超高频局部放电源信号畸变校正及重积分定量标定的基础研究

以构建用于理论研究的超高频局部放电（UHF PD）数学模型和标定其放电量为目的，通过计算系统的传递函数和传感器的幅相频率特性，校正UHF PD源信号在传播与检测过程中的畸变与衰减，建立反演UHF PD源信号的畸变校正法，标定获取的UHF PD信号。为此，通过建立的GIS实验平台，以多阶高斯函数为标准波形、信号时频域一致性为判定条件，建立时频域等效法获取UHF PD源信号的实验方法和手段，并获取大量典型缺陷在不同条件下的UHF PD源信号，对其进行有效的畸变校正与校验，最后采用拟合法构建出实用的UHF PD多阶高斯数学模型；根据PD激发电磁波的原理，推导UHF PD源信号重积分与放电量之间的内在联系，以UHF PD多阶高斯数学模型为基础，构建UHF PD幅值与放电量的关系曲线或经验解析表达式，为最终建立标定UHF PD放电量的新理论与方法，解决在该领域尚未完全解决的校正与标定难题奠定基础。

设计了一种用于GIS局部放电(PD)检测的外置小型准TEM喇叭天线传感器，提出一种分块阈值空域相关联合去除白噪方法，改进了GIS PD实验平台。在深入研究超高频局部放电灵敏度测试实验方法的基础上，提出并建立了获取超高频局部放电源电流波形的时频域等效测试法。对4种GIS典型绝缘缺陷物理模型进行了大量实验，获取了真实可靠的源电流波形样本，以多阶高斯函数为标准波形、信号时频域一致性为判定条件，改进了4种典型绝缘缺陷产生的超高频局部放电源电流数学模型。构建了直筒型、L型和T型等三种GIS仿真模型，研究了电磁波在GIS模型传播过程中的衰减特性以及在绝缘子处的泄漏特性。建立了一种以UHF PD信号累积能量和视在放电量为特征量的PD模式识别分类器以及对应的优化算法，提出先识别缺陷类型，然后根据灵敏度曲线来标定每一类缺陷的视在放电量方法。研究了局部放电UHF与脉冲电流法的参量之间的关系，比较了在不同电压与不同气压状态下UHF信号的能量、二次积分、峰值电压、峰峰值、波面积等参量与放电量（或放电量平方）之间的联系，构建了UHF信号参量与其放电量之间的最佳回归曲线。