基于GIS的局部放电在线监测系统的研究与开发

摘要

局部放电的产生是GIS设备存在绝缘劣化现象的征兆和表现形式，由于绝缘劣化现象会一直存在下去，导致绝缘进一步劣化并发生绝缘击穿现象，这样的后果往往是比较严重的，因而受到国外和国内局部放电研究领域的普遍关注。所以，对GIS设备进行在线局部放电信号检测，可以在局部放电产生初期发现设备内部的绝缘缺陷，以便维修工人及时采取有效措施，避免绝缘劣化的进一步发展。通过GIS局部放电在线监测系统，能够发现GIS设备在制造和安装过程中存在的缺陷和差错，并且可以精确判断绝缘劣化程度，以及绝缘缺陷发生的故障位置，这样就可以有效的保证电力设备的安全运行。因此，开展相关GIS设备的局部放电在线监测系统的研究与应用是十分重要的。
　　本文是在对局部放电信号进行相关研究和应用的基础上展开的，主要采用软件和硬件结合的方式，对在局部放电信号采集过程中存在的干扰信号进行噪声去除。在硬件设计中实现，用高速的 DSP处理芯片作为核心控制器；并选择合适的信号传感器；合理的安排信号放大电路和滤波电路；设计高速数据采集电路和大容量的存储电路。在软件上，为了保证提取的局部放电信号的准确性，将采集到的放电脉冲信号在MATLAB7.10环境下进行仿真测试，并应用数字信号处理方法—小波算法，对干扰信号进行去噪处理，然后把经过数字处理的数据传到上位监控计算机，对其进行波形特性和图谱分析，最后对本系统的典型案例进行监控和数据分析，并对分析结果进行总结归纳，以便维修人员根据局部放电信号的图谱分析结果及时的对设备进行检查与维修。
　　综上所述，本系统根据具体的案例分析，采用比较合理的硬件电路设计和软件处理流程，概括了GIS几种常见的放电类型的图谱分析，总结出不同放电类型与对应的放电部位的关系，对电力设备局部放电的研究和维修具有一定的现实意义，具有一定的研究价值。

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附表索引

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 GIS局部放电在线监测方法

1.3 GIS局部放电产生的原因和存在的问题

1.4 GIS局部放电在线监测技术的研究状况

1.5 本文主要研究内容和组织工作

1.6 本章小结

第2章 局部放电研究的核心问题

2.1局部放电产生的原因及危害

2.2局部放电类型分类

2.3局部放电检测的原理及方法

2.4局部放电检测系统构成和特征参数分析

2.5局部放电超高频信号传播机理和定位方法

2.6本章小结

第3章 局部放电在线监测系统的硬件开发

3.1 监测系统硬件总体方案设计

3.2 检测系统硬件结构

3.3 数据处理单元

3.4 信号调理单元

3.5 信号采样和存储单元

3.6 其他外围电路模块的设计

3.7 本章小结

第4章 基于小波去噪的MATLAB仿真与分析

4.1 小波变换

4.2 小波分析及其主要性质

4.3 小波去噪原理和方法

4.4 小波变换的阈值选取

4.5 基于MATLAB的仿真与分析

4.6 本章小结

第5章 局部放电在线监测系统的软件开发

5.1 DSP的开发流程

5.2 下位软件的设计

5.3 上位监控软件设计

5.4 本章小结

第6章 局部放电监测案例及测试结果分析

6.1 经典案例及运行结果分析

6.2 局部放电信号图谱分析

6.3 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

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