气体绝缘组合电器GIS具有占地面积小、可靠性高、检修周期长等一系列优点,在电力系统中的应用越来越广泛,但由于GIS制造安装工艺精细、结构复杂、封闭罐体,使得某些常规预防性试验很难有效实施,因此探求有效的GIS局部放电检测及模式识别方法,对于保证GIS的安全可靠运行,掌握GIS的局部放电故障特征和设备绝缘状态以及安排GIS检修工作有着重要的研究价值。论文主要包括四部分:1.搭建实验平台。依据实际GIS设备结构和材料,设计了四种GIS典型局部放电物理模型:自由微粒、绝缘子气泡、金属突出物和绝缘子脏污。采用ANSYS仿真软件对所设计的典型故障类型进行电场仿真分析,评估模型的可行性。2.局部放电实验。首先通过对比实验分析电化学传感器法、气相色谱法和非分光红外三种检测方法的优劣。经过对比采用非分光红外检测方法检测不同故障类型、不同故障时间SF6气体分解物含量,为后续故障类型特征提取及故障类型辨识奠定数据基础。3.数据特征提取。对上述试验数据采用曲线拟合的方法提取能够表征各种故障类型的数据特征,对比分析了气体含量和气体含量比值拟合曲线的差别。采用聚类算法对提取的数据特征进行验证,并从气体含量比值定义角度提出了气体含量比值的物理意义。4.故障类型辨识。引入仿生模式识别算法对GIS局部放电故障类型进行辨识,提出了一种改变连通方向的改进方法,提高了算法的辨识率,分析了连通方向改变前后算法的辨识率,并且与支持向量机算法的辨识结果进行了对比分析。