智能高压开关柜局部放电在线监测系统研制

摘要

智能高压开关柜是智能电网的重要电力设备之一，对保障智能电网安全运行起到了重要作用。绝缘故障是导致智能高压开关柜和其他电力设备发生电力故障或事故的主要原因之一，严重影响了电力系统安全运行。对电力设备进行局部放电在线监测能够及时发现设备的绝缘故障，防止事故进一步扩大，有效的减少了电力事故的发生，因此，对电力设备进行在线监测意义重大。本文主要针对智能高压开关柜局部放电在线监测系统进行了研究，具体研究内容如下：
　　首先，阐述了局部放电的原理及各种检测方法，设计了智能高压开关柜局部放电在线监测系统的总体方案，主要包括超声波和超高频局部放电监测单元的设计。
　　其次，着重设计了监测系统的硬件部分和软件部分。硬件部分设计包括包括超声波检测电路、超高频检测电路、DSP最小系统和通信部分的硬件电路设计，并在实验室条件下，对超声波放电检测电路进行了实际测试；软件部分设计了超声波监测系统的下位机软件，包括信号采集、信号处理、显示和通信程序的设计，并和上位机软件进行了联调测试。
　　最后，研究了监测系统基于信息融合技术的模式识别过程，系统信息融合包括特征层和决策层的信息融合。以超声波放电信息为对象，研究了监测系统的模式识别过程，并在实验室条件下对模式识别过程进行了论证。
　　本文设计的超声波局部放电在线监测系统在实验室条件下取得了较好的效果，基本实现了系统的功能。对超高频局部放电监测系统研究了设计思想，是需进一步研究的内容。

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第1章 绪论

1. 1课题研究的背景及意义

1. 2 国内外研究现状

1. 3 局部放电在线监测技术存在的问题

1. 4 局部放电在线监测发展的趋势

1. 5本文的研究内容和主要工作

第2章 局部放电理论及监测系统总体方案设计

2. 1 局部放电的微观理论及特点

2. 2 局部放电的种类

2. 3 局部放电的检测方法

2. 4 高压开关柜局部放电在线监测系统总体方案设计

2. 5 本章小结

第3章 局部放电在线监测系统的硬件设计

3. 1超声波放电检测单元硬件电路设计

3. 2超高频放电检测单元硬件电路设计

3.3 DSP最小系统设计

3. 4 通信电路的设计

3. 5局部放电在线监测系统的抗干扰设计

3. 6超声波放电检测电路实验测试

3. 7本章小结

第4章 局部放电在线监测系统的软件设计

4.1 CCS3.3开发软件

4. 2超声波在线监测下位机的程序设计

4. 3 上位机监测软件设计

4. 4 系统联调测试

4. 5本章小结

第5章 局部放电在线监测系统基于信息融合的模式识别研究

5. 1 局部放电信号的特征提取

5. 2 信息融合技术

5.3 D-S证据理论

5. 4 局部放电监测系统的信息融合过程

5. 5 基于聚类分析的放电信号模式识别方法

5. 6 实验测试

5. 7 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务及主要成果

致谢