高压断路器故障诊断方法研究及监测系统软件设计

发布时间：2017-08-23 23:13

  本文关键词：高压断路器故障诊断方法研究及监测系统软件设计

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【摘要】：高压断路器是电力系统的基本组成元件,在电力系统中起着控制和保护的作用。可以说,高压断路器性能的可靠性直接影响到电力系统安全与稳定运行。随着高压断路器使用时间的增加,及时对其进行维护,检修是十分必要的。传统的“定期检修”方式缺乏科学性,造成人力物力财力的浪费,而且很容易造成新的故障隐患,降低了设备的利用率。因此,对高压断路器状态实行在线监测,实时监测高压断路器的运行状态,不仅具有一定的经济意义,同时也是变电站自动化发展的必然趋势,并为设备的状态检修提供了依据。本文主要对SF6断路器的状态进行在线监测。首先,介绍了SF6断路器的基本结构和工作原理,并分析了高压断路器常见故障类型及其故障原因,确定了主要的监测量。然后,设计了一套高压断路器在线监测与故障诊断系统,包括采样单元和上位机单元两大部分。采样单元是一种基于ARM和FPGA双核的数据采集和通信模块。随后着重介绍了基于C#的软件设计,包括上位机软件和服务器软件。主要涉及人机界面的设计,网络通信等方面。现场试验结果表明,该软件能够实现高压断路器的数据采集、存储、处理、通信、波形显示等功能,满足了在线监测系统的要求。最后,提出了基于灰色关联分析和D-S证据理论的高压断路器故障诊断方法,详细介绍了其故障诊断模型和计算步骤,并应用于高压断路器实例中。实验结果证明,该方法克服了单一诊断方法推理能力弱,容错率低的缺点,大大提高了故障诊断的准确性。
【关键词】：高压断路器 状态监测 故障诊断 灰色关联分析 D-S证据理论
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM561;TP274
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 选题的背景与意义8-9
• 1.2 国内外故障诊断技术的研究发展过程9-11
• 1.3 高压断路器在线监测的现状与不足11-12
• 1.4 本文的主要内容与结构12-14
• 第二章 高压断路器原理及故障分析14-25
• 2.1 高压断路器的种类及原理14-17
• 2.1.1 高压断路器的介绍及作用14
• 2.1.2 高压断路器的分类及特点14-15
• 2.1.3 高压断路器的结构及工作原理15-17
• 2.2 高压断路器的故障统计与分析17-18
• 2.3 高压断路器的基本监测量18-24
• 2.3.1 高压断路器分、合闸线圈电流信号18-21
• 2.3.2 高压断路器储能电机电流信号21-22
• 2.3.3 高压断路器三相触头位移信号22-23
• 2.3.4 高压断路器温度信号23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 高压断路器在线监测系统软件设计25-46
• 3.1 高压断路器在线监测系统的总体设计25-26
• 3.1.1 高压断路器在线监测系统结构及工作原理25
• 3.1.2 高压断路器在线监测系统的主要功能25-26
• 3.2 高压断路器在线监测系统硬件设计26-27
• 3.3 高压断路器在线监测系统数据库设计27-32
• 3.3.1 SQL Server 2008的介绍及优点27-29
• 3.3.2 SQL Server 2008在本监测系统中的应用29-32
• 3.4 高压断路器在线监测系统软件开发平台介绍32-33
• 3.4.1 .NET框架介绍33
• 3.4.2 Visual C33
• 3.5 高压断路器在线监测系统软件设计33-42
• 3.5.1 上位机IED软件设计34-38
• 3.5.2 服务器软件设计38-41
• 3.5.3 上位机与服务器的通信41-42
• 3.6 系统现场测试结果与分析42-45
• 3.7 本章小结45-46
• 第四章 高压断路器故障诊断算法的研究46-59
• 4.1 灰色关联分析概述46-51
• 4.1.1 灰色关联分析中的基本概念46-47
• 4.1.2 数据变换47-48
• 4.1.3 灰色关联系数48
• 4.1.4 灰色关联度48-50
• 4.1.5 灰色关联序50
• 4.1.6 基于灰色关联分析的故障诊断50-51
• 4.2 应用中存在的问题51-52
• 4.3 D-S证据理论52-54
• 4.3.1 证据理论的基本概念52-53
• 4.3.2 证据理论的组合规则53-54
• 4.4 基于灰色关联分析和D-S证据理论的高压断路器故障诊断54-56
• 4.5 高压断路器故障诊断实例56-58
• 4.6 本章小结58-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 工作总结59-60
• 5.2 工作展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-64
• 硕士学位期间发表的论文64
• 硕士学位期间发表的专利64

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本文编号：727840