真空開關作為電力系統(tǒng)的保護和控制設備之一,在電力系統(tǒng)中有著重要的地位,它主要由真空滅弧室和操動機構兩部分組成。操動機構作為驅動裝置極易產生機械故障,從而影響了開關的綜合性能,嚴重時會給電力系統(tǒng)帶來嚴重的破壞性,因此對其狀態(tài)進行精確診斷是極其必要的。本文選取操動機構為研究對象,首先對其故障進行了分類,闡述了它的特性參數以及故障之間的內在聯系,分析了各種特性參數包含的故障信息,為故障診斷奠定了理論基礎,然后描述了 BP神經網絡模型的結構和數學原理,建立了基于BP神經網絡架構的診斷系統(tǒng),并根據仿真結果針對性的加入了遺傳算法,創(chuàng)建了基于遺傳算法的BP神經網絡系統(tǒng)。為檢驗該系統(tǒng)的可靠性與優(yōu)越性,本文對真空開關的特征信號進行了分析,信號中的有效信息被提取為特征值信號,然后被預處理為神經網絡系統(tǒng)的輸入向量,以操動機構的運行狀態(tài)的編碼作為目標向量,利用MATLAB軟件作為仿真平臺,分別對原始BP網絡和遺傳算法優(yōu)化后的BP網絡進行了仿真測試。仿真結果表明,與常規(guī)的BP網絡相比,改進后的網絡運行速度快了一倍以上,累計誤差顯著減小,在一定程度上克服了 BP網絡容易陷入局部極小值的缺點。該方法為操作機構的智能... 

【文章來源】：大連交通大學遼寧省

【文章頁數】：58 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１真空幵關基本結構??Ｆｉｇ．２．１?Ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＶＣＢ??

當開關工作時，線圈接通產生電流，鐵芯在電磁場的作用下運動，進而開關完成分??合閘動作。所以鐵芯電流的正常與否可以反應操動機構的電磁鐵、閥門、鎖閂等工況信??息，如是否卡滯、脫扣。真空開關的分合閘線圈供電的等效電路圖如圖２．２所示。??ｒ－Ｊ＞〇?????圖２．２線圈結構示意圖??Ｆｉｇ．２．２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｉｌ??圖中，ｕ表示電源電壓，尺表示開關，／表示電流，ｗ表示電阻的阻值，ｌ表示電??感，和Ｌ組合代表電磁鐵，電路的微分方程可表７Ｋ成如卜：??Ｕ?＝?ｉＲ?＋?（ｄ＾￥／ｄｔ）?（２．１）??其中，Ｖ為磁通鏈且＃?＝?代入（２．１）可知：??Ｕ?＝?ｉＲ?＋?｛ｄＬｉ／ｄｔ）?（２．２）??Ｕ?＝?ｉＲ?＋?Ｉ（ｄｉ?／?ｄｔ）?＋?ｉ｛ｄＬ?／?ｄＳ）（ｄＳ?／?ｄｔ）?（２．３）??Ｕ?＝?ｉＲ?＋?Ｌ（ｄ＼／ｄｔ）?＋?ｉ（ｄＬ?／?ｄＳ）ｖ?（２．４）??其中，Ｓ代表鐵芯間隙，ｖ代表鐵芯速度。??由于線圈的電感作用，在剛接通電源時電流要逐

第二章真空開關操動機構的診斷原理增大，５１為固定值，速度ｖ也為零，所以原方程變?yōu)椋??Ｕ?＝?ｉＲ?＋?Ｌ（ｄｉ?／?ｄｔ）微分方程，通解和特解如下??ｉ?＝?Ｃｅ－ＭＬ＋Ｕ／Ｒ／?＝?（ｌ－ｅ－Ｒ，／Ｌ）?Ｕ／Ｒ鐵芯在準備運動時線圈電流呈現指數上升，開始動作了之后ｖ＞０，勢／（＆／心）ｖ不斷增加，線圈電流／開始不斷下降，直到鐵芯完成動分方程變?yōu)椋??Ｕ?－?ｉＲ?＋?Ｌ＾ｄｉ／?Ｊｔ），為鐵芯靜態(tài)時的電感。??上述的數學描述，可以繪制電流曲線如下：??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]高壓斷路器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測研究[D]. 白志艷.華中科技大學 2013
[2]真空斷路器狀態(tài)參數檢測方法的研究[D]. 孫聚虎.河北工業(yè)大學 2012
[3]BP神經網絡泛化能力改進研究[D]. 夏玫.太原科技大學 2009
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本文編號：3622802