基于Δu模式和RBF网络的局部放电模式识别.pdf

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1、2006年ll月重庆大学学报（自然科学版）NOV.2006第29卷第ll期JOurnaIOfChOnggingUniVersit（yNaturaIScienceEditiOn）VOI.29NO.ll文章编号：l000-582X（2006）ll-004l-04*基于!!模式和RBF网络的局部放电模式识别孟延辉，唐炬，周倩，李剑，谢颜斌（重庆大学电气工程学院高电压与电工新技术教育部重点实验室，重庆400030）摘要：局部放电（PD）模式识别是诊断高压电气设备内绝缘缺陷的重要方法之一.采用了一种!!模式

2、参量作为局部放电的图谱特征，并采用不变矩作为放电特征；同时，采用了径向基函数神经网络（RBFNN）对局部放电!!模式参量构成的图谱特征进行识别.结果表明采用正交最小二乘法（OLS）训练的RBFNN对!!模式中的不变矩特征参量进行识别，RBFNN收敛速度快且稳定性强，识别率达到85.7%以上，能够很好地识别由5种人工绝缘缺陷模型产生的局部放电信号，在实际应用中具有良好的应用前景.关键词：局部放电；!!模式；径向基函数神经网络；模式识别中图分类号：TM83文献标识码：A随着计算机技术的迅速发展，模式识

3、别作为一种l局部放电模型试验重要的故障诊断方法，越来越广泛地应用于电气设备［l］局部放电的研究中.在模式识别过程中，特征量的l.l局部放电试验模型提取是模式识别中的关键.对于电气设备的局部放电变压器绝缘体系中的放电类型很多，针对绝缘内识别，传统上采用的是从!"#"$谱图中提取特征部放电形式和外部空气中的放电的特点，设计了5种［2］［4］量.但由于前一个放电脉冲发生后的剩余空间电荷放电模型：l）空气中电晕放电模型；2）固体绝缘内对下一个放电脉冲的触发条件产生了相当大的影响，部缺陷模型；3）空气中沿面

4、放电模型；4）油中电晕放而这种传统的模式分析是对每一个独立的放电脉冲发电模型；5）油中沿面放电模型.生的相位和幅值的大小进行的统计分析，不能对局部l.2局部放电试验的采集系统及实验线路放电现象尤其是对固体绝缘放电的物理意义很好地进数据采集仪采样率设置为3MS/s，幅值分辨率为行解释.为提高判断的可靠性，常采用人工神经网络实8位，数据存储长度64kB，输入电压范围1l000mV.现局部放电模式自动识别.RBFNN作为一种多层前馈实验在屏蔽实验室中进行，实验线路如图l所示.神经网络，因结构简单、工作状

5、态稳定、训练速度快、能收敛到全局最优点、可最佳逼近等优点，并可以解决大多数神经网络面临的问题，在模式识别和分类上得到［3］了广泛的应用.笔者提出了一种能够正确反映连续局部放电脉冲信息的!!放电模式.它能够反映连续局部放电脉冲信息，并可进行不同局放源的分类，是一种有效的局部图l放电模型实验线路放电模式的构造方法；并采用了RBFNN对基于!!模为防止高压引线出现电晕放电，高压引线均用直式的PD特征进行识别，很好地识别了5种人工绝缘径为l0mm的铝管.实验步骤如下：缺陷模型产生的局部放电信号.l）预加电

6、压.在未放置模型的情况下连接好实验*收稿日期：2006-07-ll基金项目：重庆市自然科学基金资助项目（2005-BB3l70）；国家电网公司重庆电力公司项目（2004-SGKJ）作者简介：孟延辉（l98l-），男，河南偃师人，重庆大学硕士研究生，主要从事电气设备在线检测及故障诊断研究.42重庆大学学报（自然科学版）2006年线路，逐步升高电压，同时观察示波器，一旦示波器出!u模式参量涉及到放电点内部的参数，!u模式参量现放电脉冲就记录当时的电压值，此电压值即为最大定义为：允许实验电压Utmax，

7、这保证了实验电压小于Utmax时liiggi!un=Un+l-Un=［E（in+l）-Ein］+!gn，采集到的局部放电信号来自试品.gugu2）测量起始放电电压.放置模型后，均匀缓慢地（3）ii升高电压，示波器出现第一个放电脉冲时记录下此时其中Ein，E（in+l）分别是2个连续脉冲的初始电场强i的试验电压，此电压值即为放电模型的起始放电电压.度；!gn是第n个脉冲的正、负电荷积累；gu描述了缺3）采集局部放电信号.把实验电压升至l.2倍的陷处由外加电压U（t）所决定的局部场强的几何系数起始放电

8、电压，调节调幅电路的放电倍数，使在示波器［gu］=l/m；gg描述缺陷处由前一个脉冲引起空间上观测到的最大脉冲电压幅值在500mV左右，然后电荷积累所决定的局部场强的几何系数.开始采样，每次采样采集3000个工频周期.2.2局部放电!u模式参量谱图的构造4）放电量校正.由于要不断的调节调幅电路的放!un分布是一种!u模式，由局部放电脉冲序列大倍数，因此在每组实验结束后需按照图2所示的校gs[ts，u(t)]得到.根据gs[ts，u(t)]可以得到放电对ss正回路标定单位幅值放电量，