基于馬爾科夫鏈的船舶輸電系統短路故障預測方法研究.pdf

1、船舶電力系統是一個耦合作用非常強的獨立系統，且其輸電線路所處環(huán)境濕度很大，加上存在鹽霧、霉菌、油污等，使其輸電線路容易受到腐蝕，絕緣層易惡化，進而絕緣能力下降，有局放、閃絡等產生使得絕緣層進一步惡化，輸電線路進入短路故障易發(fā)期。短路故障對船舶電力系統安全穩(wěn)定運行造成非常嚴重的影響，甚至使其癱瘓。早期故障是輸電線路絕緣惡化的早期體現，是短路故障產生的前期表現，因此有必要對早期故障進行檢測來預警短路故障的發(fā)生，提前采取措施，預防短路故障發(fā)生

2、，保證船舶電力系統安全穩(wěn)定的運行。但早期故障出現到短路故障的時間長短難以確定，為了更好地制定維護時間和更換時間，本文做如下工作:
　　首先，根據船舶輸電線路的絕緣惡化過程來對線路短路故障演化機理進行研究，并對早期故障的故障特性進行分析;根據其故障特性，搭建船舶輸電線路的早期故障模型，并分析早期故障模型的初始參數對模型的影響;研究干饋式混合輸電網絡的船舶電力系統，對輸電線路的各個運行狀態(tài)進行分析比較。
　　其次，以所搭建的船舶

3、輸電線路早期故障模型和輸電線路的各個運行狀態(tài)信號為基礎，對線路電流信號進行卡爾曼濾波器緩慢動態(tài)估計獲得估計電流信號，將電流信號和電流估計信號之間存在的差異作為系統狀態(tài)改變的第一個標準信號來與電流狀態(tài)閾值進行比較，做出初步診斷。同時對電壓信號進行卡爾曼濾波器快速動態(tài)估計獲得估計電壓信號;接著對估計電壓信號進行方波擬合，將擬合的方波絕對值的均差與電流剩余信號比值作為第二標準信號來與電壓狀態(tài)閾值進行比較，來肯定或否定初始診斷，并通過對所搭的船

4、舶輸電線路系統中各個支路線路的狀態(tài)檢測來驗證該方案的可行性，以及通過與其它另外三種基于電壓電流的早期故障方案比較來驗證該方案的準確性。
　　最后，根據馬爾科夫鏈的基本理論和船舶輸電線路的狀態(tài)變化狀況，將運行狀態(tài)的劃分為正常狀態(tài)、早期故障狀態(tài)和短路故障狀態(tài)，并建立相應的船舶輸電線路的馬爾科夫模型?；诖拜旊娤到y的歷史運行數據樣本獲得其等效的馬爾科夫狀態(tài)轉移概率矩陣。基于狀態(tài)轉移概率矩陣以及當前系統狀態(tài)可快速解析獲得未來一段時間處于