高压绝缘子污秽在线监测结果智能评定方法的研究

摘要

随着现代经济的快速发展,电力系统输配电的电压等级不断提高,污闪故障对国民经济的影响越来越严重。目前使用的预防污闪措施需要耗费大量的人力和物力而且都达不到理想效果。以往研究表明,以泄漏电流作为核心数据推断绝缘子污秽状况的在线监测系统,通常依据泄漏电流的大小来进行评判,具有一定的局限性,因为泄漏电流除了与绝缘子表面的污秽状况有关外,还受环境温度、湿度等因素影响,并且与各因素之间存在复杂的非线性关系。由此本文提出将人工智能方法应用于高压绝缘子污秽在线监测系统中。首先本文对绝缘子污闪机理进行仔细研究与分析,并对国内外现有的防污措施和在线监测方法进行了探讨,指出存在的不足之处。随后通过人工污秽模拟试验及现场采集到的数据信息分析了环境因素对不同污秽程度绝缘子外部电气特性的影响,选择现场监测泄漏电流有效值、泄漏电流峰值及泄漏电流脉冲频次、环境温湿度等数据作为输入参量,提出了模糊逻辑推理应用于绝缘子污秽在线监测结果的方法。在此基础上,更进一步提出了模糊神经网络的改进方法来实现对监测结果的综合评定。文章最后通过大量的试验数据验证了该方法的可行性,从而为解决高压绝缘子污秽在线监测系统的实效性问题提供了一种新途径。

目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 污闪问题的传统解决方案

1.3 目前国内外研究的现状

1.4 本文的研究情况

2 绝缘子污闪机理

2.1 沉积在绝缘子上的污秽类型

2.1.1 工业型污秽

2.1.2 自然型污秽

2.2 表征污秽绝缘子运行状态的特征量

2.2.1 等值附盐密度（ESDD）

2.2.2 表面污层电导率（SPLC）

2.2.3 泄漏电流

2.2.4 闪络场强

2.3 污秽绝缘子沿面放电发展过程

2.4 影响污秽绝缘子沿面闪络的因素

2.4.1 污秽的积累

2.4.2 湿润的程度

2.4.3 作用电压的大小与持续时间

2.5 小结

3 数据分析试验基础

3.1 污秽试验

3.1.1 自然污秽试验

3.1.2 人工污秽试验

3.2 人工污秽试验方法

3.2.1 固体层法

3.2.2 盐雾法

3.3 试验装置

3.3.1 试验电源

3.3.2 绝缘透明雾室

3.3.3 喷雾装置

3.3.4 数据采集系统

3.4 试验步骤

3.5 试验数据分析

3.5.1 环境温度

3.5.2 环境相对湿度

3.5.3 泄漏电流

3.6 现场运行经验分析

3.7 小结

4 模糊逻辑评判模型

4.1 模糊数学及模糊推理

4.1.1 模糊集合的定义、表示方法及基本运算

4.1.2 模糊关系的定义及表示

4.1.3 模糊逻辑与模糊（近似）推理

4.2 模糊逻辑推理

4.3 模糊规则库

4.4 小结

5 模糊神经网络判定模型

5.1 模糊神经网络

5.2 模糊神经网络模型构造

5.3 学习算法

5.3.1 结构学习（确定最佳规则库）

5.3.2 参数学习

5.4 系统仿真及试验数据检验

5.5 小结

6 总结与展望

6.1 全文小结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

作者在攻读硕士期间发表的论文及参加的科研课题