2023年2月电工技术学报Vol.38No.3第38卷第3期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYFeb.2023DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.221258基于改进变分模态分解去噪的高频电应力下聚酰亚胺局部放电温-频特性研究徐黄宽张黎BilalIqbalAyubi邹亮王冠（山东大学电气工程学院济南250061）摘要局部放电是导致高频电力变压器中聚酰亚胺（PI）绝缘劣化的重要原因。为研究高频电压下聚酰亚胺局部放电机理，探索温度、频率因素对局部放电特性的影响，建立了高频局部放电测试平台。针对使用脉冲电流传感器采集局部放电信号容易受噪声干扰的问题，采用变分模态分解（VMD）对局部放电原始信号进行去噪。其中，针对VMD难以自适应选取分解参数的问题，使用平衡优化器（EO）算法获得最优模态分解个数K与惩罚因子α。实验获取了25～100℃四个温度点与10～50kHz五个频率点下的聚酰亚胺局部放电情况，并分析其变化规律。实验结果表明，温度越大放电起始电压越小，而频率与局部放电起始电压无关；最大放电幅值、总放电幅值和单周波平均放电次数与温度、频率呈正相关；频率越高，温度对局部放电特征量的影响越大，而温度越高，频率对局部放电特征量的影响也更为显著，两者呈现一种耦合促进关系。关键词：局部放电平衡优化器变分模态分解温度频率聚酰亚胺中图分类号：TM8550引言当前能源与电力系统的发展呈现出可再生分布式电源大量接入、大型交-直流电网互联以及电力电子装备广泛应用等新的特征。电力电子变压器（PowerElectronicTransformer,PET）是一种新型电力输变电装备，因其两侧电压、电流可控，可任意调节功率因数，改善电能质量的特点，具有非常广阔的应用前景[1]。高频电力变压器（HighFrequencyPowerTransformer,HFPT）是PET的核心组件，负责实现电压等级变换。聚酰亚胺（Polyimide,PI）具有良好的耐高温、耐辐射特性及优异的介电性能，被广泛地应用在HFPT的匝间绝缘和对地绝缘中。聚酰亚胺在HFPT中的工作环境非常恶劣，通常需要承受10kHz以上的高频电压[2]；同时，高频电压下趋肤效应、邻近效应更为显著，铁耗、铜耗、介质损耗、开关损耗远大于工频情况，使HFPT正常工作温升远大于普通变压器[3-4]，由此带来的电-热耦合应力导致的局部放电（PartialDischarge,PD）是致使材料绝缘失效的主要因素。由于局部放电检测通常处于复杂的电磁环境下，实际采集到的局部放电信号包含着大量的混合噪声，影响检测效果[5]。目前采用的去噪方法中，小波变换可以用来滤除...
