电力设备故障诊断与检修决策支持系统的研究

摘要

本文首先对目前国内外电力设备状态检修及状态检修策略的发展状况进行了综述，然后以变压器为典型设备，在文[1]和[2]已提出的变压器故障诊断及状态检修智能决策系统的基础上，进一步深化完善该系统。主要工作如下： 1、介绍了国内外电力设备故障诊断、状态检修技术的发展，阐述了基于故障模式特征的电力设备检修策略的选择方法。着重讨论了开展状态检修的基本原则、实施过程。并提出了改进的变压器故障诊断及状态检修决策支持系统结构。 2、在文[2]中已提出的变压器故障诊断系统模型是采用ID3决策树算法，这种算法只能构成单变量决策树，其最大的不足在于每个结点上只检验单个属性，这使得使用：ID3算法构造的决策树忽视了属性间的关联性，决策树中会出现某些子树重复出现，有些属性在决策树的某一条路径上被多次检测等问题。粗糙集(Rough Set，RS)理论是一种刻划不完整性和不确定性的数学工具，能有效地分析和处理不精确、不一致、不完整等各种不完备信息，并从中发现隐含的知识，揭示潜在的规律。本文尝试采用一种基于粗糙集理论来构建变压器故障诊断多变量决策树的算法。该方法选择变压器故障决策表的相对于决策属性的范化作为决策树的根节点，再选择粗糙度最小的条件属性作为下一个分枝节点的检验属性，形成结构更为简洁合理的变压器故障诊断多变量决策树。通过实例比较验证了该方法的有效性，克服了常规ID3算法的不足。 3、在文[2]中已提出的变压器状态检修决策支持系统模型采用的是层次分析法(AHP)。这种方法主要应用于层次、元素相对非常清晰的决策系统中，并且不是直接用模糊特征来描述模糊性，而是利用1，2，…，9这几个简单整数，在决策问题中通过形成一个互为倒数的判断矩阵来间接建立数学模型，有一定的缺陷。而且由于人为的参与，使得决策者的主观判断及对问题的理解不同从而对决策结果有着较大的影响。本文尝试采用一种基于熵权的变压器检修方案模糊层次分析与评判方法。该方法采用三角模糊数来建立判断矩阵，改善了在层次分析法中所给出判断矩阵的不平衡问题。根据水平截集和乐观指标，进行模糊区间运算，从而得出熵权，再根据熵权的大小对检修方案进行分析与评判。从而提高方案评估的科学性和合理性，具有较高的实用性。 4、采用C/S和B/S混合体系结构，结合了ASP技术，运用BDE数据访问技术，开发了一套变电设备检修管理系统。这套系统可充分利用了Internet/Intranet技术的优势，能够方便地与其它的电力自动化系统实现信息共享。

目录

文摘

英文文摘

学位论文独创性声明和关于学位论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1课题研究的背景及其意义

1.2本文的主要工作

第二章电力设备状态检修策略概述

2.1电力设备状态检修技术

2.1.1检修体制的演变

2.1.2国内电力设备状态检修的发展

2.2电力设备状态检修策略简介

2.2.1开展状态检修的基本原则

2.2.2电力设备状态检修策略的确定

2.2.3电力设备状态检修策略的实施

2.3变压器故障诊断与状态检修决策支持系统结构

2.4本章小结

第三章粗糙集及决策树理论在变压器故障诊断中的应用

3.1引言

3.2决策树算法

3.2.1决策树算法的生成

3.2.2决策树ID3算法

3.2.3决策树ID3算法的特点及缺陷

3.3粗糙集理论

3.3.1知识与不可分辨关系

3.3.2粗糙集及上逼近、下逼近

3.3.3近似与成员关系

3.3.4知识简约

3.3.5知识的表达系统

3.3.6决策表

3.3.7相对泛化

3.3.8粗糙集理论的特点

3.4基于粗糙集理论的决策树算法

3.5算例

3.5.1基于粗糙集理论的单变量决策树算法在变压器故障诊断中的应用

3.5.2基于粗糙集理论的多变量决策树算法在变压器故障诊断中的应用

3.6几点讨论

3.7本章小结

第四章基于熵权的模糊层次分析法在变压器故障检修决策支持系统中的应用

4.1引言

4.2变压器状态检修决策支持系统概述

4.3层次分析法概述

4.3.1层次分析法原理

4.3.2层次分析法决策过程

4.3.3传统层次分析法的缺陷

4.4基于熵权的模糊层次分析法

4.4.1基本理论知识

4.4.2基于熵权的模糊层次分析法决策步骤

4.4.3算例

4.4.4讨论

4.5本章小结

第五章变电设备检修管理系统的实现

5.1引言

5.2系统设计的目标

5.3系统设计的原则和指导思想

5.3.1系统设计的原则

5.3.2系统设计的指导思想

5.4应用系统硬件结构

5.5系统软件实现

5.5.1系统C/S与B/S混合的结构体系

5.5.2系统数据库应用程序体系结构

5.6系统功能

5.6.1变电设备管理模块

5.6.2检修计划管理模块

5.6.3停电申请管理模块

5.6.4报告数据处理模块

5.6.5系统维护模块

第六章结束语

参考文献

致谢

作者在攻读硕士学位期间发表的论文