粗糙集理论在高压断路器故障诊断中的应用

论文摘要

高压断路器是电力系统中的重要设备,在电网中它承担着控制与保护的双重任务。对高压断路器故障诊断技术进行研究,不但有助于我们及时了解断路器设备的工作状态,提高电力系统的安全性和稳定性,还能让我们避免不必要的检修工作,大大增加电力系统的经济效益。本文的核心思想是利用粗糙集理论的数据挖掘和知识发现功能,对高压断路器故障样本中的各种数据进行分析,从中获得诊断规则,作为对断路器故障进行诊断和判定的依据。本文在总结、分析高压断路器故障与状态量之间关系的基础上,结合粗糙集理论的思想,提出了利用基于贪心算法的知识约简方法建立故障诊断规则的想法。最后通过Rosetta软件对算法进行了仿真,从而验证了该方法的可行性。本文的创新点在于根据高压断路器故障样本数据的特点,选择了基于贪心算法的知识约简方法。该方法不仅能够实现高压断路器诊断规则的提取,而且其算法步骤适于编程,从而为下一步建立高压断路器故障诊断系统打下了良好的基础。本文所做的工作主要有以下几个方面：1、介绍了相关技术的基本概念,对将粗糙集理论与高压断路器故障诊断相结合的方法进行了论述；2、对高压断路器的各类故障和各种状态量进行了研究,对它们之间的内在关系进行了分析；3、根据实际样本数据的特点,选择了合适的知识约简方法,并利用软件,对故障诊断规则的建立进行了仿真。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的背景及意义
• 1.2 高压断路器故障诊断技术的发展
• 1.2.1 故障诊断技术的发展
• 1.2.2 故障诊断技术的现状与不足
• 1.3 本文的研究内容
• 第二章 粗糙集理论基础
• 2.1 概述
• 2.2 粗糙集基本理论
• 2.2.1 知识的表示方法与分类
• 2.2.2 粗糙集的近似集
• 2.2.3 约简与核
• 2.2.4 属性与决策表
• 2.2.5 决策规则的置信度和支持度
• 2.3 决策表知识约简
• 2.3.1 连续属性离散化
• 2.3.2 属性约简
• 2.3.3 值约简
• 2.4 粗糙集理论与故障诊断相结合的方法
• 2.4.1 状态监测与故障诊断
• 2.4.2 专家系统故障诊断方法
• 2.4.3 粗糙集理论的应用
• 2.5 本章小结
• 第三章 高压断路器故障分析
• 3.1 高压断路器介绍
• 3.1.1 高压断路器概述
• 3.1.2 高压断路器的分类
• 3.1.3 高压断路器的结构
• 3.2 高压断路器故障分析
• 3.2.1 拒动故障
• 3.2.2 误动故障
• 3.2.3 开断与关合故障
• 3.2.4 载流故障
• 3.2.5 绝缘故障
• 3.2.6 泄露故障
• 3.2.7 部件损坏故障
• 3.3 高压断路器状态量分析
• 3.3.1 时间参量分析
• 3.3.2 速度参量分析
• 3.3.3 分（合）闸线圈电流分析
• 3.3.4 导电回路电阻分析
• 3.3.5 绝缘介质相关参数分析
• 3.3.6 环境因素分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 粗糙集在故障诊断中的应用
• 4.1 诊断模型
• 4.2 基于贪心算法的知识约简
• 4.2.1 约简方法的选择
• 4.2.2 贪心算法概述
• 4.2.3 基于贪心算法的知识约简
• 4.2.4 算法程序框图
• 4.3 基于Rosetta软件的算法仿真
• 4.3.1 Rosetta软件介绍
• 4.3.2 算法仿真
• 4.3.3 结果分析
• 4.4 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 硕士学位期间发表的正式论文
• 致谢