参数优化SVM算法的交联电缆局部放电模式识别

在电力系统的运行中,如何保证电力电缆的绝缘性能良好是配网中的难点.本文主要介绍统计学习理论的核心思想,讨论基于统计学习理论的svm方法,研究主成分分析和支持向量机二者相结合的方法用于xlpe电力电缆缺陷识别.希望对电力电缆的安全运行具有一定的指导意义.

为了克服传统局部放电模式识别中特征量过度依赖工频电压相位信息的缺点,基于放电幅值、放电重复频率和连续两次放电时间间隔等电气参量,提取了6个不依赖于相位信息的统计特征,并利用费歇尔判别法对提取的特征参量进行了有效判别归类.实验结果表明:提取的非相位统计特征参量物理意义明确、表达方式简洁,采用费歇尔判别法可以对其进行准确、快速判别归类.

局部放电水平是衡量交联电缆品质的一个重要指标。为此,对影响交联电缆局部放电水平的因素进行了详尽的分析。指出交联电缆生产时应对导体原材料、导体绞合、交联挤塑、金属屏蔽、电缆生产时防护等方面进行全面的质量控制,将会确保产品的质量,最终提高交联电缆的局部放电水平。

随着人们对电力资源需求的不断提高,电力电缆得到了十分广泛的应用,相应的局部放电模式识别技术水平也取得了显著的提高。本文阐述了传感器的设计、电力电缆局部放电抗干扰以及基于神经网络的电缆局部放电模式方面的内容,为电力电缆局部放电模式识别技术的发展提供理论基础。

电缆接头的局部放电现象是户外环网柜绝缘故障的主要表现形式,本文利用电磁耦合法对电缆头局部放电进行检测,建立环网柜电缆局部放电检测实验平台,应用局放仪测得的局放量作为局放发生判据,运用小波变换理论滤除信号中的噪声干扰,提取有效信号。通过大量的实验分析,选取8mhz-12mhz信号频谱的功率谱面积作为模式识别的特征向量,利用bp神经网络算法实现电缆头的局部放电识别。结果表明,该方法能有效区分局部放电发生与否,具有较高的识别率,为局部放电检测提供了一种新的算法。

构建了交联电缆施工及运行过程中的典型绝缘损伤模型——针刺模型,设计并制作了衰减振荡波电压发生器,分别测量了针刺模型在交流电压及衰减振荡波电压下的局部放电脉冲,对比分析了针刺模型在振荡电压下的局部放电的一些基本特征,结合iec60060-3标准对交联电缆采用衰减振荡波的耐压试验与局放测量的可行性进行了探讨,对现场综合评估交联电缆主绝缘的状态方法进行了实验室内的初步试验研究。

为提高矿用干式变压器局部放电模式识别准确率,提出了一种矿用干式变压器局部放电模式识别方法。首先,采用正交匹配追踪算法对原始局部放电信号进行去噪,最大程度保留原始局部放电信号的有用信息；然后,通过自回归模型提取去噪后局部放电信号的自回归系数特征；最后,将自回归系数特征输入随机森林集成分类器对局部放电模式进行识别。实验结果表明,该方法平均识别准确率达98%。

随着电力系统规模的不断扩大,交联电缆使用量越来越多,运行中的电缆由于各种原因,很容易引起绝缘破损,发生局部放电现象,如果发现不及时,就有可能会进一步酿成短路事故,带来严重损失。而对于高压电缆的局放在线监测,则由于干扰信号的复杂性,很难分离局放信号,所以测量困难,监测成本较高。该文正是在这一前提下,设计实现了一套低成本的电缆局放在线监测系统。

主要对影响交联电缆的局部放电试验的各种因素进行了分析,特别是对电抗器、电缆假击穿现象、局放信号采集器、屏蔽室电动大门和局放试验终端等故障原因,提出了排除各类故障的方法。

问：有哪些因素可能引发交联聚乙烯电缆及其附件局部放电？答：在电场长期作用下，下述原因可能引发交联聚乙烯电缆及其附件绝缘中产生局部放电：（1）周围环境中的水分入侵使电缆绝缘局部受潮。

目前，局部放电偏大和绝缘击穿已经成为中压交联聚乙烯绝缘电力电缆（以下简称中压交联电缆）的两大问题。各个电缆生产厂家都在极力采取各种措施解决和预防这两大问题的发生。本文从三个方面论述如何防止中压交联电缆局部放电偏大和绝缘击穿这两大问题。

1存在的问题局部放电(简称局放)测试主要对在线运行的交联聚乙烯电缆进行监测,通过测试电缆内部的微小放电量,判别电缆的绝缘状况,量化电缆绝缘的老化程度,是一项前沿的电缆在线监测技术。局放测试的是pc——一个十分微小的电荷量单位,所以测试环境的电磁干扰会严重影响它的测试结果。串联谐振试验作业方式由于其不会在交联聚乙烯电缆内部残留空间电荷,有效避免了电树枝现象,因此被广泛应用于交联聚乙烯电缆的竣工及交

5、试验方法 （1）拉断力试验：拉断力试验在拉伸试验机上进行，环境温度20±2℃,从成卷填充条上卷头取试样300mm。上下夹钳距离 200mm，下钳的下降速度为100mm/min，开动力机，记录断裂时的拉力数值。 （2）其余要求的试验方法应符合下表规定。 6、检验规则 （1）试验分例行试验（r）、抽样试验（s）、型式试验（t）。 （2）检验时以同一规格产品为一个抽样批次。 （3）每批填充条出厂时必须进行出厂检验，出厂检验项目为标准全项目，抽样检验项目按批量的5％进行抽检。若有一根 不符合，则应逐根检验，剔除不合格品，重新整理组成新的批，供验收。 （4）试验项目应符合下表规定。 试验项目本标准编号试验类型试验方法 外观4.1t、r目测 外径4.2t、r游标卡尺测量 拉断力（圆形）3.3t、r本标准5.1 弧形4.2t、r游标卡尺测量 高4.2

辐照交联电缆和温水交联电缆的区别 交联的方式分为两大类，即化学交联和物理交联。而化学交联又分为干法交联和温水交联二种。干法交联的方法是在温 度达300-400℃的高压气体中，经过一定的时间使聚乙烯分子链交联。在此状况下，氢氧化物已分解为金属氧化物和水，因此 电缆表面将出现裂纹及水泡，所以干法交联的方法是不可用于低烟无卤材料的。 温水交联的方法是将电线电缆置于90℃的温水中浸泡5至7小时，在此状况下，氢氧化物将吸收大量的水份，导致绝缘 电阻下降，直接影响到电缆的综合性能。 物理交联又称辐照交联，是利用电子加速成器产生的高能量电子束流，轰击绝缘层及护套，将高分子链打断，被打断的每 一个断点称为自由基。自由基不稳定，相互之间要重新组合,重新组合后由原来的链状分子结构变为三维网状的分子结构而形 成交联，此交联方式既无高温又无水，既能使聚烯烃交联，又不影响阻燃性能和电气性能，所以

华北电力大学 2009届电气专业毕业设计（论文）选题审批表 序 号 课题名称出题人对学生要求 课题 性质 课题 来源 是否 新题 是否 结 合实 际 教研室 审批意见 备注 1.负荷预测方法研究及程序编制刘文颖 成绩优异且准备报考本人读 研的同学 bd是是同意 2.电力系统可视化技术应用研究刘文颖 成绩优异且准备报考本人读 研的同学 bd是是同意 3.电气化铁道电能质量评估韩民晓限1人学习成绩好ab是是同意 4.地区电网变压器在线经济运行姚蜀军没有大补c、db是是同意2人 5.配电网网损计算及降损分析姚蜀军没有大补cb是是同意1人 6.风电场规划设计王志强ab是是同意1人 7.风力发电机控制技术研究王志强ab是是同意1人 8.电网潜供电流抑制措施的仿

针对电梯群控系统中的交通模式识别问题,提出一种基于多值分类支持向量机(svm)的电梯交通模式识别方法。采用直接多值分类svm对采集的电梯交通流数据进行分析,得到交通模式分类器,从而解决电梯交通流模式识别中多输入、多输出的非线性系统辨识问题。实验结果表明,该方法可实现全局最优且分类误差较小,能满足群控系统的要求。

高压电力电缆局部放电(pd)测量中,进行绝缘诊断和状态评估的一个重要方面是局部放电信号(pds)的识别和放电源分离。传统的基于局部放电幅值大小检测的相位统计分析,不足以实现有效的诊断、风险评估和基于状态的维护。为此,从理论上研究了频率(即等效带宽feq)-时间(即等效时间长度teq)分离技术,通过feq-teq平面的簇脉冲来识别局部放电脉冲,并求解出局部放电脉冲信号在feq-teq平面形成紧凑的簇所需要的相似属性参数。xlpe绝缘样片缺陷实验将气隙放电、沿面放电和电晕放电不同类型脉冲映射到feq-teq平面;xlpe电缆缺陷实验将不同位置的相同缺陷放电脉冲映射到feq-teq平面。结果表明,不同类型的缺陷产生的pd脉冲信号能有效形成自己的簇,电缆不同位置的缺陷产生的pd信号也能形成不同的簇。可见,feq-teq识别技术可为高压xlpe电缆的缺陷类型及放电源分离提供判断依据。

分析了电梯各种交通模式的特征,采用模糊神经网络对交通模式进行识别,确定辨识交通模式的特征值,并用交通流来测试网络的正确性。测试结果表明,应用模糊神经网络对电梯交通模式进行识别可准确地反映交通流的状况。将交通模式识别的结果作为派梯的依据,对电梯群控系统根据不同交通状况采用相应的派梯策略可以起到指导作用。

交联电缆

针对传统方法存在的缺点,提出一种基于粒子群k均值聚类算法的电梯交通模式识别方法.该方法通过对此前一周的原始客流数据进行聚类分析,得到相应交通模式的聚类中心坐标.针对实时变化的交通流数据,采集5min时段客流数据,根据最近邻原则划分其归属的聚类中心,从而识别出当前的交通模式.仿真实验表明,该方法能对电梯交通模式进行有效识别,实时性较好.

为研究110kv交联电缆接内部绝缘缺陷的局部放电(partialdischarge,pd)特性,设计并构造了5种典型绝缘缺陷,通过建立电缆接头局放试验研究平台,采用电容耦合法获取不同绝缘缺陷下的放电信号,构造出三维prpd(phaseresolvedpartialdischarge)谱图表征缺陷放电状态,并采用单次放电脉冲时域波形的3、4阶特征参量萃取放电特性进行分析。研究试验结果显示,电容耦合法检测法可有效检测出电缆接头内部缺陷引起的局放,且不影响电缆接头及本体的绝缘性能;所构建的5种典型缺陷在工频电压激励下,放电脉冲序列在放电区间、放电重复率等统计特征有很大的不同,用时域波形的3、4阶特征参量所描述的放电特性也存在很大差异。这些特征可用作放电类型识别的依据。

根据交联电缆局部放电的脉冲波形特点,介绍了电缆端头附近的放电位置判断及定位的方法。实践证明该办法是有效的。