本文關鍵詞：基于混沌特征量的電纜局放定位與絕緣老化診斷研究

  更多相關文章： XLPE電纜 局部放電 小波去噪 混沌特征參量 電纜老化診斷 局放定位

【摘要】：隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,電力電纜線路規(guī)模也隨之變大。其中,交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜是目前使用最多,應用最為廣泛的一種。由于與環(huán)境、外力作用及自身質(zhì)量等因素影響,XLPE電纜絕緣故障在運行過程中時有發(fā)生,嚴重威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行;因此,如何有效檢測電纜絕緣缺陷,正確預警電纜絕緣故障,對電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行具有重要意義。局部放電及水樹是XLPE電纜絕緣劣化的重要原因,監(jiān)測并定位電纜局部放電是電纜狀態(tài)運維的重要手段,也是研究熱點之一。由于局部放電脈沖信號沿電纜傳輸時,不僅自身會發(fā)生嚴重的衰減畸變,而且還會受到周圍信號的干擾,在線檢測困難。已有研究表明,電纜中的局放信號是一種具有混沌性質(zhì)的信號,而混沌信號具有較強的抗干擾能力,局放時間序列的混沌特征參量不易受到電磁干擾的影響。本文在現(xiàn)有電纜局部放電機理及絕緣老化診斷研究的基礎上,以混沌時間序列分析方法為基礎,對XLPE電纜的局放定位與絕緣老化診斷方法進行了深入研究。主要工作有:(1)研究了局部放電信號混沌特征參量的計算方法,通過對三種時間延遲與嵌入維計算方法的對比分析,及Matlab仿真計算,發(fā)現(xiàn)C-C算法更適合局放信號進行時間延遲與嵌入維的計算。(2)采用小波去噪方法來對實際局放信號中的噪聲信號進行去噪處理,并對去噪前后局放信號的混沌特征參量進行對比分析,發(fā)現(xiàn)去噪前后局放混沌特征參量有了比較明顯的改變。計算結果表明:噪聲信號對局放混沌特征參量計算有較大的影響,為了準確的得到真實局放信號的混沌特征量,對初始含噪局放信號進行小波去噪處理是十分有必要的。(3)搭建了XLPE電纜局放傳輸?shù)腗atlab-Simulink仿真模型,該模型綜合考慮了導體集膚效應和半導電層等因素的影響。仿真研究了局放信號沿XLPE電纜傳播的衰變規(guī)律,發(fā)現(xiàn)隨著傳輸距離的增加,局放信號波形逐漸畸變展寬,高頻分量衰減嚴重,證明了XLPE電纜是具有低通濾波性的。仿真研究了局放混沌特征參量沿XLPE電纜的傳播規(guī)律,認為隨著傳輸距離的增加,最大Lyapunov指數(shù)λ會慢慢趨于穩(wěn)定,基本保持不變。因此,本文采用最大Lyapunov指數(shù)λ來作為反映電纜絕緣老化狀態(tài)的特征量。隨著傳輸距離的增加,關聯(lián)維數(shù)按照對數(shù)函數(shù)趨勢減小,利用關聯(lián)維數(shù)這種特殊的函數(shù)變化關系,提出了一種基于混沌特征量的局放定位新方法。并通過仿真實驗數(shù)據(jù)進行了驗證,表明了這種新的局放定位方法是一種有效可行的方法。
【關鍵詞】：XLPE電纜 局部放電 小波去噪 混沌特征參量 電纜老化診斷 局放定位
【學位授予單位】：長沙理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM75
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究的背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 水樹和電樹引發(fā)機理及影響因素12-14
• 1.2.2 電纜局放定位技術14-15
• 1.2.3 電纜絕緣老化診斷15-16
• 1.3 本文主要工作16-17
• 第二章 局部放電時間序列混沌特性分析17-29
• 2.1 混沌理論及基本特征17-19
• 2.2 局部放電信號混沌特征參量的計算方法19-26
• 2.2.1 時間延遲與嵌入維數(shù)19-23
• 2.2.2 Lyapunov指數(shù)λ23-24
• 2.2.3 Kolmogorov熵24-25
• 2.2.4 關聯(lián)維數(shù)25-26
• 2.3 局部放電信號混沌特征分析26-27
• 2.4 本章小結27-29
• 第三章 基于小波分析的電纜局放信號去噪29-41
• 3.1 噪聲對混沌特征量計算的影響29-30
• 3.2 小波去噪原理及步驟30-36
• 3.2.1 小波理論基礎30-33
• 3.2.2 小波信號去噪問題33-35
• 3.2.3 基于閾值的小波去噪方法35-36
• 3.3 電纜局放特征信號的提取36-39
• 3.4 本章小結39-41
• 第四章 交聯(lián)聚乙烯電纜局放仿真模型41-55
• 4.1 局放脈沖信號沿電纜的傳播特性研究41-46
• 4.1.1 電纜中脈沖傳輸參數(shù)41-44
• 4.1.2 局放信號沿電纜的衰耗44-45
• 4.1.3 線路衰耗對局放信號沿電纜傳輸?shù)挠绊?/span>45-46
• 4.2 考慮頻變特性的XLPE電纜模型研究46-53
• 4.2.1 頻域模型46-48
• 4.2.2 擬合模型48-50
• 4.2.3 XLPE電纜仿真模型參數(shù)設置50-53
• 4.3 本章小結53-55
• 第五章 XLPE電纜局放定位與絕緣老化診斷仿真分析55-69
• 5.1 電纜絕緣老化局放特征量分析56
• 5.2 Matlab仿真分析56-68
• 5.2.1 XLPE電纜局放脈沖信號56-57
• 5.2.2 Matlab-Simulink仿真模型57-58
• 5.2.3 局放特征量在電纜中的傳變規(guī)律58-65
• 5.2.4 基于混沌特征量的電纜局放定位方法65-68
• 5.3 本章小結68-69
• 總結與展望69-71
• 參考文獻71-75
• 致謝75-77
• 附錄 （攻讀學位期間發(fā)表論文目錄）77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張偉;張龍;黃志偉;薛榮;李洪杰;劉崇新;;考慮頻變參數(shù)的交聯(lián)聚乙烯電纜中局部放電傳播特性的時域分析[J];高電壓技術;2014年11期

2 王藝龍;楊守志;;基于連續(xù)閾值函數(shù)的小波去噪方法[J];汕頭大學學報(自然科學版);2013年04期

3 趙娜;;橡塑電力電纜的試驗方法及分析判斷[J];技術與市場;2012年12期

4 廖瑞金;周天春;劉玲;周nv;汪可;;交聯(lián)聚乙烯電力電纜電樹枝生長的混沌特性分析[J];電工技術學報;2012年05期

5 張周勝;馬愛清;肖登明;;高壓交聯(lián)聚乙烯電纜高頻損耗對局放脈沖識別的影響[J];高電壓技術;2012年03期

6 朱晨鳴;李新;李國華;白文樂;;噪聲對信號混沌特性的影響研究與分析[J];電路與系統(tǒng)學報;2011年05期

7 廖瑞金;周天春;劉玲;周nv;;交聯(lián)聚乙烯電力電纜的電樹枝化試驗及其局部放電特征[J];中國電機工程學報;2011年28期

8 王磊;鐘成元;;絕緣子泄露電流及其分析方法發(fā)展現(xiàn)狀[J];電氣開關;2011年01期

9 陳敏;葉曉舟;;混沌時間序列的判定方法研究[J];信息技術;2008年06期

10 詹少全;;一個新的小波域閾值函數(shù)[J];內(nèi)蒙古石油化工;2008年11期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳敏;火災后混凝土損傷超聲診斷方法及應用研究[D];中南大學;2008年

2 劉彬生;基于小波和傅立葉變換的道路交通量預測研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

3 韓文蕾;中國股票市場的非線性分析與預測[D];西北工業(yè)大學;2006年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 潘瑞瓊;GIS出廠試驗局部放電缺陷特征分析及模式庫的建立[D];華北電力大學;2013年

2 周濤;電纜局部放電的混沌檢測方法研究[D];長沙理工大學;2013年

3 王虎;低階大氣環(huán)流模型的動力學行為研究[D];北京交通大學;2012年

4 尹釗;超聲多普勒血流信號估計及處理方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

5 周秀;電力電纜水樹在線檢測新方法的研究[D];長沙理工大學;2011年

6 趙康德;基于小波變換和Lipschitz指數(shù)的水泵故障診斷研究[D];江蘇大學;2010年

7 黃婷;電力電纜局部放電定位方法的研究[D];西安電子科技大學;2009年

8 李永建;基于Duffing混沌系統(tǒng)的微弱振動信號檢測方法研究[D];南京航空航天大學;2009年

9 劉文博;混沌時間序列分析與計算方法及應用研究[D];大連理工大學;2008年

10 張宏偉;基于微波偵聽系統(tǒng)的信號處理研究[D];南京理工大學;2008年

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本文編號：952229