氣體絕緣裝備特高頻局部放電監測關鍵技術及其應用
本成果屬于能源領域里電氣工程高電壓與絕緣技術學科。在973計劃、國家 自然科學基金和重慶市重點攻關課題等共同資助下,開展了SF6氣體絕緣裝備特 高頻局部放電(PD)定量監測(檢測)方法與技術研究,解決了最能反映設備內部絕 緣故障特征與程度的PD信號傳感、提取、定位和標定等關鍵科學技術難題,建 立了相應的絕緣故障專家診斷系統,研發的SF6氣體絕緣裝備絕緣狀態在線監測 裝置得到廣泛應用。其核心發明點為: 1. 發明了特高頻PD信號傳感技術:創新了特高頻傳感器展頻的附加阻抗匹 配網絡、多層屏蔽諧振、非中心點饋電以及復合結構等關鍵技術,發明了強電磁 環境下采集微弱PD信號的微帶與橫電磁波喇叭超寬頻帶特高頻復合傳感器,檢 測頻帶達到超寬范圍(在駐波比為2、增益不小于3dB時,相對帶寬為25. 6%),且 中心頻率在500MHz~ 1GHz內可選,并可調節多頻諧振點的相對位置以形成抑制 窄帶干擾頻段的阻帶,解決了特高頻PD信號監測中的首要技術難題。 2. 發明了抑制強電磁復合干擾方法與技術:率先提出復小波(包)變換需用 復閾值的科學思想,給出了選取復閾值的原則與方法,構建出用于抑制強電磁干 擾的最優復合信息WTRIn序列,發明了用復小波(包)變換抑制強電磁復合干擾的 算法與技術,解決了強電磁環境下監測(檢測)PD信號需要抑制白噪聲、電暈脈 沖、隨機混頻窄帶及其復合干擾的技術難題,同時建立了抑制干擾效果的綜合定 3. 發爵了基于傳感器陣列的泰勒遺傳PD源定位方法與技術:創新了非平穩 脈沖信號多樣本能量相關提取信號時間差的方法和全局搜索PD源最大概率位置 的遺傳算法,提出了雙曲面定位方程的泰勒優化方法,發明了利用陣列傳感器多 樣本冗余檢測數據融合并逐次修正定位結果的逼近技術,使定位時間差求取誤差 為皮秒級,距離誤差在厘米級。 4. 發明了特高頻PD定量監測(檢測)的標定原理與技術:創立了用波形參量 時頻域等效定量監測(檢測)PD量的標定方法,揭示了PD波形參量與PD量之間 的內在關聯,獲取了不同影響因素下標定PD量大小的校正實驗曲線及解析表達 式,發明了可方便用于實驗室和現場監測(檢測)的人工注入特高頻標準校正波形 與實測PD波形時頻域等效定量標定PD量的關鍵技術。 成果授權發明專利18項、實用新型專利6項及軟件著作權1項,發表論文 237篇(SCI收錄49篇、EI收錄185篇),被國內外同行正面引用2344次。科學 院程時杰、工程院李立涅和楊士中院士等多名同行專家對成果給出高度評價.成果獲2013年重慶市科技進步一等獎、2009年重慶市自然科學二等獎。
重慶大學
2021-04-11