电力设备表面电荷分布反演算法
编号:14
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更新:2026-03-26 15:05:20 浏览:26次
口头报告
摘要
电力设备表面电荷是诱发其表面发生闪络的重要原因,电力设备表面电荷分布准确测量仍然是一个重要的研究课题。静电探头法是测量电力设备表面电荷分布常用方法,该方法根据电力设备表面电位分布与其表面电荷分布之间变换关系将测量得到电力设备表面电位分布反演为其表面电荷分布。电力设备表面电位分布与其表面电荷分布之间变换关系对应大型病态矩阵,常用电力设备表面电荷反演算法正则化处理该大型矩阵以减弱其病态性。正则化处理是一种有偏估计的方法,导致电力设备表面电荷分布反演结果必然存在偏差。本文提出了一种电力设备表面电荷分布反演算法,首先建立电力设备表面电位分布与其表面电荷分布之间变换关系,然后通过两层迭代将电力设备表面电位分布反演为其表面电荷分布,最后采用高斯滤波去除所得电力设备表面电荷分布中噪声分量。将电力设备表面分为N个区域,每个区域分为M个单元,M和N都是正整数。区域编号j分别为1、2、…、MN,只有电力设备表面第j个单元积聚电荷,通过静电场理论计算建立电力设备表面电位分布与其表面电荷分布之间变换关系。根据电力设备第n个区域表面电荷分布与该区域表面电位分布之间变换关系,采用高斯-赛德尔迭代将电力设备第n个区域表面电荷对该区域表面电位分布贡献反演为该区域表面电荷分布称为内层迭代。区域编号n分别为1、2、…、N,首先根据电力设备表面电位分布与其表面电荷分布之间变换关系、电力设备第n个区域表面电位分布和迭代所得其余区域表面电荷分布计算电力设备第n个区域表面电荷对于该区域表面电位分布贡献,然后进行内层迭代更新电力设备第n个区域表面电荷分布称为外层迭代。每次外层迭代完成后,根据电力设备表面电位分布与其表面电荷分布之间变换关系和迭代所得电力设备表面电荷分布计算其表面电位分布。如果电力设备表面电位分布计算值与测量值之间偏差大于预设值则继续进行迭代计算。根据电力设备表面电荷空间分布和频域分布选择合适的滤波参数,采用高斯滤波去除电力设备表面电荷分布结果中噪声分量。采用仿真算例评价本文提出电力设备表面电荷分布反演算法精度,并与常用算法对比。在电力设备表面电位分布噪声水平较高时,本文提出电力设备表面电荷分布反演算法精度明显优于常用算法,可以作为电力设备表面电荷分布特性研究基础。
关键词
表面电荷,反演算法,电力设备,高斯-赛德尔迭代,高斯滤波
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