基于加權(quán)DS證據(jù)理論的GIS局部放電光電聯(lián)合診斷.pdf

1、由于具有節(jié)省空間面積、便于檢修維護(hù)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)良特性，氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Swiching，簡稱GIS)廣泛應(yīng)用于城網(wǎng)建設(shè)和改造中，因此保障GIS設(shè)備的正常運(yùn)行對于電力系統(tǒng)有著重要意義。在GIS生產(chǎn)、安裝或運(yùn)行中產(chǎn)生的絕緣缺陷會導(dǎo)致局部放電(Partial Discharge，簡稱PD)，進(jìn)而可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，有必要對運(yùn)行中的GIS進(jìn)行在線監(jiān)測及故障診斷。而光測法是一種發(fā)展迅速、前景光明的PD非電檢

2、測法，其對放電的確定性判斷是傳統(tǒng)電測法難以比擬的。然而，由于光傳感器存在檢測死角，容易發(fā)生漏檢，因此目前甚少用于GIS在線監(jiān)測。
　　為充分利用光測法的優(yōu)勢，本文將熒光光纖檢測法與目前現(xiàn)場應(yīng)用效果最好的超高頻(Ultra-high Frequency，簡稱 UHF)法相結(jié)合，構(gòu)造了一套基于加權(quán)DS(Dempster-Shafer，簡稱 DS)證據(jù)理論的光電聯(lián)合故障診斷系統(tǒng)，對兩種傳感器所測PD信息進(jìn)行模式識別，并以之作為GIS設(shè)備

3、故障診斷的依據(jù)。主要工作和取得的成果有：
　?、偻晟屏怂姆N GIS內(nèi)部常見的典型絕緣缺陷模型，利用實(shí)驗(yàn)室研制的光電聯(lián)合檢測系統(tǒng)，獲取了四類絕緣缺陷在不同電壓等級下的PD信號，并根據(jù)得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別構(gòu)造光和UHF的PRPD(Phase Resolved Partial Discharge，簡稱PRPD)三維圖譜。結(jié)果表明：不同絕緣缺陷產(chǎn)生的PD差異明顯，且具有較好的重復(fù)性和穩(wěn)定性，滿足模式識別對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的要求。
　?、趯?shí)驗(yàn)獲

4、取的模擬 GIS中四種典型絕緣缺陷產(chǎn)生的UHF TRPD(Time Resolved Partial Discharge，簡稱TRPD)信號、UHF PRPD信號和光PRPD信號進(jìn)行識別，均獲得了較滿意的識別結(jié)果，驗(yàn)證了光信號進(jìn)行模式識別的可信性。識別結(jié)果表明：基于光或UHF PRPD信號的識別方法與基于UHF TRPD信號的識別方法之間具有較強(qiáng)的互補(bǔ)性。
　?、鄹鶕?jù)光、UHF兩種傳感器可能的檢測結(jié)果，提出了光電聯(lián)合診斷系統(tǒng)的基本

5、原理框架，將系統(tǒng)分為UHF法診斷模塊和光電聯(lián)合診斷模塊兩部分，使檢測系統(tǒng)既具備了光測法在拒誤檢測方面的優(yōu)勢，又能在光傳感器無響應(yīng)時(shí)正常工作。
　?、苁状螌⒓訖?quán)DS證據(jù)理論對光信號和UHF信號的融合決策診斷引入GIS故障分析，提出了決策可信度的概念，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出值經(jīng)轉(zhuǎn)換后直接作為識別框架上各命題的BPA(Basic Probability Assignment，簡稱BPA)，并以決策可信度作為證據(jù)權(quán)值選取的依據(jù)對BPA進(jìn)行加權(quán)修正

6、，在解決了復(fù)雜的BPA構(gòu)造問題的同時(shí)保證其賦值不失合理性。根據(jù)實(shí)際情況制定了融合決策診斷的3條判定規(guī)則并建立診斷系統(tǒng)，大幅提升了各類絕緣缺陷，特別是氣隙類缺陷的識別準(zhǔn)確性。同時(shí)降低了分類器的輸入維數(shù)，精簡了診斷系統(tǒng)，使其更具實(shí)用性。
　?、輰δM GIS裝置中金屬突出物絕緣缺陷在輕微放電、中度放電、嚴(yán)重放電三種不同程度的光TRPD信號和UHF TRPD信號進(jìn)行分析，提出了平均光信號一次積分值和平均UHF信號能量兩個(gè)特征，成功對三個(gè)