面向绝缘架空导线的局部放电故障智能检测方法研究

发布时间：2025-01-17 14:06

　　绝缘架空导线已经基本取代了传统的钢芯铝绞线,然而绝缘层的存在使得传统的故障检测装置无法正常使用,这为绝缘架空导线的故障检测工作带了巨大的阻碍。由于绝缘架空导线的故障常伴随着局部放电现象(PD),因此常通过绝缘架空导线的局部放电现象来判断导线的故障情况。本文针对绝缘架空导线的故障检测精度问题,采用信号分解和噪声过滤的方法对数据进行分析和处理,提出了改进的特征筛选和改进的深度学习网络提高智能检测模型的精确度,并通过实验对本文提出的方法进行验证和分析。本文的工作主要归纳为以下三个方面:(1)设计了一种结合时间序列分解的脉冲电压信号噪声过滤方法。针对绝缘架空导线脉冲电压信号数据中存在的背景噪声,本文设计了一种结合时间序列分解的噪声过滤方法,通过对绝缘架空导线脉冲电压信号进行时间序列分解,获得平滑的残差成分数据。根据残差成分中峰值梯度变化寻找电压信号峰值与噪声峰值特征。通过对提取出来的峰值信息进行分析,计算了5类峰值特性。其中,峰值的锯齿波均方根误差是最重要的一类特性,其中包含了局部放电现象在峰值附近的特殊性质,该特性极大的提升了信号特征的表征能力。(2)提出了一种自适应概率阈值优化LightGB...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1绝缘架空导线

湖北工业大学硕士学位论文1第1章引言1.1研究背景及意义如今，架空导线已经是人类社会中不可或缺的设施之一。架空导线遍布在世界各个角落帮助人类进行电能的传输和分配，保障着人们对电能的需求。架空导线是由杆塔将导线架设在一定高度传输电能的线路。对于高压输配电网架空线的对地绝缘一般是靠空....

图2-2VSB设计的局部放电检测装置

湖北工业大学硕士学位论文102.1ENET数据集本文使用的是捷克奥斯特拉瓦技术大学（VSB）ENET中心发布的绝缘架空导线脉冲电压信号数据集。他们通过设计了一种方便安装的简易Rogowski线圈作为局部放电检测装置，如图2-2所示将其连接在绝缘导线的绝缘层外便可以测量导线中杂散电....

图2-3ENET数据集中两种类型的脉冲电压信号背景噪声是噪声污染或其他非检测设备产生的信号干扰的形式，例如在绝缘架空导线局部放电检测中为外界的无线电波

湖北工业大学硕士学位论文11图2-3ENET数据集中两种类型的脉冲电压信号背景噪声是噪声污染或其他非检测设备产生的信号干扰的形式，例如在绝缘架空导线局部放电检测中为外界的无线电波。在分析的局部放电模式被背景噪声干扰信号扭曲时，脉冲分量由相关峰值和不相关（错误命中）峰值组成。

图3-3存在局部放电现象的脉冲电压信号的分解图示

湖北工业大学硕士学位论文25图3-3存在局部放电现象的脉冲电压信号的分解图示3.3基于梯度的噪声峰值过滤方法对于真实环境中的绝缘架空导线脉冲电压信号进行噪声过滤，一方面需要考虑噪声过滤的效果，另一方面需要考虑过滤后的信号信息能否满足对信号的表征。本章设计了一种基于梯度的噪声峰值过....

本文编号：4028163