用于变电站站域局部放电特高频测向的空间谱估计算法优化选择

发布时间：2025-01-18 19:47

　　 基于特高频天线阵列的敞开式变电站局部放电测向系统已获得应用,但该系统的阵列尺寸过大,给巡检带来不便。为缩小阵列尺寸,空间谱估计被应用于局部放电测向系统。鉴于空间谱估计算法种类众多,且不同算法的测向性能受信号的信噪比、入射方向等因素的影响程度有所不同,故需研究适用于变电站站域局部放电空间谱估计算法的选择问题。该文建立局部放电仿真系统,通过改变阵元数目、信噪比和入射方位角等参数,比较双边相关变换(TCT)、旋转信号子空间和信号子空间变换等宽带聚焦算法的性能,以及多重信号分类、求根-多重信号分类、旋转不变子空间、加权子空间拟合等窄带测向算法的测向精度。仿真结果表明,双边相关变换算法运算速度最快,有效测向范围最宽,在信噪比较高时拥有最高的测向精度;求根-多重信号分类(RootMUSIC)算法在小阵元数目条件下测向误差最小,抑制噪声的能力较强,运算时间较短。实验结果表明,采用双边相关变换算法和求根-多重信号分类算法的局部放电测向系统,方位角测向偏差和标准差分别小于3.2°和2.9°,具有较好的测向性能。

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【部分图文】：

图5阵元数目N对方位角测向性能的影响（b）方位角测向标准差

较MUSIC、Root-MUSIC、ESPRIT和WSF算法的测向性能。表2宽带聚焦算法性能对比Tab.2Performancecomparisonofbroadbandfocusingalgorithms聚焦算法RSSSSTTCT低信噪比（＜4dB）测向精度较高最高最低高信噪比....

图1迭代次数对方位角测向性能的影响（b）方位角测向标准差

第35卷第16期刘青等用于变电站站域局部放电特高频测向的空间谱估计算法优化选择3555（b）方位角测向标准差图1迭代次数对方位角测向性能的影响Fig.1Effectofiterationnumberondirectionfindingperformanceofazimuthang....

图2阵元数目N对方位角测向性能的影响（b）方位角测向标准差

第35卷第16期刘青等用于变电站站域局部放电特高频测向的空间谱估计算法优化选择3555（b）方位角测向标准差图1迭代次数对方位角测向性能的影响Fig.1Effectofiterationnumberondirectionfindingperformanceofazimuthang....

图3SNR对方位角测向性能的影响（b）方位角测向标准差

第35卷第16期刘青等用于变电站站域局部放电特高频测向的空间谱估计算法优化选择3555（b）方位角测向标准差图1迭代次数对方位角测向性能的影响Fig.1Effectofiterationnumberondirectionfindingperformanceofazimuthang....

本文编号：4028914