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《华南理工大学》 2017年
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XLPE电缆的绝缘状态评价、预测和可靠性评估

张然  
【摘要】:近年来,随着科学技术和国家经济的大力发展,电力行业飞速发展,电力系统的规模日益庞大,输变电设备的数量越来越多,输变电设备的安全运行也变得至关重要。一旦输变电设备出现故障,将对电网的安全稳定运行产生巨大的影响,甚至带来经济损失,而实时准确的状态评价可以及时获取设备的运行状态,发现并降低潜在风险,因此,高效准确的状态评价在电力系统实际运行中的意义也显得愈发重要。同时,输变电设备状态的准确预测可以帮助电网运维人员预判绝缘故障的发生,提前采取相应措施,保证输变电设备和电网的安全稳定运行。可靠性评估综合多条电缆的运行信息,根据大量统计数据从较为宏观的角度提供更为全面的运维意见。本文采用模糊理论和证据合成理论来实现输变电设备的状态评价,以及结合灰色预测与马尔可夫理论构造误差反推模型,实现输变电设备的状态的预测,最后,基于Weibull分布对电缆的可靠性做了分析。为了提高状态评价的准确性,本文提出一种结合模糊理论和证据合成理论的方法,通过客观方法获取各输变电设备参数的权重,考虑评论过程中的不确定性,有效地构建信度函数分配表,从而判断输变电设备的状态。同时,输变电设备状态的准确预测,可以有效地预防故障的发生,但单独运用灰色理论或者马尔可夫理论进行状态预测需要大量的数据,且存在精确度不高的问题。本文提出了一种基于灰色马尔可夫误差反推模型的绝缘状态参数准确预测的方法,并结合模糊隶属函数和证据合成算法来评估输变电设备的状态。通过对失效数据进行统计分析,利用最小二乘法拟合失效数据的Weibull分布,得到失效率、可靠性等曲线,结合状态评价的模型,得到电缆的可靠性。本文章节安排如下。首先,本文介绍了目前国内外在状态评价和状态预测方面的研究现状,并对相关算法以及模型进行简单介绍。其次,本文以输电电缆为例,依据输电电缆的状态检修导则,针对输电电缆状态特点,参考原有的状态检修策略,选取该类设备状态评价所需的参数,建立状态评价模型,在状态评价模型的基础上,进一步建立输电电缆状态预测模型。引用相关数据验证模型的可行性,并通过跟其他模型的比较说明评估及预测模型的优点。最后,本文研究了XLPE电缆失效模型,并基于失效统计数据,状态评价模型,搭建电缆可靠性评估模型。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM247

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