基于高光谱的复合绝缘子电晕老化状态评估

作     者：张血琴 高润明 郭裕钧 康永强 李院生 吴广宁 ZHANG Xueqin;GAO Runming;GUO Yujun;KANG Yongqiang;LI Yuansheng;WU Guangning

作者机构：西南交通大学电气工程学院四川成都611756 

出 版 物：《西南交通大学学报》 (Journal of Southwest Jiaotong University)

年 卷 期：2020年第55卷第2期

页      面：442-449页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51507146) 中央高校基本科研业务费专项资金(2682017CX044,A0920502051820-19)。 

主　　题：高光谱技术 电晕老化 傅里叶红外光谱(FTIR) 支持向量机 主成分分析 

摘      要：复合绝缘子由于其良好的憎水性和憎水迁移性在输电线路上得到了广泛应用,而电晕放电会造成复合绝缘子老化加剧而丧失性能.为此提出了一种基于高光谱技术的复合绝缘子电晕老化状态评估方法.首先,对全新硅橡胶复合绝缘片进行电晕老化,分析样本的傅里叶红外光谱变化,以傅里叶红外光谱图像作为老化状态分类的依据,将样品分为6个类别;然后,利用高光谱成像仪获取硅橡胶片表面不同波段的反射强度,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)对原始谱线进行特征提取;最后,建立基于支持向量机的电晕老化状态评估(support vector machines-insulator corona aging status evaluation,SVM-CASE)模型,对60组预测数据进行分类验证,并对比分析了不同核函数对于模型评估准确率的影响.高光谱检测及评估结果表明:不同老化时间下试样的高光谱图像有明显的区别,随着老化时间的增加,硅橡胶绝缘材料的光谱曲线在600~900 nm呈现反射率下降趋势;采用PCA算法进行特征提取后,利用polynomial核函数建立的评估模型的分类准确率达93.333%.