硅橡胶绝缘子憎水性等级判断方法研究

发布时间：2017-09-27 15:44

  本文关键词：硅橡胶绝缘子憎水性等级判断方法研究

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【摘要】：运行硅橡胶绝缘子存在憎水性下降或完全丧失的情况,导致其耐污闪电压下降,增加了污闪事故发生的几率,严重威胁电力系统地安全稳定运行。为此,亟需展开有效地憎水性检测技术研究,利用该检测技术对硅橡胶绝缘子的老化进行诊断,以提高输电线路运行稳定性。目前,国内外现有的憎水性检测方法仍处于不完善阶段,其中唯一能够对憎水性等级定量度量的指示函数法存在分级准确率不高、相邻等级易误判等不足。针对此情况,该文围绕硅橡胶绝缘子憎水性等级的判断展开研究,既能对憎水性等级进行定量判断,又能保证其分级正确率。该文对憎水性等级相关研究,以憎水性图像为研究对象。利用Haar小波函数对其高频系数中噪声滤除,然后运用最大类间方差方法对其分割,形成了后续憎水性判断研究所需的二值化的憎水性图像。针对污秽等级和憎水性等级均为影响其表面污闪性能的基本参数,构建了憎水性图像(二值化)的等效电阻模型,利用该模型分析了不同憎水性图像的等效电阻随污秽等级变化的规律,结果表明该电阻模型对轻度污秽的憎水性图像有一定区分度,反之污秽严重时,因HC2和HC3、HC4和HC5之间的等效电阻非常接近,无法对憎水性图像进行有效区分。针对憎水性图像表面水珠或水迹分布情况,发现了分形维数可表征其表面水珠或水迹分布复杂程度。提出了憎水性图像盒维数D、最大水珠盒维数d以及最大水珠盒维数比df联合判据,憎水性图像被有效地分成了三类:HC1-HC3状态良好;HC4-HC5状态正常;HC6-HC7状态很差。针对盒维数只能从单一测度对憎水性图像进行分形特征度量,不能全面度量其特征值。提出了基于多重分形对憎水性图像分类判断的机理,可以从多个测度对其度量,构建了标准憎水性图像样本的Dq-q曲线,根据该qD-q曲线对未知憎水性等级的图像进行憎水性等级判断。根据实验结果表明,该文提出的基于多重分形的憎水性等级判断方法,能较好地对憎水性等级进行定量识别与判断,并对其判断的影响因素进行了分析。
【关键词】：硅橡胶绝缘子 憎水性 电阻模型 分形维数 多重分形
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM216
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 选题背景以及意义10-11
• 1.2 硅橡胶绝缘子憎水性研究现状以及存在的问题11-21
• 1.2.1 硅橡胶绝缘子憎水性机理研究11-14
• 1.2.2 硅橡胶绝缘子憎水性检测方法以及存在的问题14-21
• 1.3 本文主要研究内容21-22
• 第2章 基于小波变换的憎水性图像滤波与分割22-29
• 2.1 概述22
• 2.2 硅橡胶憎水性图像滤波去噪22-26
• 2.2.1 Haar小波尺度函数和Haar小波函数22-24
• 2.2.2 基于Haar小波变换的憎水性图像滤波24-26
• 2.3 基于最大类间方差的自适应分割26-27
• 2.4 憎水性图像分割结果以及分析27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 基于图像表面等效电阻的憎水性等级分析29-39
• 3.1 概述29-30
• 3.2 像素网格剖分理论基础30-32
• 3.3 硅橡胶绝缘子表面电阻模型构建32-35
• 3.3.1 硅橡胶绝缘子表面电阻数学模型32-33
• 3.3.2 硅橡胶绝缘子表面等效单元电阻计算33-34
• 3.3.3 硅橡胶绝缘子表面电阻网络形成34-35
• 3.4 表面电阻模型有效性验证35
• 3.5 硅橡胶绝缘子表面电阻与憎水性等级间的关系35-38
• 3.6 本章小结38-39
• 第4章 基于单重分形的硅橡胶憎水性等级分析39-50
• 4.1 概述39-40
• 4.2 利用分形维数度量憎水性图像的理论40-45
• 4.2.1 分形维数理论的基础40-41
• 4.2.2 典型分形维数以及估算原理41-44
• 4.2.3 图像分形特征的理论依据44-45
• 4.3 硅橡胶绝缘子各憎水性等级分形维数的规律分析45-46
• 4.4 基于单重分形的硅橡胶绝缘子憎水性等级判定方法46-47
• 4.5 算法的分类效果以及有效性验证47-49
• 4.6 本章小结49-50
• 第5章 基于多重分形的硅橡胶绝缘子憎水性等级判定方法50-62
• 5.1 概述50
• 5.2 利用多重分形分析憎水性图像的基本理论50-53
• 5.2.1 广义维数的定义50-51
• 5.2.2 多重分形谱的定义51-52
• 5.2.3 广义维数的具体计算方法52-53
• 5.3 基于单重盒维数的硅橡胶绝缘子憎水性等级判断优缺点53-54
• 5.4 基于多重分形的硅橡胶绝缘子憎水性等级判断方法54-58
• 5.4.1 多重分形憎水性等级划分机理研究54-56
• 5.4.2 标准憎水性图像样本的Dq -q曲线构建56-58
• 5.5 多重分形憎水性等级判定的效果以及影响因素分析58-61
• 5.5.1 多重分形憎水性等级判定的效果58-60
• 5.5.2 多重分形憎水性等级判定的影响因素分析60-61
• 5.6 本章小结61-62
• 结论与展望62-64
• 参考文献64-69
• 致谢69-70
• 附录A 攻读学位期间取得的研究成果70

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本文编号：930557