基于鲸鱼算法的变压器局放超声内部定位研究

变压器绕组因绝缘缺陷引发的局部放电危害供电系统安全运行,目前针对局部放电的检测受电磁干扰、传感器布置方式等因素的影响较大。为此,文中提出了在变压器检修口处内置传感器的布置方式,并采用鲸鱼优化(Whale Optimization Algorithm,WOA)算法对局部放电点进行定位估计。通过COMSOL建立三相变压器绕组模型,仿真分析了超声波在变压器绕组内的传播规律,并得到了WOA算法定位所需的时延信息。仿真结果表明,对于B相高低压绕组的局放点,应用WOA算法的非对称四边形阵列的布置方式比对称四边形阵列的定位误差更小,平均误差为3.9 cm;对于A相,在变压器检修口处内置两个检测点可以有效定位局放点,平均误差为5.1 cm。文中结果可为现场变压器局部放电定位提供一定的参考。

GIS设备局放源定位方法研究与应用

研究了GIS设备局放源定位多种方法的原理和适用场景,通过实际案例总结了各方法的优缺点,并通过一个GIS设备局放源检测定位案例验证了各方法在实际应用中的有效性和局限性,为进一步研究开展多方法联合定位奠定了基础。

XLPE电力电缆中局部放电检测及定位技术的研究现状

综述了XLPE电力电缆局部放电检测技术的研究现状,重点介绍了用于电缆的各种局部放电检测技术和定位方法。根据检测原理及选用传感器的不同,目前电缆局部放电的检测方法大致有声发射法、电容耦合法、电感耦合法、超高频法和方向耦合法等。对于电缆而言,局部放电源定位具有重要的实际意义,笔者在讨论电缆信号传输模型的基础上,给出了目前主要的定位方法,包括时域反射法及多种改进技术。根据各种方法优缺点的综合比较,对各种方法的适用性分别进行了论述,同时结合电缆局部放电检测的实际需求,对未来的研究方向进行了展望。

GIS局部放电定位的频域时差读取方法

局放(PD)源定位通常依赖于局放信号时域波形获取时差,然而,当信噪比(SNR)很低或者PD信号的初始脉冲较小时,难以获得PD信号的起始脉冲时间。笔者摒弃对时域PD信号分析,结合GIS中电磁波的传播模式特性,通过FFT变换将时域波形转换为频域PD信号进而在频域研究,提出一种精确获取时差的新算法。采用时域有限差分法(FDTI))建立模拟组合绝缘电器并获取PD信号,进行理论PD时差获取及新算法抗干扰性能的分析研究;同时在模拟GIS试验平台上分别采用内置天线和外置天线检测PD信号以获取实测PD时差,并分析影响时差精度的内在因素。仿真和试验结果表明,频域时差算法能有效获取PD信号时差,并且具有很强的抗干扰能力。

基于改进多平台定位原理的变压器局放超声定位研究

针对传统的变压器局放定位方法误差大的问题,提出了基于改进多平台定位原理的定位方法。测向线在定位计算中的权重值与测向平台和局放源之间的距离成反比,建立空间某一点到各条测向线距离与权重值乘积之和的函数,函数最小值对应的点即为局放源的空间位置。通过模拟实验测得阵列中不同传感器接收到的超声信号峰值的平均值随局放源与测向平台之间距离的变化曲线,在求得超声信号峰值平均值的前提下,根据对应的变化曲线即可求得测向平台与局放源之间的距离,在此基础上采用改进多平台定位方法即可求得局放源的空间坐标。

基于时差抗扰估计和人群搜索的局部放电定位

本文提出一种基于超声波波达时差抗扰估计和启发搜索的局部放电故障定位方法,包括时延估计和模型求解两个关键内容。首先,针对传统时延估计方法存在的多噪环境适应性差、估计发散的问题,综合了信号低阶、二阶和高阶量的处理方法,提出基于非线性化信号高阶累积量相关的时延估计方法,通过信号非线性化处理抑制非高斯脉冲干扰,通过高阶累积量处理抑制高斯干扰,通过相关函数法完成超声波信号时延估计。其次,通过建立适应度函数将局放故障定位问题转化为最小非线性优化问题,采用启发式的人群搜索算法求解优化问题,并引入自适应惯性权重因子改进启发式算法。最后,基于Matlab仿真实验表明,所提时延估计方法在多噪环境中具有良好的估计鲁棒性和稳健性;所采用的改进人群搜索算法能够加速搜索收敛速度,同时保证故障定位解的质量,获得有效的局放定位坐标。

基于暂态地电压的开关柜局部放电仿真研究

分析了开关柜内部发生局部放电时,开关柜外表面暂态地电压的产生机理。基于有限积分方法,通过CST软件建立了开关柜仿真模型,研究了局部放电脉冲源的幅值、频率对TEV信号的影响。仿真结果显示:TEV信号的幅值与局部放电源的幅值成正比,局部放电源的频率越高,TEV信号越强;在开关柜表面传播时,不同探测点的TEV信号之间会有时延,提出了通过在开关柜表面布置多个TEV传感器,对开关柜内部局部放电源进行初步定位的方法。