杨娜[1]2011年在《模拟环形电网故障诊断实验平台的设计》文中研究说明电力在国民经济中占有极其重要的地位,掌握着国民经济的命脉,因此人们对电能的持续性、稳定性的要求也越来越高,但是电力系统作为一个庞大的、高度复杂的动态系统,常常处于不同的扰动之中,故障是难以避免的,那么就需要根据事发环境,快速准确的识别电力系统发生故障的元件以及误动和拒动的保护和开关,对故障做出正确的判断,以利于电力系统故障的恢复。目前随着现代电网的规模、容量和覆盖范围越来越大,各种监控设备在电网调度中心得到了广泛的应用。本文参考实际的电力系统的典型结构,设计了一套应用于实验室规模的、具有集中参数特点的模拟环形电网的电力系统实验平台,主要设计了电力系统网络输电线路上可能出现的各种短路故障类型模块。并且开发了以组态王软件、TwidoPLC以及和EDA9033数据采集模块为基础的上位机监测系统,通过组态王与PLC和组态王与数据采集模块两个通信部分的设置,实现了控制界面与各个设备的通信连接,最终实现了对电力系统运行状态进行在线监测及对模拟故障进行诊断。组态王开发出的系统界面形象直观,操控简洁方便,实现了系统的智能化。作为另一组成部分,系统中电气元件发生故障和不正常运行状态虽然无法避免,但是系统发生事故却可以预防,因此在该系统中,还设计了继电保护装置,该装置能迅速作用于断路器,切断故障元件的供电,或向值班人员发出信号以及时进行处理,可以大大减少发生故障的几率,通过预防事故或者缩小事故范围来提高系统运行的可靠性。最后通过实验对实验平台的故障模块,微机保护和状态监测等功能进行实验验证,满足了拟定设计要求,具有一定的实用价值。
谭宇航[2]2015年在《水轮机调速系统的故障诊断与容错控制研究》文中研究表明水资源是基础性的自然资源,水力发电是一种可再生的清洁能源,在电力生产中具有不可替代的重要作用.近年来国家进一步发展水利事业,支持小水电发展,集中整改大中型水电站。但是,由于电力系统的日益庞大对水力发电在频率和有功功率调节与控制上有更高的要求,所以需要引进水轮机自动调速系统,水轮机调速系统包括PID控制算法部分,电液伺服系统,水轮机机组,测量电路,它处于水力发电设备层级的最前端,直接负责对转速和功率进行调节。从它的作用可以看出,水轮机调速系统是水力发电的核心装置之一,它的好坏直接影响到水电机组跟随性能指标和抗扰性能指标是否合格,随着电气,电子,计算机技术的快速发展,微机型调速系统已经成为主流,它除了完成机组调速这一基本任务以外功能有了较大扩展,尤其是微机调速系统可实现各种复杂的控制功能,调速系统已成为一个多功能的智能控制系统。由于调速系统结构的复杂化,造成了水轮机调速系统故障的模糊性、随机性以及不确定性的增加,一个故障的发生往往是多个因素引起的,这使得整个水轮机调速系统的运行可靠性被拉低。在现代水力发电领域中,因为调速系统故障而造成的发电事故频频发生,这些故障轻则影响发电效率降低产能,重则造成人员伤亡,机组烧毁等重大事故。以测频故障为例,测频不准确时容易造成调速系统出现过调现象,过调现象轻则影响发电产能,重则会造成电网解列,这些故障都对经济发展和社会生产带来了很大的负面影响,不容忽视。故障诊断与容错控制技术的出现为解决这一难题带了新的途径,将这项技术应用到水轮机调速系统中可以对同一故障进行多层次、多角度的分析,及时准确的发现故障、处理故障,并且可以利用一定的容错机制使调速系统可以在故障条件下维持正常运行,大大提高了调速系统的可靠性,有效减少了各种发电事故的发生。本文将着重从测频故障的解决方法、递阶融合诊断方法在水轮机液压系统故障诊断与容错控制中的应用以及双系统硬件冗余容错机制等方面探讨调速系统的故障诊断与容错控制办法,并进行相应的软件、硬件设计和MATLAB仿真试验对所提出的水轮机调速系统的故障诊断和容错控制办法在水轮机调速系统中加以实现。
张朕滔[3]2015年在《发电机组励磁系统故障诊断与容错控制》文中提出励磁控制系统是发电机组运行过程中及其重要的组成部分,其中安全稳定的励磁调节器控制系统是发电机组运行过程中有效控制策略,随着励磁系统技术的飞速发展,励磁系统设备日趋复杂,自动化程度越来越高,针对发电机组励磁系统设备的安全性和可靠性越来越高,对于现阶段大型复杂的发电机组励磁设备而言,传统的发电机组励磁系统故障诊断与容错控制方法已经不再适用,故为了适应现代控制设备而发展的智能故障诊断与容错控制策略是发电机组励磁系统运行过程中采用的一类实用新型技术。本文全面系统的概述了发电机组励磁系统故障诊断与容错控制技术发展以来的各种基本理论和方法,重点对发电机组基于双微机控制励磁系统的故障诊断与容错控制作了详细的介绍,主要内容包括了双微机励磁系统故障诊断与容错控制构成原理、控制方案、硬件设计、软件设计及实现硬件技术,同时对发电机组励磁系统典型故障类型在搭建的硬件平台上进行实验验证。首先,设计了发电机组双微机控制励磁系统故障诊断与容错控制硬件结构框架,确定选用TMS320F2810型号的DSP芯片作为发电机组励磁系微机控制芯片,充分利用DSP芯片丰富的接口和系统结构的要求,用protel软件设计系统各模块的外围接口电路。其次,针对发电机组双微机励磁控制系统软件设计,充分利用DSP芯片通用输入/输出多路复用器GPIO、CPU定时器、X2810中断系统、事件管理器EV、数/模转换器ADC、以及通信模块完成对双微机励磁系统各个模块软件的编程。再次,搭建双微机励磁系统硬件平台,在该平台上对典型的励磁故障类型进行故障模拟,然后在此基础上简化外围电路提高故障检测的实时性。最后,为保证双微机在故障切换时实现双通道的无扰动切换,利用增量式PID控制算法完成备用机对故障前主机的数据跟随,以及选用CD4053开关为基础设计的外围切换电路完成对故障的快速切换。通过实验测试结果表明,本文所设计基于双微机控制的发电机组励磁系统故障诊断与容错控制故障检测准确,运行过程中对故障的切换对系统的正常运行无扰动,保证了发电机组励磁系统在实际中的稳定可靠运行。
马野[4]2012年在《基于PSO优化的模拟环形电网状态监测与故障诊断的研究》文中提出电力系统作为庞大而高度协调运行的动态系统,在日常运行中经常遇到各种形式的扰动,难以避免发生各种类型的故障,特别是输电线路的故障更是高发。为了确保电力系统的安全稳定运行,增强供电连续性和可靠性,继电保护与故障诊断系统因需而生,以实现对电力系统状态信息的实时监测、对网络故障的快速定位和类型识别,同时便于现场检修和事故后的快速恢复。近年来电力系统广泛采用的微机继电保护常常包含了状态监测的功能,而故障诊断的方法和技术仍是当下研究的热点。基于知识的智能化故障诊断方法是目前的主要科研方向,这类方法的应用性研究也是最为引人瞩目的一类课题如何将电力系统故障诊断的复杂算法和高校实验室中的设备结合,构架模拟电力系统实验平台来验证各种故障诊断算法,是本论文着力解决的问题。本文参考实际电力系统的典型结构,设计了一套应用于实验室规模的、具有集中参数特点的模拟环形电力系统实验平台,开发了基于组态软件的人机控制平台、基于智能电参数检测模块的状态数据采集系统。作为另一组成部分,本文还讨论了基于粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization)的故障诊断网络并在LabVIEW图形化编程环境中应用Matlab Mathscript节点搭建、仿真并验证了该算法理论在仿真与模拟环形电力系统实验平台中可行性。本文的后半部分描述了实验平台的物理选型、搭建、软件编写和应用调试过程,调试结果证明实验平台具备了拟定的系统功能要求,具有一定的实用价值。
丁木[5]2010年在《模拟环形电力系统状态监测与故障诊断平台的设计》文中研究说明电力系统作为庞大而高度复杂的动态系统,在日常运行中经常遇到扰动,难以避免发生各种类型的故障,特别是输电线路的故障更是高发。为了确保电力系统的安全稳定运行,增强供电连续性和可靠性,需要建立优质、准确、快速的状态监测和故障诊断系统,实现对电力系统状态信息的实时监测、对网络故障的快速定位和类型识别,以便于现场检修和事故后的快速恢复。近年来电力系统广泛采用的微机继电保护常常包含了状态监测的功能,而故障诊断的方法和技术仍是当下研究的热点。基于知识的智能化故障诊断方法是目前的主要科研方向,这类方法的应用性研究也是最为引人瞩目的一类课题。如何将电力系统故障诊断的复杂算法和高校实验室中的设备结合,构架模拟电力系统实验平台来验证各种故障诊断算法,是本论文着力解决的问题。本文参考实际电力系统的典型结构,设计了一套应用于实验室规模的、具有集中参数特点的模拟环形电力系统实验平台,开发了基于DSP板卡等设备的状态数据采集系统和基于LabVIEW图形化编程环境的可视化控制软件,对实验平台的状态进行实时控制和数据显示。作为另一组成部分,本文还探讨了一种在处理由不知道所引起的不确定性方面有独特优势的不确定性推理方法——D-S证据理论信息融合原理,并将其应用于电力系统的故障诊断领域。本文在阐述理论和分析算例的同时,还与所设计的模拟实验平台相结合,编写了基于MATLAB软件和LabVIEW环境的故障诊断程序。本文的后半部分描述了实验平台的物理选型、搭建、软件编写和应用调试过程,调试结果证明实验平台具备了拟定的系统功能要求,具有一定的实用价值。
王亮[6]2004年在《嵌入式电力系统动态记录装置及故障诊断研究》文中认为随着超高压电力系统的构成，大电网之间的互联，高压输电线路的故障对电力系统的安全运行构成严重威胁。电力系统故障时的处理和恢复，必须是建立在对故障正确诊断的基础上。因此，对输电线路的故障诊断和性能分析是极为重要和必要的。 故障录波信息是故障诊断系统的基础，单个故障录波装置无法实现复杂的故障诊断。中国电力数字网CEDnet为故障录波装置的联网提供了条件，而现有的录波装置、RTU等电力自动化设备多数不是为网络应用环境设计的。本文提出了嵌入式电力系统动态记录装置这一概念，设计了应用于网络环境的嵌入式电力系统动态记录装置，并对在此基础上构建的输电线路故障诊断系统作了分析和研究。具体工作内容如下： 1．研究和分析了嵌入式技术，包括嵌入式微处理器、嵌入式操作系统、嵌入式以太网在电力系统中的应用。 2．提出了嵌入式电力系统动态记录装置这一概念。 3．设计了一种适用于网络环境的嵌入式二次设备通用数据处理平台。 4．设计了一种基于通用数据处理平台的电力系统动态记录装置。 5．构造了基于嵌入式电力系统动态记录装置的输电线路故障诊断系统框架。 研究表明，嵌入式技术的运用成功地实现了低成本、高性能、适用于网络环境的电力自动化设备；嵌入式电力系统动态记录装置是输电线路故障诊断可靠的数据源，在此基础上构建的输电线路故障诊断系统将大大提高电网故障诊断的水平。
王晓东[7]2007年在《电力系统故障诊断》文中研究表明分类号： TM731U D C：
马旭辉[8]1996年在《专家系统在电力系统故障诊断中的应用》文中提出本文针对中国长城铝业公司高压配电网故障多，分析处理难等问题经过大量的工作后，开发了电力系统故障诊断专家系统(FDES)。 论文首先阐述了专家系统、人工智能与智能工程三者的联系与区别，以及它们与工业自动化发展的关系，并且就专家系统的发展方向作了一定的探讨。针对论文的中心论题，本文第二章详细综述了专家系统在电力系统故障诊断中的应用情况。 为了更好的说明本文的主要研究成果——FDES，本文对其工业背景以及FDES的依托——计算机电力监控系统作了较为详细的介绍，由此说明了构造FDES的原因及意义。 第五章作为本文的核心，着重介绍了FDES的工程实现，表明了FDES的以下特点： ·采用框架系结构表达电网结构知识 ·带启发性知识的深度优先搜索 ·正反向混合推理机制 ·公用实时数据库 ·利用故障波形分析事故 仿真例子表明FDES对电网故障的诊断有较好的效果。
李宁[9]2012年在《基于概率Petri网的电力系统故障诊断技术研究》文中研究指明随着电力行业的市场化发展,电能用户对供电可靠性尤其是连续性的要求越来越高。但是由于人为、气候等多种因素的影响,电力系统故障的产生是不可避免的,由此造成用户供电中断和供电质量下降,甚至损坏电气设备等后果。同时,随着电网规模的不断扩大和整个社会电气化进程的加快,越来越多的自动化装置被应用到电力系统中,当电网发生故障时,由各级自动装置产生的大量报警信息会在短时间内不加选择地涌入到控制中心,超出运行人员的处理能力。因此有必要研究一个有效的电力系统故障诊断方法,以快速、准确的判断出故障元件。Petri网是一种图形化的建模工具,适用于分析电力系统故障类的离散事件动态系统。近年来,学者们已将其应用于电网故障诊断,但是所提出的方法一般存在着以下问题：建立的模型难以适应网络结构的变化,通用性较差,维护困难；故障信息缺失时,易发生诊断错误,容错性不足。针对以上问题,本文以提高诊断模型的通用性和容错性为研究目标,在归纳总结目前国内外有关研究成果的基础上,将概率Petri网应用到电力系统故障诊断中,工作内容主要分为以下几个方面：(1)对传统的概率Petri网进行了扩展研究,修正了变迁的计算函数和输入输出弧权值,提高了概率Petri网的诊断性能。根据继电保护和断路器动作的统计数据,利用概率方法对其初始标识概率值进行了详细地计算,使得初始标识得以描述继电保护和断路器动作的不确定性。(2)基于新型概率Petri网理论,提出了一种含时空因素的电网故障诊断分步模型,建立了基于故障信息系统的线路、母线和变压器元件的引出线模型,对保护逻辑配合关系进行了准确地模拟。利用可疑元件故障树,通过对一次拓扑的结构分析,可适应不同的系统运行方式。(3)针对复杂电网故障诊断时,Petri网模型的矩阵维数过大、自适应性差和组合爆炸等问题,在上述建模方法基础上结合Petri网的化简技术,构造了分层子网故障诊断概率Petri网模型。即对线路和变压器的两端分别建立主保护、近后备保护以及远后备保护底层子网模型,再综合两端底层子网建立综合诊断子网；对母线建立各引出线方向底层子网,再将其综合建立综合诊断子网模型。并通过多个算例验证了该方法可有效地缩小模型规模,降低矩阵维数,自适应性较强。
陈新[10]2008年在《承德市电网事故处理辅助决策系统项目研究》文中认为电网是实时性很强的电力传输和分配网络。电网发生事故时,调度员应快速准确地分析和判断故障,迅速隔离故障设备,恢复电网安全稳定运行。随着电网的发展和管理设备的增加,迫切需要为调度员的事故处理提供一个有力的辅助工具,从信息集成、故障判断、提供恢复方案和防误、事故追忆等方面为调度员提供全方位的决策支持。正常操作时为调度员提供事故分析和处理的模拟培训手段等功能。电网发生事故时自动提供故障设备、故障类型、停电区域、受影响的重要用户等信息,并根据事故前后运行方式和厂站拓扑信息,智能化或手动生成恢复方案,并利用典型预案方式提供有效的综合防误操作手段,保证事故处理的可靠性。
参考文献：
[1]. 模拟环形电网故障诊断实验平台的设计[D]. 杨娜. 东北大学. 2011
[2]. 水轮机调速系统的故障诊断与容错控制研究[D]. 谭宇航. 重庆理工大学. 2015
[3]. 发电机组励磁系统故障诊断与容错控制[D]. 张朕滔. 重庆理工大学. 2015
[4]. 基于PSO优化的模拟环形电网状态监测与故障诊断的研究[D]. 马野. 东北大学. 2012
[5]. 模拟环形电力系统状态监测与故障诊断平台的设计[D]. 丁木. 东北大学. 2010
[6]. 嵌入式电力系统动态记录装置及故障诊断研究[D]. 王亮. 河海大学. 2004
[7]. 电力系统故障诊断[D]. 王晓东. 河北工业大学. 2007
[8]. 专家系统在电力系统故障诊断中的应用[D]. 马旭辉. 浙江大学. 1996
[9]. 基于概率Petri网的电力系统故障诊断技术研究[D]. 李宁. 东北大学. 2012
[10]. 承德市电网事故处理辅助决策系统项目研究[D]. 陈新. 华北电力大学（河北）. 2008
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