基于電弧模型仿真的電氣火災(zāi)智能算法分析
本文關(guān)鍵詞:基于電弧模型仿真的電氣火災(zāi)智能算法分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近些年來,全國范圍內(nèi)的電氣火災(zāi)事故頻發(fā),給社會(huì)和人們帶來了巨大的危害和影響,電氣火災(zāi)越來越受到人們的重視,為了減少電氣火災(zāi)的發(fā)生,第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)的隱患,建立一個(gè)完善的故障電弧檢測系統(tǒng)顯得尤為重要。本文首先對(duì)故障電弧進(jìn)行分析,了解能夠顯示故障電弧的信息特征量,電弧發(fā)生時(shí)的光,電等物理現(xiàn)象以及故障電弧的電流信息等都能夠給出該故障電弧的訊息,但是光,電的物理現(xiàn)象受到環(huán)境的影響比較大,容易出現(xiàn)誤判。因此研究故障電弧的電壓電流波形來表征該故障電弧更加合理和準(zhǔn)確。然后對(duì)現(xiàn)有的故障電弧模型進(jìn)行了分析,通過對(duì)Cassie電弧模型進(jìn)行大量的仿真分析,得到故障電弧電流電壓波形的變化特點(diǎn),提出了一種基于電弧Cassie模型的電氣火災(zāi)智能算法,應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,建立起故障電弧電流波形和故障電弧單個(gè)周期內(nèi)發(fā)熱量之間的關(guān)系。在智慧式用電安全管理平臺(tái)上讀取母線上的電流波形,分析計(jì)算得到相應(yīng)的故障電弧的發(fā)熱量,并根據(jù)電弧的發(fā)熱量來判斷是否會(huì)引發(fā)電氣火災(zāi)。通過大量的仿真實(shí)驗(yàn),經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練,得到在1000組測試數(shù)據(jù)中只有2組出現(xiàn)了誤判,說明可以通過故障電弧電流波形來預(yù)測電氣火災(zāi),第一時(shí)間給出電氣火災(zāi)的隱患并及時(shí)排除。同時(shí)我們還采用了小波變換對(duì)故障電弧電流波形進(jìn)行分解,通過與正常工作時(shí)候的電流波形進(jìn)行比較,得出在不同負(fù)載下,通過比較不同的細(xì)節(jié)分量,可以判斷出故障電弧的發(fā)生。最后,我們通過比較神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和小波分析算法,認(rèn)為小波分析能夠快速對(duì)故障電弧的產(chǎn)生進(jìn)行預(yù)警,但是由于很難通過小波辨別故障的嚴(yán)重程度,不能夠判斷該故障電弧是否會(huì)導(dǎo)致電氣火災(zāi)的發(fā)生,并且其受環(huán)境的影響比較大,誤判率較高。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法雖然也出現(xiàn)過了誤判,但是其準(zhǔn)確性更高,并且直接判斷出故障電弧是否會(huì)引發(fā)電氣火災(zāi),能夠更有效率的對(duì)故障電弧進(jìn)行排查,減小電氣火災(zāi)的發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】:電弧模型 傅里葉變換 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 小波分析 智慧式安全用電平臺(tái)
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM92
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-16
- 1.1 研究背景和意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.1 國外對(duì)故障電弧的認(rèn)識(shí)12-13
- 1.2.2 國內(nèi)對(duì)故障電弧的認(rèn)識(shí)13-14
- 1.2.3 故障電弧的診斷技術(shù)14
- 1.3 本文研究的主要內(nèi)容14-16
- 第二章 智慧式安全用電管理服務(wù)平臺(tái)16-20
- 2.1 傳統(tǒng)家庭用電監(jiān)測現(xiàn)狀16-17
- 2.2 智慧式用電安全管理服務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)原理17
- 2.3 智慧式用電安全管理服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用17-18
- 2.4 故障電弧檢測的問題18-20
- 第三章 故障電弧的仿真分析20-42
- 3.1 電弧及電弧模型簡介20-23
- 3.1.1 電弧的基本概念20-21
- 3.1.2 電弧模型簡介21-23
- 3.2 Cassie電弧模型23-26
- 3.2.1 Cassie電弧模型的理論依據(jù)24
- 3.2.2 電弧數(shù)學(xué)模型24-25
- 3.2.3 模型參數(shù)的確定25-26
- 3.3 電弧仿真過程26-41
- 3.3.1 電弧數(shù)學(xué)模型26-27
- 3.3.2 電弧模型仿真設(shè)計(jì)27-29
- 3.3.3 不同負(fù)載下的故障電流電壓波形29-37
- 3.3.4 多個(gè)負(fù)載并聯(lián)下的故障電弧情況37-41
- 3.4 小結(jié)41-42
- 第四章 基于智能算法的電氣火災(zāi)預(yù)測42-66
- 4.1 引言42
- 4.2 傅里葉變換42-43
- 4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在故障電弧中的應(yīng)用43-54
- 4.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介43-46
- 4.3.2 故障電弧數(shù)據(jù)采集46-48
- 4.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)設(shè)置48-50
- 4.3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程50-52
- 4.3.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練結(jié)果52-54
- 4.4 小波分析在故障電弧中的應(yīng)用54-64
- 4.4.1 小波分析簡介54-57
- 4.4.2 故障電弧的小波分析57-63
- 4.4.3 小波變換的結(jié)果分析63-64
- 4.5 小結(jié)64-66
- 第五章 總結(jié)和展望66-69
- 5.1 全文總結(jié)66-67
- 5.2 展望67-69
- 參考文獻(xiàn)69-73
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文73-74
- 作者簡歷74-75
- 致謝75
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本文編號(hào):336612
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