基于灰色系统理论的水利工程电气主接线故障监控模型研究

发布时间：2020-12-10 09:02

　　为保证水电站电气设备的的稳定、长周期运行,需要加强水电站电气设备维护效率、迅速及时地排除设备故障。针对自动化条件下水利工程中电气主接线故障数据监测误差较大的问题,提出基于灰色系统理论的水利工程电气主接线故障监控模型。分别优化了数据采集、电气主接线故障诊断、监控显示等关键技术,利用数据采集模块采集电气主接线现场数据,记录相关操作信息至数据库。上位机根据诊断结果给出相应控制指令,决定是否报警。以此,构建了水利工程电气主接线故障监控模型。根据电气主接线实施的灵活性、可靠性及经济性基本原则提出主接线设计实施建议,并给出了三种接线方式,分析了相应优缺点。试验结果显示,模型在各测试点呈现出的准确率均超过95%,与传统方法相比故障监控精度更高,可有效提高诊断系统的故障早期发现能力。该方法具有良好的应用性能,可水利工程电气安全提供可靠保障。 

【文章来源】：水利水电技术. 2020年10期 第88-95页 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

监控模型的总体架构

在AD采集与信息数据上传方面,设置信息数据采集周期,为保障采样具有实时性,采样周期越短越好。但是采样周期设置需考虑到AD采样芯片运行中的转换效率,以及程序运行效率及RS232通信时长。综上所述,在水利工程电气主接线故障监控模型中,采样通道中包含8路模拟量样本采集与4路IO口输入。AD芯片在8路模拟量样本采集中转换时长是0.16 ms,RS232通信时长是0.28 ms,程序运行需要时长是0.1 ms。以保障在样本采集周期期间能够实现AD采样和程序运行及通信等任务,同时尽可能地使采样周期变短,在此将采样周期设置为0.8 ms,结合实时性与精准性需求。采样流程如图2所示。上位机利用RS232通信为单片机传输指令信息,当单片机收到信息之后做出相应处理。

福建省龙岩市黄冈水库是该地区功能较为综合的唯一重要水利工程,该水库以灌溉、发电以及防洪为主要运行模式。在水库的后侧有一小型水电站,该水电站与龙岩市电业局红炭山变电站联网,线路长度大约为12 km。除此之外,为十余家小型工厂直接供电10 kV,供电线路长度约为20 km。该水库的典型电气主线故障为2008年7月6日的电路带电故障。当天该水电站发电机组满载运行,大约下午三点半开始天气恶劣,雷电导致电流速断保护开启,电站机组随即跳闸。等到雨小了之后电站与电业局取得联系确认再次送电,但是经过调试,断路器再次断开,电路故障未排除相关人员首先维修的是电站出口89#杆真空断路器,断开真空断路器,测到电站侧绝缘无异常。重新测量联网主线侧,将兆欧表接通,一搭主线,就冒出了强烈的火花,才发现联网主线有电。该故障为电气主线故障,不仅造成了长时间用户停电,还对水电站造成了设备疲劳及经济损失。水电站监测设备布设如图3所示。2.3 性能测试结果与分析

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2908437