智能高壓斷路器機械特性在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究.pdf

1、高壓斷路器作為確保電網(wǎng)安全可靠運行的最重要的電力設備之一，廣泛分布于電網(wǎng)中的各個節(jié)點，要實現(xiàn)智能電網(wǎng)，首先要實現(xiàn)斷路器的智能化，其可靠運行不僅關乎電網(wǎng)本身的安全，更支撐了整個國民經濟的發(fā)展。對于高壓斷路器機械特性進行在線監(jiān)測，可以及時掌握斷路器的運行狀態(tài)信息，這對電網(wǎng)的安全運行意義重大。為此，本文展開了智能高壓斷路器機械特性在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究，除了監(jiān)測斷路器的行程、超程等機械參量外，還重點研究了新穎的基于互補集合經驗模態(tài)分解-希爾伯特包

2、絡能量法的斷路器振動信號特征提取以及基于概率神經網(wǎng)絡的斷路器故障診斷新方法，具體研究內容如下：
　　首先，根據(jù)相關標準和實際需求，分析了斷路器機械特性在線監(jiān)測系統(tǒng)的功能要求，闡述了各功能單元的設計方案，并對各個方案的可行性進行論證。
　　其次，以TMS320F2812芯片為核心，設計了監(jiān)測系統(tǒng)DSP主控電路，在此基礎上，重點針對行程-時間監(jiān)測單元以及振動監(jiān)測單元硬件電路進行設計，包括傳感器的選型等工作。系統(tǒng)硬件部分采取了抗干

3、擾處理，保證系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行。
　　接著，基于硬件電路和功能要求，開展監(jiān)測系統(tǒng)軟件設計與編程。主要包括編寫液晶顯示程序、數(shù)據(jù)采集程序、通信程序，機械參數(shù)計算程序等，以及為了濾除信號噪聲設計了FIR濾波器和平滑濾波器。此外，結合上位機監(jiān)測軟件，開展整機系統(tǒng)聯(lián)調測試，較好的實現(xiàn)了機械特性在線監(jiān)測功能。
　　然后，借助 MATLAB軟件研究了斷路器振動信號的互補集合經驗模態(tài)分解技術（CEEMD），實驗驗證了互補集合經驗模態(tài)分解法

4、的信號分析效果，并與希爾伯特包絡能量理論相結合，成功提取了斷路器振動信號不同頻率尺度分量的包絡能量，并以此構造了特征向量。
　　最后，研究了基于概率神經網(wǎng)絡（PNN）的斷路器故障診斷技術，采用MATLAB神經網(wǎng)絡工具箱建立了PNN神經網(wǎng)絡模型，使用訓練樣本訓練神經網(wǎng)絡并檢驗了PNN神經網(wǎng)絡的實際診斷效果，同時對影響PNN神經網(wǎng)絡的識別率的因素進行分析。
　　實驗測試表明研制的監(jiān)測系統(tǒng)實際運行效果良好，可以在線監(jiān)測斷路器的機械