电器设备绝缘状态在线监测方法研究

【摘要】电器设备是电力系统中的重要元件，也是电力系统中使用量最大且耗资最多的一次设备，其可靠运行直接影响着电力系统的安全与稳定。随着电器设备的发展，固体绝缘材料以其优良的电气、化学、物理及力学特性大量的应用于电器设备中，固体绝缘结构件如灭弧筒、绝缘筒、绝缘子以及电器设备的出线套管等已经普遍的使用，根据其绝缘特点对于以大型固体绝缘结构为主绝缘体的电器设备统称为电容型电器设备。根据统计，绝缘故障是引发电器设备事故最重要的原因，因此研究电器设备绝缘状态在线监测具有十分重要意义。电器设备绝缘状态在线监测的核心问题为绝缘状态评估准确度、各项绝缘特征量指标对于绝缘状态影响的权重、复杂条件下在线获取绝缘特征量的精度、绝缘材料老化过程中绝缘特征量变化和绝缘在线动态监测硬件设计。基于此，本文开展下述工作。(1)针对电容型电器设备绝缘状态评估存在的受到多种外部、内部因素的随机性约束，建模复杂，影响评估结果的因素多，而且影响程度不同的困难，本文提出了改进加权灰靶理论对电容型电器设备绝缘状态进行评估，改进了传统灰靶理论靶心度计算过程中各项评估指标对于靶心度影响权重计算的不合理性，采用层次-熵权组合权重法计算各项指标对于绝缘状态的影响权重，利用层次分析法的主观优势结合熵权法的客观优势，确保权重计算更加科学合理，并针对电容型电器设备自身特点，给出了绝缘状态评估的分级策略，通过实验验证了该方法的有效性，为电容型电器设备检修提供可靠的参考。(2)针对电容型电器设备绝缘介质损耗值在线监测存在着测量稳定性差、抗干扰能力差、精度要求高、硬件设计复杂等问题，提出瞬时功率变换方法结合综合相对测量法测量设备的介质损耗值，可跟踪电网频率并实现电阻性电流和电容性电流的分解，不需要获取电压或者电流的具体相位信息，有效克服了由于非同步采样和非整周期采样造成的频谱泄漏和栏栅效应带来的误差，并降低对硬件水平的苛刻要求，通过综合相对测量法能够极大地降低同相母线上多台设备的相似性干扰，从而提高监测精度。(3)针对环氧树脂绝缘材料老化机理数据不完善，严重制约电容型电器设备绝缘状态在线监测，本文开展了数千小时的加速老化试验，系统的研究了环氧树脂绝缘材料在逐步老化过程中，绝缘特征量在老化过程中的变化规律。为电容型电器设备绝缘状态监测的评估以及故障诊断提供科学、可靠的数据支撑。(4)针对电容型电器设备绝缘状态评估体系建立过程中需要同时监测8种指标，继而带来的在线监测项目繁多、采样路数众多和数据存储量大的难点，以固体环网柜为研究对象展开研究，提出DSP+CPLD+USB实时监测策略，在PCB电路板制作中充分考虑了抗电磁干扰能力，以此为基础完成了固体环网柜绝缘在线监测系统的研制，实现了各项指标的同时监测，保证了各项绝缘指标的精确度，为设备绝缘状态评估的准确性提供保证。
【作者】刘树鑫；
【导师】曹云东；
【作者基本信息】沈阳工业大学，电机与电器，2013，博士
【关键词】电容型电器设备；绝缘状态；灰靶理论；层次分析法；熵权法；状态评估；在线监测；

【参考文献】
[1]秦宁.猪骨骼肌数字基因表达谱分析与差异表达基因验证[D].吉林农业大学,动物遗传育种与繁殖,2012,硕士.
[2]吴超伟,韦志平,周懿,钟崴.通用型电站锅炉制粉系统设计计算模型及其软件开发[J].热力发电,2014,07:82-86.
[3]刘思航.初级阶段留学生汉字书写偏误研究[D].吉林大学,汉语国际教育,2014,硕士.
[4]范晓棠.肝硬化基础上肝癌的临床危险因素分析及肝癌与肝硬化微小RNA差异表达研究[D].新疆医科大学,内科学,2013,博士.
[5]田源.附条件不起诉制度实证研究[D].华中师范大学,诉讼法学,2014,硕士.
[6]PavkaOrkhonchimeg.Enterprise Employment Relationship and Employee Behavior[D].华中师范大学,MBA,2014,硕士.
[7]闫晶.《1Q84》中主人公伦理道德的研究[D].浙江大学,日语语言文学,2013,硕士.
[8]张润利,刘健.工程机械专利信息之挖掘机篇[J].工程机械文摘,2003,03:32-35.
[9]徐功浩.石墨烯CVD法制备工艺优化及实现睑板腺热敷功能研究[D].厦门大学,仪器仪表工程,2014,硕士.
[10]宋小莉,牛欣,司银楚.基于BP神经网络的半夏、生姜、甘草三泻心汤配伍研究[J].中国临床药理学与治疗学,2005,05:527-531.
[11]杨冬华.山东半岛蓝色经济区人才智力支撑发展战略研究[D].山东师范大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[12]徐培.企业裂变衍生研究[D].浙江工商大学,产业经济学,2012,硕士.
[13]代丽丽.乳酸离子液体及其水溶液物理化学性质研究[D].辽宁大学,物理化学,2012,硕士.
[14]刘华,周天星.城市轨道交通折返站辅助配线设计研究[J].中国铁路.2007(02)
[15]贾京京.我国隐私权刑法保护问题研究[D].贵州民族大学,刑法学,2014,硕士.
[16]李月景.电视扫描式图形显示智能软件[J].自动化学报,1989,01:94-96.
[17]张文宇,薛惠锋,厍向阳,张洪才.基于RS理论的相容及不相容决策表简化对比研究[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2002,02:122-125.
[18]郑琳.基于广播电视大学学员综合信息的K-means聚类算法研究[D].燕山大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[19]聂嘉明（NipKameng）.若干车间排序问题和最短路问题的组合问题[D].清华大学,数学,2013,硕士.
[20]张力.目的论关照下报告文本的汉译策略[D].北京外国语大学,翻译,2013,硕士.
[21]杨庆光,李庆生,王树华.STEP5浮点数在过程控制系统中的应用[J].一重技术.2001(01)
[22]戴素琴.大肠杆菌—链霉菌穿梭型BAC载体的构建及功能验证[D].安徽大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[23]张超.主动网络测试中时钟同步和测试数据生成的研究与实现[D].西安电子科技大学,计算机系统结构,2011,硕士.
[24]王云峰,李杰,丁明磊.从ERP成功要素透视中国企业信息化之路[J].管理世界,2005,08:153-155.
[25]王小姣.中日大学日语教育比较[D].南京师范大学,日语语言文学,2012,硕士.
[26]本报记者杨卓卿.石墨烯“闹剧”维科精华三度难以澄清游资推波助澜股东渔翁得利[N].华夏时报,2011-05-23A12.
[27]童钢.基于IIOP.NET/EMS跨平台债券交易系统设计[D].复旦大学,软件工程,2012,硕士.
[28]任夏楠,邓兆祥.动态反馈解耦规范型时域结构特征分析及变换矩阵的构造[J].自动化学报,2012,12:1896-1905.
[29]李兴辉.急性胰腺炎肾脏及肾周受累的MRI研究[D].川北医学院,影像医学与核医学,2013,硕士.
[30]文雅丹.大型连锁酒店绩效考评问题探究[D].江西财经大学,会计学,2013,硕士.
[31]王颖.手机统一订购支付系统[D].黑龙江大学,软件工程,2012,硕士.
[32]廖倩.基于能量均衡的无线传感器网络LEACH协议的研究[D].郑州大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[33]张素兰,张继福.融合粗集和概念格理论的分类知识挖掘模型研究[A].中国仪器仪表学会.全国第十五届计算机科学与技术应用学术会议论文集[C].中国仪器仪表学会:,2003:5.
[34]田玲玲.非线性油气悬架系统的矿用车平顺性建模与优化研究[D].湖南大学,车辆工程,2011,硕士.
[35]檀贤.儿童期特应性皮炎中医证型分布研究及与皮肤屏障相关性分析[D].湖北中医药大学,中西医结合临床（专业学位）,2013,硕士.
[36]尹娟毅,李振林.攀升良品率学习曲线[J].中国集成电路,2003,10:62-64.
[37]田龙.天线自适应阻抗匹配系统设计与实现[D].苏州大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[38]王海清.虚拟技术的“超现实性”与道德观分析[D].山西大学,科学技术哲学,2004,硕士.
[39]许龙芬.关联理论视角下的中国相声幽默分析[D].成都理工大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[40]高啸.遥感影像城市范围自动提取方法研究[D].西北大学,地图学与地理信息系统,2014,硕士.
[41]王春彦.股骨外旋对人工全髋关节置换术前数字化模板测量的影响[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[42]代雷霆.大型透明塑料件注塑成型工艺参数优化[D].兰州理工大学,材料加工工程,2013,硕士.
[43]彭田田.历史教学与中学生心理健康教育研究[D].华中师范大学,学科教学,2013,硕士.
[44]于雁鸿.针刺阳陵泉对健康人及偏瘫患者被动运动即刻效应的功能磁共振及功能连接度研究[D].北京中医药大学,中医内科学,2013,硕士.
[45]陈迪.氧化铟锡（ITO）掺杂微波烧结研究[D].西南交通大学,材料科学与工程,2014,硕士.
[46]金姗.不方便法院原则在跨国公司环境诉讼中的适用探究[D].吉林大学,国际法,2013,硕士.
[47]宋志刚.土地资源可持续利用与保护研究[D].内蒙古师范大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[48]张翠连.大鼠动脉粥样硬化模型的制备和富氢水对动脉粥样硬化防治作用的研究[D].河北医科大学,内科学,2014,硕士.
[49]申晓方,杜群阳,温静,倪云蕾.中国在非洲的民营投资:现实与机遇[J].国际经济合作,2013,08:4-8.
[50]王秀坤,张少中,杨南海.改进的EM算法及其在防洪决策中应用[J].大连理工大学学报,2004,03:454-458.