基于信息融合的接地网断点诊断方法研究

摘要

发、变电站接地网对于电力系统的可靠运行和工作人员的人身安全起着重要作用。由于接地网常年埋在地下,因腐蚀、导体连接处的虚焊或漏焊等造成接地体断裂,使得接地网的电气性能参数恶化,严重时将直接危及电网的安全运行。因此,研究在发、变电站不停电和不对地网开挖的情况下,检测地网导体的断点,以及时发现故障隐患,防止由于接地不良造成的危害,对保障电力系统安全可靠运行以及运行人员的人身安全具有重要的意义。
　　 本文较详细地介绍了两种典型的接地网断点诊断方法,即电网络诊断法和电磁场诊断法。在分析此两种方法的特点、局限性及其诊断准确率的影响因素的基础上,探讨了改善或消除其影响因素的方法。同时,还研究了蒙特卡罗方法在电网络诊断算法评价中的应用,并分析了接地网断点故障的可测性,为本文后续章节合理利用诊断算法及其诊断结果提供了指导。然后,运用Matlab分别以电网络诊断法与电磁场诊断法,对接地网断点故障进行了仿真计算。结果表明,在对接地网导体的一些特殊断点诊断上,两种方法的诊断结果存在不一致性。
　　 为了提高接地网断点诊断准确率,本文探索性地将信息融合技术引入接地网断点诊断中,构建了接地网融合诊断模型,提出了其综合决策策略及其实现方案。在此基础上,提出了基于D—S证据理论的接地网断点诊断方法。该法以电网络诊断法、电磁场诊断法的诊断结果为证据来源,引入隶属度函数计算证据体的可信度分配,实现了对接地网断点故障的融合诊断。模拟诊断结果表明,与单一诊断方法相比,融合诊断结果的可靠性得到了明显提高。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 接地网断点诊断的意义

1.2 接地网诊断技术现状分析

1.3 信息融合技术的应用

1.3.1 概述

1.3.2 信息融合技术的国内外应用现状

1.3.3 信息融合技术在故障诊断中的应用

1.4 课题提出的背景和意义

1.5 论文的主要研究内容和结构

第2章 电网络诊断法

2.1 引言

2.2 基本原理

2.2.1 基本思想

2.2.2 诊断方程的建立

2.2.3 诊断方程的求解

2.3 影响因素分析

2.3.1 影响因素

2.3.2 消弱措施

2.4 实例仿真与分析

2.5 故障诊断算法及可测性分析

2.5.1 蒙特卡罗方法

2.5.2 故障诊断算法的评价

2.5.3 可测性分析

2.5.4 可测性分析实例

2.6 小结

第3章 电磁场诊断法

3.1 引言

3.2 诊断算法

3.2.1 导体段上的电位连续性

3.2.2 导体段的自阻抗

3.2.3 导体轴向电流求解

3.3 影响因素分析

3.3.1 激励信号电流和频率的选择

3.3.2 工频干扰及其处理

3.4 实例仿真与分析

3.5 小结

第4章 信息融合理论基础

4.1 引言

4.2 信息融合技术概述

4.2.1 信息融合的级别

4.2.2 信息融合的实现技术

4.3 信息融合方法

4.3.1 Bayes理论方法

4.3.2 可信度理论

4.3.3 D-S证据理论

4.4 算例分析

4.5 小结

第5章 基于证据理论的接地网断点诊断

5.1 引言

5.2 接地网断点诊断模型

5.2.1 断点状态评价

5.2.2 融合诊断模型

5.2.3 综合决策步骤

5.3 证据源的选择

5.4 基本可信度分配方法

5.5 融合决策规则

5.6 诊断实例及其分析

5.6.1 诊断实例1

5.6.2 诊断实例2

5.7 小结

结论

参考文献

致谢

附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)

附录B (攻读学位期间参加的科研工作情况)