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基于地理信息系统的配电设备绝缘在线监测及诊断原理与方法研究

安文斗  
【摘要】:配电网是一个复杂的多层次的分布式大系统,如今随着人们对电能持续性、稳定性要求的不断增高,研究基于SCADA/AM/FM/GIS 的配电设备多层次智能故障诊断技术,减少配电设备的故障,提高配网运行的可靠性,具有重要的学术和实用意义。作者查阅了大量国内外资料,通过分析研究SCADA、AM/FM/GIS 和配电设备绝缘在线监测系统结构和特征,建立了基于SCADA/AM/FM/GIS 的设备绝缘在线监测的集成系统。在此基础上,通过对多种故障智能诊断技术的整理分析,深入研究了神经网络与专家系统、小波理论、模糊逻辑等的组合式故障诊断模型,建立了系统的分布多层次故障诊断模型和协同式故障诊断专家系统模型,取得了一定的研究成果,实例验证效果良好。主要有如下几方面: ①在仔细研究SCADA/AM/FM/GIS 系统的结构和数据组成形式的基础上,设计出SCADA/AM/FM/GIS 与配电设备绝缘在线监测系统的集成系统,给出了系统的总体构成形式,总结出了具体的集成方法。建立了配网GIS 的数据模型和电气设备的编码方式,提出了该集成系统的数据模型及组织形式,设计出其集成数据库结构。应用实例证明该集成方法是可行的,具有良好的推广应用前景。 ②通过对人工神经网络、专家系统、小波理论、模糊数学、遗传算法、粗糙集理论等智能诊断模型的仔细研究,提出采用组合式故障诊断方法对集成系统进行故障诊断的思想。建立了以神经网络为基础的几种组合式故障诊断模型。应用实例证明,这几种组合诊断模型充分发挥各单一诊断模型的优势,相互结合,互为补充,在故障诊断的准确性上有较大的提高,是配电设备故障诊断发展的方向。 ③针对配电系统在功能和结构上具有分布式多层次的特点,将分布式多层次故障智能诊断方法用于集成系统故障诊断,设计了变电站内信息关联数据库、智能故障诊断方法库和故障诊断程序模块编码表,建立了系统多层次智能故障诊断模型。研究了智能诊断知识库建立的原则及方法,设计了配电设备多层次智能诊断系统面向对象的知识库,建立了故障智能诊断推理机,通过实例验证了它的有效性和实用性。   ④ 研究了协同式专家系统的原理、结构和应用效果,作者将多层次协同式故障诊断专家系统应用于集成系统故障诊断中,解决了多变量,多故障的诊断问题。研究了该协同式专家系统的知识组织形式,建立了一种多级黑板模型,给出了多专家意见组合模型,提出了多专家意见组合算法,使多专家意见冲突问题得以解


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