1、氣體絕緣組合電器(GasInsulatedSubstation，簡稱GIS)具有占地面積小、運行安全可靠、維護工作量少、檢修周期長等突出優(yōu)點，在城市電網(wǎng)建設和改造中得到廣泛應用。 運行經(jīng)驗表明，與敞開式變電站相比，盡管GIS的運行可靠性高，但其內(nèi)部不可避免的缺陷仍可能引起事故，而且在GIS各類故障中，絕緣故障占有較大比例。GIS電氣故障最通常的故障特征是在絕緣完全擊穿前發(fā)生局部放電(PD)，通過對GIS局部放電的在線監(jiān)測，可以及

2、時發(fā)現(xiàn)GIS內(nèi)存在的缺陷，避免重大事故的發(fā)生。因此，深入研究GIS局部放電檢測及其模式識別的方法，對于保證GIS的安全可靠運行、診斷GIS的絕緣狀況和缺陷類型特征以及指導GIS的檢修工作有著十分重要的意義。 本文在分析國內(nèi)外GIS局部放電檢測及其模式識別研究成果基礎上，對適用于GIS局部放電現(xiàn)場檢測的外置傳感方法進行了深入研究，在PD模式識別中引入了Fisher鑒別分析及其推廣算法，豐富了局部放電模式識別中有關特征提取的理論及方

3、法。取得的主要成果有： (1)對GIS局部放電信號的外置傳感檢測技術進行了深入研究，研制成功了適用于GIS現(xiàn)場監(jiān)測微帶貼片天線傳感器，其中：采用選擇天線基板材料、厚度和形狀、附加阻抗匹配網(wǎng)絡等方法使微帶天線頻帶展寬，達到了寬頻帶天線范圍：工作頻帶340～440MHz、中心頻率390MHz，相對帶寬25.6﹪，實測增益達到了5.38dB；在結(jié)構上，對MPA天線背面和部分側(cè)面采用金屬材料屏蔽封裝設計，提高了MPA天線的抗干擾能力。

4、 (2)根據(jù)GIS中PD信號特征研制出了模擬內(nèi)部缺陷的4種單一缺陷和3種混合缺陷物理模型，在實驗室里采用微帶天線傳感器和高速局部放電采集系統(tǒng)獲得了這7種絕緣缺陷產(chǎn)生局部放電的大量樣本，構建出GIS局部放電ψ-q-n譜圖及其灰度圖像。 (3)通過對Foley-Sammon最佳鑒別變換算法和統(tǒng)計不相關鑒別矢量集算法的深入研究，提出了一種局部放電三維譜圖的主分量分析-Fisher線性鑒別(PCASUODV)方法：其PCA算法將數(shù)

5、據(jù)從超高維空間降至低維空間，在解決維數(shù)危機的同時，消除類內(nèi)散度矩陣的奇異性，并且最大限度的保持了原有樣本模式的結(jié)構分布；SUODV提取統(tǒng)計不相關的特征量集，消除了特征分量之間的相關性，從而有效地提高了PD模式識別的精度。 (4)提出了一種基于核的統(tǒng)計不相關鑒別矢量集(KSUODV)的PD模式識別方法：首先采用基于圖像矩陣的主分量分析算法(MatPCA)，降低協(xié)方差矩陣的維數(shù)，使特征提取速度大大提高；然后以KSUODV解決在用線性

6、方法對非線性分布的局部放電分類問題時識別率不夠高的問題，其PD模式識別精度高于線性特征提取算法。 (5)針對局部放電圖像識別領域中的維數(shù)問題和類內(nèi)散布矩陣的奇異性問題，提出了一種壓縮映射的子空間特征提取方法，不僅降低了特征提取維數(shù)，而且保證了映射后空間內(nèi)總體散布矩陣的非奇異，從而使得Fisher鑒別分析及其推廣算法在保證識別率的同時可提高算法效率。 (6)提出了一種基于小波變換的核特征提取方法：首先對原始PD三維譜圖進行