基于模糊数学与灰色理论的高压断路器运行状态评估研究

论文摘要

随着电网规模的不断扩大,电力系统的安全运行显得越发重要。对在电力系统中担任保护、控制功能的断路器的正常运行提出了更高的要求。为确保断路器的可靠运行,及时了解断路器的运行状态,合理的维修和更换断路器,对高压断路器运行状态的研究受到了越来越多的关注,并取得了一定的成果,这些成果给实际生产运行带来良好的效益,然而总的来看,断路器状态评估较多的集中在对其电气或者机械某一些具体参量进行监测,尚缺乏一种有效的方法来表征断路器工作状态和各种试验、运行参数之间的关系。本文针对我国高压断路器的检修现状,论述了高压断路器实施状态检修的重要意义。首先介绍了高压断路器的基本结构以及主要分类,然后着重分析了影响断路器运行状态的主要因素,确立了以累计电磨损程度、累计开断次数、使用年数、时间特性、速度特性、导电回路电阻、绝缘介质、以及工作环境、外部情况等因素作为评价断路器运行状态的主要指标;最后针对性提出了对SF6断路器的多层模糊综合评判模型,该模型利用层次分析法(AHP),针对各评判指标对高压断路器工作状态影响程度的不同,确定了各指标在评判模型中的权重分配,然后根据灰色推理进行权重拓展,应用模糊数学建立其隶属函数,结合各评判指标自身特性,从高压断路器状态评估的实际出发,选用了加权推广模型对高压断路器运行状态进行了评估。论文最后通过实例分析,验证了该综合评估方法的有效性和正确性。运用此方法对高压断路器工作状态进行评估,能够综合的评估出高压断路器的整体工作状态,其评判结果可为运行检修人员提供良好的检修决策技术依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 课题研究的现状及发展动态
• 1.2.1 状态检修的发展现状
• 1.2.2 高压断路器的状态检修现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 高压断路器的评估参数
• 2.1 高压断路器的基本知识
• 2.1.1 高压断路器的结构
• 2.1.2 高压断路器的分类
• 2.2 高压断路器的运行状态
• 2.2.1 高压断路器状态的演变
• 2.2.2 对高压断路器的主要要求及其特点
• 2.3 高压断路器的主要评估参数
• 2.3.1 高压断路器的开断磨损分析
• 2.3.2 高压断路器的运行参数分析
• 2.3.3 高压断路器的绝缘介质分析
• 2.3.4 高压断路器的整体结构分析
• 2.3.5 高压断路器的工作环境分析
• 2.3.6 高压断路器状态评估参数的确定
• 2.4 高压断路器的运行参数
• 2.5 小结
• 第三章 基于模糊数学和灰色理论的高压断路器综合评估
• 3.1 模糊数学
• 3.2 灰色理论
• 3.2.1 灰色系统理论的产生与发展动态
• 3.2.2 灰色系统基本原理
• 3.2.2 灰色系统的基本方法
• 3.2.3 灰色预测与决策
• 3.3 高压断路器的综合评估
• 3.3.1 综合评估的标准和步骤
• 3.3.2 评价指标体系的构建
• 3.3.3 指标权重的确定和评价方法的选择
• 3.3.3.1 目前评价方法的不足
• 3.3.3.2 评价方法的选择
• 3.4 小结
• 第四章 高压断路器模糊综合评判
• 4.1 高压断路器运行状态评估模型体系
• 4.2 开断磨损评估
• 4.2.1 开断磨损权数的确定
• 4.2.2 开断磨损参数隶属函数的确定
• 4.2.3 开断磨损的综合评估算例分析
• 4.3 运行参数的评估
• 4.3.1 运行参数的权系数的确定
• 4.3.2 隶属函数的确定
• 4.3.3 运行参数算例分析
• 4.4 绝缘介质的评估
• 4.4.1 绝缘介质的权系数的确定
• 4.4.2 绝缘介质隶属函数的确定
• 4.4.3 绝缘介质算例分析
• 4.5 工作环境和整体结构的评估
• 4.5.1 工作环境和整体结构的权系数的确定
• 4.5.2 工作环境和整体结构隶属函数的确定
• 4.5.3 其他因素的综合评估算例
• 4.6 高压断路器运行状态的综合评估
• 4.6.1 综合评估权数确定
• 4.6.2 断路器综合评估
• 4.7 小结
• 第五章 评估软件系统设计与实例应用分析
• 5.1 评估软件系统设计
• 5.1.1 评估系统设计平台与编程语言
• 5.1.2 断路器评估系统的模块设计简介
• 5.2 应用实例分析
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文