交流电压下染污绝缘子表面污秽智能检测方法研究

论文摘要

随着工农业生产的迅速发展，一方面电力系统输电线路电压等级不断提高、电网规模及供电功率不断增大，另一方面大气污染加剧，暴露在污秽条件下的绝缘子表面会沉积污秽，在天气潮湿的情况下会产生泄漏电流，这一不均匀的加热作用将在其表面产生干燥带，从而出现电弧并可能造成闪络。外绝缘闪络将导致供电中断，影响供电的可靠性。据统计，污闪事故次数目前在电力系统总事故数中位居第二，仅次于雷害事故，但污闪事故所造成的损失却是雷害事故的10倍。因此，提高在线检测水平以减少污闪事故的发生愈来愈显示出其重要性。 本文在总结了目前绝缘子表面污秽在线检测方法研究状况的基础上，通过人工污秽试验研究了高压染污绝缘子的电气特性及规律，设计了绝缘子污秽在线监测系统，提出了评定绝缘子表面污秽程度的方法，试验验证了这些方法的有效性。具体的工作有以下几个方面： 1．总结了前人在污秽闪络方面的研究成果，介绍了污秽绝缘子闪络的物理模型，分析了污秽闪络的机理。 2．建立了一套人工污秽试验系统，并通过人工污秽试验获取绝缘子串受污后在运行电压和各种外部因素作用下的电气特性，研究了高压染污绝缘子的电气特性及规律，分析了污秽度、泄漏电流的电气特征量、环境温湿度之间的非线性关系。 3．设计了以泄漏电流的各种电气特征量和环境参数为监测量的变电站和输电线路绝缘子污秽在线监测系统，并将两类监测系统成功应用于生产现场，记录了大量的现场运行数据。 4．提出了基于模糊逻辑的绝缘子表面污秽程度评定方法，并用实验室和现场数据验证了该方法的有效性。 5．针对模糊逻辑方法评定绝缘子表面污秽程度其准确性受模糊逻辑规则完备性

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 污闪的危害及目前预防污闪的措施
• 1.2 绝缘子表面污秽在线检测方法研究综述
• 1.3 绝缘子表面污秽闪络研究的发展方向
• 1.4 本文的主要工作
• 2 高压染污绝缘子的表面闪络机理
• 2.1 引言
• 2.2 污秽闪络的物理模型
• 2.2.1 污秽闪络的电路模型
• 2.2.2 污秽闪络的电场模型
• 2.2.3 临界闪络条件的计算
• 2.3 污闪机理分析
• 2.3.1 交流污闪和电流过零后电弧重燃间的关系
• 2.3.2 临界状态的物理意义
• 2.3.3 污闪机理的分析
• 2.4 小结
• 3 高压染污绝缘子的电气特性及其规律的探讨
• 3.1 引言
• 3.2 表征污秽绝缘子运行状态的特征量
• 3.3 染污绝缘子沿面放电发展过程
• 3.4 染污绝缘子表面泄漏电流的电气特性研究
• 3.4.1 数据的获取
• 3.4.2 染污绝缘子表面泄漏电流的电气特性
• 3.4.3 环境因素对绝缘子表面泄漏电流电气特性的影响
• 3.5 小结
• 4 绝缘子污秽在线监测系统的设计与实现
• 4.1 引言
• 4.2 监测原理及泄漏电流传感器
• 4.3 变电站绝缘子污秽在线监测系统
• 4.3.1 系统总体结构
• 4.3.2 系统硬件设计与实现
• 4.3.3 系统软件设计与实现
• 4.3.4 系统现场运行结果及分析
• 4.4 基于遥测技术的输电线路绝缘子污秽在线监测系统
• 4.4.1 系统总体方案设计
• 4.4.2 数据监测分机的设计与实现
• 4.4.3 系统主机的设计与实现
• 4.4.4 现场运行结果及分析
• 4.5 小结
• 5 绝缘子表面污秽程度评定方法研究
• 5.1 引言
• 5.2 基于模糊逻辑方法的绝缘子表面污秽程度评定
• 5.2.1 模糊数学及模糊推理
• 5.2.2 基于模糊逻辑方法的绝缘子表面污秽程度评定过程
• 5.2.3 绝缘子污秽程度模糊评定的实验验证和结果分析
• 5.3 基于支持向量机的绝缘子表面污秽程度评定
• 5.3.1 支持向量机模式识别问题
• 5.3.2 基于支持向量机分类器的绝缘子污秽程度评定
• 5.4 小结
• 6 基于最小二乘支持向量机的绝缘子等值附盐密度预测
• 6.1 引言
• 6.2 最小二乘支持向量机估计算法
• 6.3 基于最小二乘支持向量机的绝缘子等值附盐密度预测
• 6.3.1 样本数据来源
• 6.3.2 ESDD预测模型的建立
• 6.4 小结
• 7 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读博士学位期间的研究成果
• 1 已发表和收录的论文
• 2 科研项目