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基于模糊神经Petri网的绝缘子运行状态诊断系统研究

作　者: 张智泉
导　师: 王淑青
学　校: 湖北工业大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 绝缘子运行状态闪络智能诊断模糊神经Petri网络
分类号: TM216
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 27次
引　用: 1次
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内容摘要

绝缘子作为输电系统中重要组成器件,在正常工作情况下受到大气污染等因素的影响,污闪等事故频繁发生,直接影响着供电系统的安全和稳定。目前研究结果表明:导致外绝缘子故障的因素有很多且其相互关系也很复杂,很难做到有效、准确的监测和诊断,因此绝缘子的劣化、污秽放电及其闪络等问题的诊断和预测将是今后电力输电领域的热门研究课题。本课题深入分析了外绝缘子闪络发生机理及其表面污秽放电的发展过程,结合已有的智能诊断技术和方法,总结了导致绝缘子运行故障的故障特征量及其之间的复杂关系,并阐述了污闪放电各个阶段的特性,建立了一个能准确、全面诊断绝缘子运行故障的诊断推理系统;在设计过程中融合了模糊产生规则式、Petri网络、神经网络等理论,取长补短使得所设计的绝缘子运行状态诊断系统具有较好的推断能力和自学习能力,并对该推理系统进行了一定的研究和论证,最后通过诊断系统仿真程序证明了该诊断系统的可行性和准确性。本文做了三个方面的尝试:(1)详细归纳出了造成绝缘子故障的因素及其相互的复杂关系,经过总结选取出了便于诊断系统诊断的特征量,运用这些特征量诊断系统经过综合诊断推理和分析可以很准确、较快的诊断出该绝缘子的污秽度、劣化度和闪络机率。(2)提出采用模糊神经Petri网的诊断系统,本文设计的诊断系统具有这些理论的优点,使得诊断推理和网络学习更加完善。系统采用模块化的结构方式,并对输入参数进行了定义和模糊化处理,在系统推理过程中,则运用连续函数的形式进行推理运算,保证了诊断结果的准确性。(3)面向对象技术是VC++6.0语言的一大特点,利用它的这一特点设计了一套与本文设计的诊断模型相对应的诊断系统仿真程序,证明该诊断模型的准确性和可行性。最后对诊断结果进行分析,从中发现了系统中需要改进与完善的方面,为今后的研究工作指明方向。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章引言  8-14
  1.1 课题的研究背景  8-9
  1.2 课题的研究现状  9-11
  1.3 研究目的与意义  11-12
  1.4 本文的主要工作  12-14
第2章绝缘子闪络发生机理及其特征描述  14-21
  2.1 引言  14
  2.2 绝缘子污闪产生的原因  14-15
  2.3 污秽绝缘子沿面放电发展过程  15-16
  2.4 污闪物理模型  16-17
  2.5 表征污秽绝缘子运行状态特征量的选取  17-21
第3章模糊神经Petri 网诊断模型  21-28
  3.1 引言  21
  3.2 PETRI 网  21-22
  3.3 模糊PETRI 网络表示  22-25
    3.3.1 模糊产生式规则  22-23
    3.3.2 模糊Petri 网  23-24
    3.3.3 模糊Petri 网的诊断方法  24-25
  3.4 故障诊断的模糊神经PETRI 网模型  25-28
    3.4.1 故障诊断的模糊神经Petri 网模型  26-27
    3.4.2 模糊神经Petri 网模型网络学习和训练  27-28
第4章基于模糊神经Petri 网络的绝缘子运行状态诊断系统设计  28-46
  4.1 系统整体设计  28-29
  4.2 系统输入特征量的模糊化处理  29-36
    4.2.1 湿润模糊化表达  29-30
    4.2.2 自然环境因素的模糊化  30-32
    4.2.3 电参数特征量的模糊化  32-34
    4.2.4 空气质量模糊化  34-35
    4.2.5 运行时间模糊化  35-36
  4.3 基于模糊神经PETRI 网的绝缘子诊断推理系统  36-42
    4.3.1 绝缘子诊断系统的模糊神经Petri 网模型表达  36-39
    4.3.2 诊断系统的推理过程  39
    4.3.3 模糊Petri 网节点的推理  39-42
  4.4 诊断系统节点算例分析  42-46
第5章诊断系统仿真及结果分析  46-54
  5.1 诊断系统仿真设计  46-50
  5.2 诊断系统仿真结果与分析  50-54
第6章总结与展望  54-56
  6.1 总结  54
  6.2 展望  54-56
参考文献  56-59
致谢  59-60
附录  60

基于模糊神经Petri网的绝缘子运行状态诊断系统研究

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