信噪比為 10dB。以兩個(gè)局真研究，假設(shè)兩個(gè)局放源的空間坐標(biāo)為感器空間位置假設(shè)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(yùn)用改進(jìn) MUSIC 算法進(jìn)

(e)3#傳感器測向譜圖 圖 2- 9 方形陣列下改進(jìn)運(yùn)用改進(jìn) MUSIC 算法的測向2#(44.3°,62.5°)、(70.8°,55.2°)，3#(142.6°左右。運(yùn)用多平臺(tái)定位原理[64]對局放源定位結(jié)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(shè)兩個(gè)局放源三個(gè)傳感器空間位置假設(shè)為(25,0,0)cm、對兩個(gè)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(yùn)用改進(jìn) MUSIC 算法進(jìn)行仿真，

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉源;糾博;劉宏偉;夏香根;;基于雜波的收發(fā)分置MIMO雷達(dá)陣列位置誤差聯(lián)合校正方法[J];電子與信息學(xué)報(bào);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(hào)去噪中的應(yīng)用[J];高電壓技術(shù);2015年10期

3 王文濤;張劍云;劉興華;李磊;;JADE盲源分離算法應(yīng)用于雷達(dá)抗主瓣干擾技術(shù)[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(hào)稀疏分解的局放超聲陣列定位法研究[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2015年06期

5 王榮杰;詹宜巨;周海峰;;一種適用于信源數(shù)時(shí)變的自適應(yīng)盲源分離算法[J];儀器儀表學(xué)報(bào);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(xué)報(bào);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(shù)[J];高電壓技術(shù);2014年03期

8 謝慶;程述一;耿江海;律方成;侯?yuàn)檴?;基于定向準(zhǔn)確度的局部放電超聲陣列傳感器聲學(xué)性能定量評(píng)價(jià)[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年06期

9 李舜酩;郭海東;李殿榮;;振動(dòng)信號(hào)處理方法綜述[J];儀器儀表學(xué)報(bào);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(hào)測向方法及其應(yīng)用[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2012年S1期

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

2 曹圣紅;存在陣列誤差條件下波達(dá)方向估計(jì)算法研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

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

4 陳德莉;波達(dá)方向估計(jì)中陣列誤差校正技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

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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(xué);2017年

2 赫彬;基于模態(tài)分解的MEMS矢量水聽器信號(hào)去噪及應(yīng)用[D];中北大學(xué);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(xué);2016年

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

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

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

本文編號(hào)：2770617