基于绝缘子污闪泄露电流的预警系统设计与实现

摘要

随着我国现代化工业生产进程的逐步推进，近年来，超高压架空输电线路在我国已经得到了广泛应用，电网的高速发展和电压等级不断提高，使得污闪现象发生时所导致的安全问题和经济损失日益严重。电力系统在长期运行过程中产生了大量的数据，然而这些数据大多没有被有效地利用起来。因此，如何有效地利用这些数据，能够在污闪来临之前做出及时的预警和处理显得尤为重要，所以绝缘子污闪预警系统有着重大的工程意义，这也是本文要研究的内容。
　　为了减少污闪带来的损失和提高电力系统大数据的利用率，本文完成了基于绝缘子污闪泄露电流的预警系统设计与实现。首先对泄露电流的重构方法进行了深入的分析和研究，结合污闪泄露电流自身的特点，将污闪泄露电流划分为平稳区和震荡区，应用压缩感知的理论和方法，选择不同的稀疏基对各个区域的信号分别进行稀疏化处理，运用正交匹配追踪算法完成信号的重构。通过对泄露电流数据的分析和处理，为预警系统提供实时的监控指标，同时完成了对泄露电流数据的可视化展示。采用对比实验的方法证明了分段重构思想的优越性和可行性。其次，运用时间序列的分析方法完成对污闪泄露电流历史数据的知识发现，为系统的预警提供决策支持，达到降低预警误报率、提升预警准确率的目的。根据污闪泄露电流的形态特征，采用极值点自适应特征表示法来完成泄露电流的特征表示。
　　实验结果表明，使用该方法对泄露电流进行特征表示，不仅提高了时间序列数据挖掘过程中相似性度量的精度，同时也缩短了计算时间，能够有效的完成对历史数据知识发现的任务。最后通过对实验和算法的整合，实现了基于绝缘子污闪泄露电流的预警系统设与实现。

目录

声明

摘要

1．1 课题的背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 污闪电流预警的研究现状

1．2．2 时间序列数据挖掘技术的研究现状

1．3 主要工作

1．4 论文的组织机构

第2章 基于压缩感知的污闪泄露电流重构

2．1 泄露电流数据的重构方法分析

2．2 泄露电流数据的重构

2．2．1 信号的稀疏表示

2．2．2 测量矩阵

2．2．3 正交匹配追踪算法

2．3 绝缘子污闪泄露电流数据的分段重构

2．4 实验及分析

2．4．1 实验的仿真过程

2．4．2 平稳区实验结果分析

2．4．3 震荡区实验结果分析

2．5 本章小结

第3章 泄露电流的相似性度量计算与特征表示

3．1 时间序列数据挖掘的相关理论

3．2 泄露电流的相似性度量

3．3 基于泄露电流的极值点自适应特征表示法

3．3．1 非自适应方法

3．3．2 自适应方法

3．3．3 基于模型的方法

3．3．4 极值点自适应特征表示法

3．4 实验及分析

3．4．1 实验的仿真过程

3．4．2 实验结果分析

3．5 本章小结

第4章 绝缘子污闪泄露电流预警系统的设计与实现

4．1 需求分析

4．2 功能设计

4．2．1 用户管理模块

4．2．2 预警监测模块

4．2．3 数据管理模块

4．2．4 参数调节模块

4．2．5 日志管理模块

4．2．6 功能地图模块

4．3 系统的架构设计

4．4 系统实现

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

致谢