電力變壓器是電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備。通過在線監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測電網(wǎng)各變壓器的狀態(tài),確定最合適的檢修時機和合理的檢修方案,可極大的提高檢修經(jīng)濟(jì)效益,對實現(xiàn)電網(wǎng)的安全、可靠運行具有重大的實際意義。變壓器發(fā)生故障時會使絕緣油發(fā)生裂解,產(chǎn)生低分子烴類等氣體。油中溶解氣體分析對保障變壓器的安全運行具有重要作用。為了推進(jìn)變壓器等充油電氣設(shè)備在線監(jiān)測及狀態(tài)檢修技術(shù)的發(fā)展,本文在理論仿真研究的基礎(chǔ)上,研制了氧化錫色譜檢測器及氧化鋯固體燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）色譜檢測器,并用于油中溶解氣體分析。研究了色譜信號去噪算法,檢測器特性及定量理論,基于檢測數(shù)據(jù)的變壓器故障診斷算法,并研制出了基于氧化錫及SOFC色譜檢測器的油中溶解氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)。本文的具體內(nèi)容及創(chuàng)新點如下:（1）基于密度泛函理論第一性原理方法,以油中溶解特征氣體H₂為代表,建立了H₂吸附在Sn O₂（110）面不同特征原子位置的氣體吸附模型,理論計算了H₂吸附在不同特征位置的吸附能,Mulliken電荷布居,Sn O_... 

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
        1.1.1 變壓器油中溶解氣體分析技術(shù)的意義及研究現(xiàn)狀
        1.1.2 變壓器油中溶解特征氣體傳感器技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.2 氧化物色譜氣敏檢測器在DGA中的應(yīng)用
        1.2.1 氧化錫氣敏傳感器研究現(xiàn)狀
        1.2.2 氧化鋯燃料電池氣敏檢測器研究現(xiàn)狀
    1.3 基于DGA的變壓器故障診斷及狀態(tài)評估研究現(xiàn)狀
        1.3.1 比值法及特征氣體法
        1.3.2 智能算法用于變壓器故障診斷
    1.4 本文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第2章 基于第一性原理的氣敏檢測器特性仿真研究
    2.1 絕熱近似和哈特里-�？俗郧鼋�
    2.2 密度泛函理論
        2.2.1 Thomas-Fermi-Dirac模型
        2.2.2 Hohenberg-Kohn定理
        2.2.3 Kohn-Sham方程
        2.2.4 交換關(guān)聯(lián)泛函
    2.3 基于密度泛函理論的第一性原理實現(xiàn)
        2.3.1 周期超晶格方法及Bloch定理
        2.3.2 贗勢近似法
    2.4 基于密度泛函理論第一性原理的氣敏檢測器機理分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 氧化錫氣敏色譜檢測器特性研究
    3.1 氧化物色譜檢測器氣敏檢測理論
        3.1.1 色譜柱塔板理論及流出曲線方程
        3.1.2 氣相色譜定量檢測技術(shù)
        3.1.3 氧化錫氣敏檢測器的制備及氣敏檢測方法
        3.1.4 氧化錫色譜檢測器定量數(shù)學(xué)模型
    3.2 氧化物氣敏色譜檢測器信號去噪算法
        3.2.1 氧化物氣敏色譜檢測器信號特點
        3.2.2 離散小波變換與Mallat信號分解與重構(gòu)
        3.2.3 遺傳閾值小波去噪研究
    3.3 仿真與實驗研究
    3.4 氧化錫色譜檢測器特性及定量試驗
        3.4.1 重復(fù)性試驗
        3.4.2 模型參數(shù)確定
        3.4.3 準(zhǔn)確性試驗
    3.5 本章小結(jié)
第4章 氧化鋯固體燃料電池色譜檢測器特性研究
    4.1 氧化鋯固體燃料電池色譜檢測器氣敏檢測理論
        4.1.1 氧化鋯固體燃料電池色譜檢測器機理
        4.1.2 氧化鋯固然燃料電池色譜檢測器制備及氣敏檢測方法
        4.1.3 氧化鋯固然燃料電池檢測器定量數(shù)學(xué)模型
    4.2 氧化鋯固體燃料電池色譜檢測器氣敏特性試驗研究
        4.2.1 基線與靈敏度相關(guān)關(guān)系試驗
        4.2.2 重復(fù)性試驗
        4.2.3 檢測限試驗
    4.3 氧化鋯固體燃料電池色譜檢測器氣敏特性試驗研究
        4.3.1 N-S模型準(zhǔn)確性
        4.3.2 雙對數(shù)模型準(zhǔn)確性
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于氧化物色譜檢測器及故障診斷算法的變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)
    5.1 變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)
        5.1.1 基于真空鼓泡脫氣法的油氣分離單元設(shè)計
        5.1.2 基于氧化物色譜檢測器的分離單元
        5.1.3 精密溫度控制及高精度色譜信號數(shù)據(jù)采集
        5.1.4 遠(yuǎn)程通信及客戶端軟件設(shè)計
    5.2 基于油中氣體分析的傳統(tǒng)變壓器故障診斷法及問題
    5.3 RVM-ANFIS變壓器故障診斷與狀態(tài)評估模型
        5.3.1 RVM理論及變壓器過熱和放電故障劃分
        5.3.2 ANFIS變壓器故障診斷方法
        5.3.3 RVM-ANFIS變壓器故障評估方法
    5.4 算例仿真與結(jié)果
        5.4.1 變壓器過熱和放電故障劃分
        5.4.2 故障診斷細(xì)分及評估
    5.5 在線監(jiān)測系統(tǒng)及RVM-ANFIS工程應(yīng)用
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
    攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)研究論文
    攻讀博士學(xué)位期間申請的發(fā)明專利
    攻讀博士學(xué)位期間申請的軟件著作權(quán)
附錄B 攻讀博士學(xué)位期間主持、參與的科研項目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3703674