【摘要】：運行在系統(tǒng)中的MOA除遭受過電壓威脅外,還承受著溫濕、污穢等外部環(huán)境因素的影響,隨著運行時間的增加,其老化越來越嚴(yán)重,最終導(dǎo)致MOA失效,嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全。目前針對MOA老化問題,通常采用預(yù)防性試驗,這種方法不具有經(jīng)濟性,并且試驗對MOA造成的破壞具有不可逆性,而已有在線監(jiān)測技術(shù)受環(huán)境因素、電網(wǎng)因素、監(jiān)測指標(biāo)等影響,監(jiān)測結(jié)果誤差較大,監(jiān)測精度不高。針對該問題,本文首先研究了環(huán)境因素和電網(wǎng)因素對MOA在線監(jiān)測指標(biāo)的影響;為了較為準(zhǔn)確地獲得諧波電壓下的阻性泄漏電流,對基本時滯疊加法進行了優(yōu)化;隨后,研究了MOA閥片的功率損耗特性與老化之間的關(guān)系,提出了老化程度變量及其量化的新方法;最后,將遺傳思想、模擬退火思想分別與粒子群算法相結(jié)合形成優(yōu)化算法GA-PSO和SA-PSO,將基本人群搜索算法進行了優(yōu)化形成優(yōu)化算法OHGO,并將各優(yōu)化算法應(yīng)用在MOA老化在線監(jiān)測中。主要研究結(jié)論如下:環(huán)境因素和電網(wǎng)因素對MOA在線監(jiān)測指標(biāo)的影響研究表明:在電壓波動下,阻性泄漏電流幅值Imr、阻性泄漏電流基波有效值Ir1、阻性泄漏電流三次諧波有效值Ir3等指標(biāo)值隨電網(wǎng)電壓波動較大,相比之下Ir1具有較好的抗干擾性,可以作為評估MOA老化的指標(biāo),但當(dāng)電網(wǎng)中同時存在三次諧波和五次諧波時,所有指標(biāo)失去了評估的可信度;而全電流Ix、阻性電流Ir、阻性電流基波Ir1、阻性電流三次諧波Ir3等指標(biāo)會隨著相對濕度和溫度的升高而增大,特別是泄漏電流阻性成分增大了將近20倍,對準(zhǔn)確監(jiān)測MOA老化狀況的影響較大。為了研究優(yōu)化后的時滯疊加法的性能,利用MATLAB對其性能進行仿真,并與基本時滯疊加法、電流正交法、容性電流補償法進行對比。結(jié)果表明:由于基本時滯疊加法忽略了諧波電壓的影響,容性泄漏電流高次諧波成分被疊加到阻性成分上,使得所提取的阻性泄漏電流誤差較大,所以基本時滯疊加法只能在純正弦波電壓下提取阻性電流成分;優(yōu)化后的算法與基本時滯疊加法相比,在提取泄漏電流基波下無明顯差別,而在提取阻性泄漏電流三次諧波和五次諧波下,基本時滯疊加法的最高誤差超過500%;與電流正交法和容性電流補償法相比,優(yōu)化算法與電流正交法在諧波電壓下提取阻性電流有較好的一致性,兩種算法提取阻性電流的基波基本相同,提取阻性電流三次諧波及五次諧波的誤差也很小。MOA閥片的功率損耗特性與老化之間的關(guān)系研究表明:MOA閥片靜態(tài)下的功率損耗隨著其老化程度的增大而增加,且與溫度成正相關(guān);功率損耗的增加率在某個溫度值(65℃附近)出現(xiàn)拐點,閥片的溫度低于此溫度時功率損耗隨著溫度的增加較緩慢,反之增加較快,拐點溫度取決于閥片的老化程度。為了研究PSO、GA、SA-PSO、GA-PSO、OHGO等各優(yōu)化算法的性能,利用基準(zhǔn)測試函數(shù)進行測試,并利用MATLAB仿真電網(wǎng)中的諧波及波動情況研究各優(yōu)化算法在MOA老化在線監(jiān)測中的表現(xiàn)。結(jié)果表明:在運算時長、收斂成功率、求解精度方面,SA-PSO算法在各個方面都表現(xiàn)較為優(yōu)異,其次為GA-PSO,最后為OHGO;GA-PSO和SA-PSO對諧波電壓、頻率波動、電壓波動表現(xiàn)出了較好的抗干擾性,在多數(shù)情況下其求解的參數(shù)誤差最接近0,其中SA-PSO算法表現(xiàn)相對穩(wěn)定,且求解精度最高,能夠較好地應(yīng)用于MOA老化在線監(jiān)測中。
【圖文】：

邐Ｎ／邋ｈ逡逑計＝＝ｃ逡逑圖２－１邋ＭＯＡ簡化等效模型逡逑基于圖２－１中ＭＯＡ的簡化模型來獲取電壓波動下各指標(biāo)的數(shù)據(jù)。ＭＯＡ的非線性特性逡逑可以用式（２－１）表示：逡逑Ｌ邋ｕ逡逑ｒ￣邋＝邋（ｊｒ－ｒ邐（２－Ｄ逡逑ｌｒｅｆ邋ｕｒｅｆ逡逑式中，ｉｒ？為阻性泄漏電流瞬時值；Ｗ為電壓瞬時值；／＿為參考電流；％６／為參考電逡逑壓；ａ為非線性系數(shù)。逡逑實驗發(fā)現(xiàn)［４７］，式（２－１）中的非線性系數(shù)，未老化的ＭＯＡａ＝４．７，老化的ＭＯＡａ＝３．４。逡逑為了簡便，取參考電壓Ｗｅ／＝ｌｐｕ，參考電流／ｒｅ／＝ｌｍＡ。運行電壓？／你為正弦波，其幅值逡逑在±０．７ｐｕ內(nèi)變化，對于每個ＭＯＡ可以用ＭＡＴＬＡＢ計算其阻性泄漏電流。采樣頻率逡逑ｆｓ＝１０ｋＨｚ，采樣時間為一個基本周期（ｒ＝２０ｍ５），ＭＯＡ的電壓0總泄漏電流ｉｔ（0、容逡逑性電流Ｚｅ（0、阻性電流卜（0的典型波形如圖２－２所示。逡逑１．５邋邐１邐１邐１邐逡逑：＇．．國－＿廣逡逑ｉ邋＼邐＼邋Ｙ邋／逡逑＾一邐．逡逑－１．５

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【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】：2018
【分類號】：TM862

【參考文獻】

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本文編號：2633916