本文關(guān)鍵詞：金屬氧化物避雷器在線監(jiān)測研究

  更多相關(guān)文章： 金屬氧化物避雷器 遺傳算法 老化 等效模型 消噪 在線監(jiān)測

【摘要】：金屬氧化物避雷器(MOA)具有良好的非線性特性,是電力系統(tǒng)中抑制過電壓的重要器件。但MOA為在線工作,受眾多因素影響會(huì)逐漸發(fā)生老化劣化現(xiàn)象,因此對其進(jìn)行電氣性能在線監(jiān)測十分必要。首先對MOA老化特性及其小電流區(qū)等效模型進(jìn)行了研究分析。其次,在前人提出的容性電流補(bǔ)償算法基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化,減小了諧波電壓對在線監(jiān)測算法的影響。然后,為進(jìn)一步提高M(jìn)OA老化在線監(jiān)測精確度,通過Matlab仿真研究了現(xiàn)有MOA老化監(jiān)測指標(biāo)的靈敏性問題。最后,利用較為成熟的遺傳算法,提出了一種全新的MOA老化在線監(jiān)測技術(shù),并對其實(shí)際應(yīng)用中泄漏電流存在“噪聲”問題,提出一種新消噪算法。研究得出如下結(jié)論：傳統(tǒng)容性電流補(bǔ)償算法及其改進(jìn)算法計(jì)算基波阻性電流ir1和3次諧波阻性電流ir3時(shí),理論上就產(chǎn)生了誤差。研究表明利用容性電流成比例特性,計(jì)算真實(shí)電容推導(dǎo)出阻性電流,并利用等效電阻方法消除一部分諧波對阻性電流的影響,可以大大減小ir1和ir3計(jì)算誤差。Matlab仿真表明,改進(jìn)的容性算法和本章算法計(jì)算的ir1誤差均值分別為3.35%、2.38%,ir3的誤差分別為21.11%,10.40%,具有很好的穩(wěn)定性,可以準(zhǔn)確反應(yīng)MOA老化劣化情況。為進(jìn)一步提高M(jìn)OA老化在線監(jiān)測精度,通過Matlab分別仿真分析基波電壓和全波電壓下,基波阻性電流和三次諧波阻性電流的變化規(guī)律。仿真表明,基波阻性電流和三次諧波阻性電流隨諧波電壓初相位的增加而增加,其中三次諧波阻性電流尤為明顯,而電力系統(tǒng)中諧波電壓初相位具有不確定性。因此監(jiān)測基波電壓產(chǎn)生的基波阻性電流和3次諧波阻性電流更能夠準(zhǔn)確反映MOA老化劣化情況。為提高M(jìn)OA老化監(jiān)測效率,提出基于遺傳算法(GA)的MOA在線監(jiān)測算法。利用GA較好的擬合優(yōu)化能力,按照MOA等效模型計(jì)算泄漏電流,并將其擬合逼近實(shí)際測量泄漏電流,求解出模型中反應(yīng)MOA老化參數(shù)k和電容c值,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)MOA老化監(jiān)測。研究表明：基于GA的MOA老化監(jiān)測技術(shù)可較好將計(jì)算漏電流值擬合逼近實(shí)際測量漏電流(標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)到1.498%),求解出參數(shù)k和電容c值,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)老化監(jiān)測。Matlab仿真表明,在電壓頻率波動(dòng)、電壓波動(dòng)以及諧波電壓影響下,該算法求解參數(shù)k值最大誤差0.08%,c值最大誤差0.05%,故該算法對電網(wǎng)電壓中頻率波動(dòng)、電壓波動(dòng)以及諧波電壓干擾敏感性較小,提高了在線監(jiān)測準(zhǔn)確性。實(shí)現(xiàn)MOA老化監(jiān)測需要測量泄漏電流,而泄漏電流信號本身非常微弱,會(huì)被電力系統(tǒng)中干擾信號覆蓋,因此需要對泄漏電流進(jìn)行消噪處理。在對比卡爾曼濾波算法和平穩(wěn)小波消噪算法后,提出一種基于兩者的綜合消噪算法。首先使用平穩(wěn)小波變換將泄漏電流信號分解為細(xì)節(jié)信號和逼近信號,其次對逼近信號和細(xì)節(jié)信號濾波進(jìn)行卡爾曼濾波,最后將濾波后的逼近信號和部分細(xì)節(jié)信號進(jìn)行重構(gòu),得到消噪后的泄漏電流信號。研究表明,該綜合消噪算法消噪效果明顯優(yōu)于單獨(dú)使用卡爾曼濾波和平穩(wěn)小波算法,為獲取“純凈”的泄漏電流提供了可能。
【關(guān)鍵詞】：金屬氧化物避雷器 遺傳算法 老化 等效模型 消噪 在線監(jiān)測
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM862
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 金屬氧化物避雷器11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究進(jìn)展12-14
• 1.4 本文的主要工作14-17
• 第二章 MOA閥片老化特性及等效模型研究17-24
• 2.1 MOA閥片老化特性17-18
• 2.2 MOA老化機(jī)理研究18-22
• 2.2.1 MOA在過電壓影響下的老化研究18-21
• 2.2.2 MOA在溫度影響下的老化研究21-22
• 2.3 MOA閥片小電流區(qū)等效電路22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 改進(jìn)的MOA阻性電流算法24-31
• 3.1 算法基本原理24-28
• 3.1.1 容性電流補(bǔ)償法及其改進(jìn)算法24-26
• 3.1.2 新等效電阻修正算法26-28
• 3.2 MATLAB仿真結(jié)果及分析28-30
• 3.3 本章小結(jié)30-31
• 第四章 金屬氧化物避雷器在線監(jiān)測新指標(biāo)研究31-41
• 4.1 MOA在線監(jiān)測指標(biāo)研究31-37
• 4.1.1 電力系統(tǒng)中基波電壓作用產(chǎn)生的i_(r1ul)和i_(r3ul)32-34
• 4.1.2 電力系統(tǒng)電壓作用下產(chǎn)生的i_(r1)和i_(r3)34-36
• 4.1.2.1 諧波電壓初相位為零34-36
• 4.1.2.2 諧波電壓具有初相位36
• 4.1.3 仿真結(jié)果分析36-37
• 4.2 基波電壓作用下i_(rlul)簡便求解算法37-39
• 4.2.1 傳統(tǒng)算法37-38
• 4.2.2 本章算法38-39
• 4.2.3 Matlab仿真計(jì)算39
• 4.3 本章小結(jié)39-41
• 第五章 基于遺傳算法的金屬氧化物避雷器在線監(jiān)測研究41-52
• 5.1 MOA閥片等效模型介紹41-43
• 5.2 基于GA的MOA老化在線監(jiān)測算法43-44
• 5.3 試驗(yàn)方法44-46
• 5.3.1 試驗(yàn)結(jié)果分析45-46
• 5.4 仿真分析46-51
• 5.4.1 電網(wǎng)諧波電壓對本章算法影響46-48
• 5.4.2 電網(wǎng)電壓頻率波動(dòng)對本章算法影響48-49
• 5.4.3 電網(wǎng)電壓波動(dòng)對本章算法影響49-51
• 5.4.4 結(jié)果及分析51
• 5.5 本章小結(jié)51-52
• 第六章 綜合消噪算法在金屬氧化物避雷器在線監(jiān)測中的應(yīng)用52-60
• 6.1 綜合濾波算法52-54
• 6.1.1 卡爾曼濾波原理52-53
• 6.1.2 離散平穩(wěn)小波原理53
• 6.1.3 綜合濾波算法53-54
• 6.2 仿真分析54-58
• 6.2.1 仿真模型的建立54
• 6.2.2 仿真模型參數(shù)選擇54-56
• 6.2.3 濾波結(jié)果分析56-58
• 6.3 消噪法的效果對比58-59
• 6.4 本章小結(jié)59-60
• 第七章 結(jié)論與展望60-63
• 7.1 結(jié)論60-61
• 7.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)61-62
• 7.3 不足與展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-69
• 作者簡介69-71
• 致謝71

，

本文編號：698432