高压真空断路器状态综合评价系统研究

摘要

在电力系统的元器件中，高压断路器是必不可少的电力设备，电路的正常开断工作都由断路器来完成。然而，断路器自身的特性参数和外界环境指数的时刻变化会导致断路器的误合或者误分，这些都会对电力系统的正常供电造成很大的影响。以往对评估高压断路器的运行状态是否正常大多采用定时检查或者做例行维修，盲目的检查或者维修都会造成人力物力的大量浪费，这样的被动改善已经远远不能满足我国电力行业发展的需求。因此，在能耗最低的情况下，对高压断路器能够准时维修是提高供电质量的必经之路。
　　本文在介绍现有高压真空断路器模糊评价体系的基础上，首先设计出分合闸电流信号参数、电压信号参数、温度信号参数、真空度信号参数等主要参数采集电路以及相应信号处理电路；其次通过单片机的应用，对各路检测参数进行处理并通过串口发送数据；最后，应用扰动模糊评价模型做出可靠的评价。
　　对断路器做扰动模糊综合评价时，在评价算法中，评价因素集的选取，涵盖了能够影响评价结果的所有子集，包括基本情况、本体机构和操作机构三部分。采用参差分析法与熵权法相结合的“加法合成法”对高压真空断路器的各项评价因素求取权重，再应用扰动模糊理论对系统做出可靠评价。模糊理论中的隶属度的求解，应用了三角形与梯形互补的特性建立隶属函数表，隶属函数分布图中直线的斜率由专家经验和电力部门相关标准确定。在求解实际的评价矩阵时，首先将断路器的实测值代入转换函数，然后将转换结果代入相应的隶属函数，最后做归一化处理便可得最终的评价矩阵。在评价因素权重以及相应评价矩阵已知的前提下，对监测到的实测值经过隶属函数表和转换函数转换后的所得值加入扰动量，引入扰动模糊算法，扰动量的大小可根据实际情况加入。对一维模糊量加入扰动量，使得一维模糊评价系统转换为二维模糊评价系统，同时，在二维模糊评价过程中，应用“相与取小、相或取大”的逻辑，最终得出评价结果。最后，将扰动模糊综合评判模型应用于高压真空断路器评价中进行了实例验证，验证结果表明该评价模型具有较高的应用价值。

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1 绪论

1.1 课题研究的背景与意义

1.2 断路器在线监测与综合评价的发展现状

1.3 课题的研究内容与安排

2 高压真空断路器的工作原理和运行参数的实时监测

2.1 高压真空断路器简介

2.2 高压真空断路器在线监测系统概述

2.3 高压真空断路器运行参数采集

2.4 现场数据采集单元的设计

3 模糊综合评价方法的研究

3.1 模糊数学

3.2 模糊综合评价法

3.3 结合扰动理论的模糊状态评估系统

3.4 多层模糊综合评估系统

3.5 模糊隶属函数的求解方法

3.6权重的确定方法

4 高压真空断路器的扰动模糊综合评价

4.1 建立高压断路器评价因素集和评价集

4.2 基本情况

4.3 本体机构的评价

4.4 操作机构评价系统

5 高压真空断路器状态评估实例

5.1 高压真空断路器的权值求解

5.2 高压真空断路器的评价矩阵

5.3 高压真空断路器的综合评价

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果