基于信号稀疏分解的局放超声阵列定位法研究.pdf

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1、第36卷第6期仪器仪表学报V01．36No．62015年6月ChineseJournalofScientificInstrumentJun．2015基于信号稀疏分解的局放超声阵列定位法研究术李通，谢庆，张宏玮，李杰，彭澎，徐玉琴(1．华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室保定071003；2．广州供电局有限公司广州510620；3．国网河南省电力公司驻马店供电公司驻马店463000；4．深圳供电局有限公司深圳518000)摘要：局部放电定位检测是电气设备维修的重要基础。传统超声阵列定位方法中，存在对局

2、放源的位置测向误差较大以及双阵列测向交叉定位原理会出现“异面不相交”的情况，这些都会降低定位的精度。据此，研究了基于圆形超声阵列传感器与信号稀疏分解理论的局放源定位方法。首先研制了相同阵元数下，声学性能优于线形和方形的圆环形阵列；然后将信号稀疏分解理论应用到对局放源的波达方向(DOA)估计当中，并且采用多阵列测向交叉定位及全局搜索的方法实现对局放源定位；最后对该方法进行仿真和实验研究，结果验证了该定位方法的有效性。关键词：局部放电；定位；圆形阵列；稀疏分解；多阵列测向中图分类号：TH701文献标识码：A国家标

3、准学科分类代码：470．40StudyonpartialdischargeultrasonicarraysensorlocationmethodbasedonthesparsesignaldecompositionLiTong，XieQing，ZhangHongwei，LiJie。，PengPeng，XuYuqin(．HebeiProvincialKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipmentSecurityDefence，NorthChinaElectricPowerUn

4、iversity，Baoding071003，China；2．GuangzhouPowerSuppBureauCoLtd，Guangzhou510620，China；3．StategridItenanelectricpowercompanyZhumadianpowersupplycompany，Zhumadian463000，China；4．ShenzhenPowerSupplyBureauCo．Ltd．，Shenzhen518000，China)Abstract：Detectionofpartialdisc

5、harge(PD)locationistheimportantbasisforthemaintenanceofelectricalequipment．Fortraditionalultrasonicarraylocationmethods，thedirectionfindingerorislarge，and“doublearrayscrossinglocationprinciple”willappearinthesituationthattwodifferentsurfacestraightlinesdono

6、tintersect，whichwillreducetheaccuracyofpositioning．Accordingly，theresearchonPDsourcelocalizationmethodiscarriedoutbasedoncircularultrasonicarraysensorandsparsesignaldecompositiontheory．Firstly，thecircularultrasonicarraysensorisdeveloped，whoseacousticperform

7、anceisbetterthanthelineararrayandsquarearrayinthesamenumberofarrayelements．Thensparsesignaldecompositiontheoryisappliedtotheestimationofdirectionofarrival(DOA)，andamulti—arraydirectionfindingcrossinglocationmethodwithglobalsearchisusedtoachievethePDsourcelo

8、calization．Finally，simulationandexperimentalresearchiscarriedout，andresultsprovethevalidityofthemethod．Keywords：paniMdischarge；location；circularuhrasonicarraysensor；sparsesignaldecomposition；muhi—arryd