张启清[1]2002年在《电力变压器故障诊断专家系统的研究》文中研究表明本文针对电力变压器故障诊断的特点,提出了红外技术与专家系统相结合的方案来实现电力变压器故障诊断。在构建专家系统时采用了新一代多专家合作黑板型结构,在推理层面建立了综合专家系统的数学模型;在硬件方面采用了基于现场总线技术的现代通信方式。完成了系统软、硬件总体方案设计和部分软件开发。本文对红外技术这一高新技术的基础理论进行了深入的学习,对常见的红外仪器进行了全面的介绍和比较。此外还分析了影响红外检测的因素并提出了一些相应的注意事项,同时给出了红外信号的校正方法。在专家系统的知识库的过程中,采用了面向对象技术,使得复杂的专家知识呈分层、分布式特征,这种结构的知识库具有高效、可靠、易于维护等优点。在专家系统的推理方式上,将规则、案例、正反向推理等多种形式结合使用。系统的规划和搜索方面,在结合系统的分层化、模块化的同时采用了多种方法相结合的形式,使得系统的搜索策略和推理方法既高效、准确又轻松地实现了多专家合作。在本文中,作者构建了一个综合诊断专家系统数学模型,作者采用了环境因素、设备输入输出量、红外信号、以及其他检测方式(例如DGA)所得的信号作为输入量,同时还参考案例比较的结论,做到了专家系统真正的综合。对诊断中的模糊问题,先将模糊量转化为数字量,并采用模糊推理、模糊矩阵等多种方法参与故障诊断;得出诊断结论后又采用数字量模糊化进行还原以便专家系统解释。在系统的软、硬件设计方面都采用了开放式的设计思想,这既符合Visual C++的特征,也满足专家系统需要不断扩充、更新的要求。总体看,本系统的方案具有思路新颖、结构简单,专家系统诊断效率高、易于维护、易于更新升级等优点,具有广阔的应用价值和开发前景。
黄勇[2]2001年在《电力变压器故障的红外诊断技术应用研究》文中进行了进一步梳理随着红外诊断技术的普及应用,红外诊断技术在电力设备特别是变压器故障诊断中发挥着越来越重要的作用。由于红外诊断具有非接触性和诊断运行中设备的特点,其诊断结果受到外界环境和判别方法的影响,因此提高变压器红外诊断技术的准确性及提高其应用效果具有重要影响,对变压器红外诊断应用技术进行研究具有重要的工程实用价值。 本文在红外辐射的基础知识上引出红外诊断的基本原理,并从红外诊断的角度研究了电力变压器的故障模式和电力变压器红外诊断的机理;分析了红外成像仪的成像原理,研究了利用红外热成像仪对电力变压器的故障进行诊断,现场故障诊断的操作流程、现场获取电力变压器诊断热成像图谱、热像图谱分析处理等工程实际问题;最后论文应用红外热成像技术对孙家坝变电站#1主变和#2主变的故障进行诊断,得到与实际相符的结果,并从得到实际图谱研究了热成像诊断的影响因素。
李文芳[3]2014年在《基于红外图像的电力变压器故障的在线检测》文中研究表明电力变压器作为电力系统运行的重要设备之一,为保证供电的可靠性和安全性,对运行的变压器进行故障在线检测非常必要。红外诊断技术作为一种有效的故障检测手段被广泛采用。它可以检测和诊断电力变压器大量的内部、外部缺陷,快速对设备热状态进行红外成像,通过对电力变压器故障的红外图像的分析,从而对运行的变压器存在的事故隐患和缺陷进行定位、定性的故障诊断。在对变压器的红外检测方法进行研究,总结国内外研究成果的基础上,结合课题的实际要求,提出了红外诊断技术对电力变压器的故障进行在线检测的方案。通过设计的变压器故障在线检测与诊断系统,完成变压器故障的在线检测的效果首先对采集的变压器红外图像进行预处理。通过线性变换和直方图均衡化算法,实现红外图像的图像增强;然后根据红外图像的噪声特点,讨论了几种经典的去噪算法,采用小波包阈值算法对红外图像进行消噪。仿真结果显示,该算法有效地抑制了图像中的噪声信号,很好的改善了图像的质量。其次,研究了红外图像分割技术中两种经典的分割算法,即边缘检测和Ostu分割法。对比实验结果图,采取了Canny算子边缘检测的图像分割法。然后根据电力变压器各部位图像的特征,采用改进的Hu不变矩提取特征值,并利用最近邻分类器进行图像识别。最后,选用Visual Basic6.0设计了电力变压器故障在线检测与诊断系统。该系统针对某区域进行重点监测,通过故障温度阈值与温度变化率的双重判断预测设备的运行情况;或根据“图像特征判断法”与“模糊温差法”,并结合红外图像数据库中的信息判断变压器故障的类型,基本实现了变压器红外图像故障的在线检测。
许力[4]2015年在《电力变压器状态检修与在线监测的实际运用与探索》文中提出随着现代社会和经济的发展,对能源的巨大需求促进了电力工业的飞速发展,使得电力系统向大容量、超高压和跨区域方向发展。电网建设的步伐加快,电网科技含量的提升,新技术、新装置的大规模应用,以及企业自身发展要求和社会供电服务承诺工作的推进,对安全生产、提高供电可靠性和优质服务提出了更高的要求。电力系统安全稳定经济运行的基础是电力设备的安全运行,特别是其中的电力变压器,因其承担着电能的转换与传输,所以其地位及作用是不可替代的,其运行状况的好坏也将直接影响到整个电力系统的安全与稳定运行。在电力系统中,如果电力变压器发生了故障,那就可能导致其他电气设备发生故障,甚至是对电力系统造成严重的影响和巨大的经济损失,严重时甚至会影响到社会的发展和人们的正常生活。可见,随着人们对电能质量要求的不断提高,必须提高电力变压器的运行维护和检修水平,只有这样才能够有利于有效的预防和降低设备发生故障的概率,并且要建立合理的检修策略,针对监测的潜在故障进行及时有效的处理,对电力行业的发展具有重要的理论和实际意义。状态检修由于其智能化、高效化,成为电气设备检修发展的必然趋势,是一种新型的、先进的检修技术。状态检修是通过在线监测技术来获得设备的实时状态量,再根据状态量对设备进行状态评估,然后根据其评估结果确定设备的健康状态,从而开展相应的试验、检修工作。由此可见,状态检修不但推动了电气设备检修和管理的发展、进步,也促进了在线监测技术的提高,更重要的是降低了检修成本,提高了供电可靠性。本文在概述发展状态检修与在线监测的需求与意义以及国内外变压器状态检修的发展动态与现状的基础上,首先对电气设备的状态检修与在线监测系统进行了全面的分析,给出了状态检修的基本规则和状态检修实施的管理系统,从整体上把握了状态检修的步骤与过程:设备分类、状态监测、状态分析、检修管理、检修结果分析。在电气设备状态检修的基础上,通过对变压器基本结构、故障类型、在线监测原理以及状态检修评估系统等的分析,着重对变压器的状态检修进行了分析与设计。最后,结合某电力公司的实际项目,对变压器状态检修的实际运用进行分析,可知推广状态检修是电力企业检修方式的战略调整。
李云昊[5]2018年在《基于红外成像的嵌入式变压器故障检测技术的研究》文中研究指明电力变压器故障是影响电网安全运行的重要因素之一,严重时会危害整个电力系统甚至生产生活的安全,而这些故障大多都会以发热的形式表现出来。因此,通过使用红外热像仪实现对电力变压器故障的自动定位和诊断,对国家提出的智能电网建设有着重要意义。红外热像仪由于其远距离、非接触、能够不断电检测等诸多优势,已经被广泛应用到电力设备故障检测中。本文结合红外热像仪与可见光摄像头,通过对图像处理及深度学习算法的研究,结合嵌入式系统实现对电力变压器故障的自动定位及诊断。具体研究内容如下:(1)对红外热像图预处理方法进行研究。通过分析红外热像图的噪声特点及背景灰度特点,对比了几种流行的噪声处理算法,并使用基于形态学的改进中值滤波算法对红外热像图进行平滑处理;通过研究红外热像图的灰度特性,使用伽马变换来对红外热像图进行故障部位增强处理。(2)提出了一种高质量的红外热像图故障部位定位及图像分割方法。该方法首先通过基于灰度重心的OSTU阈值分割算法定位故障部位重心点,然后通过图像配准算法将重心点映射到对应的可见光图像中,将红外热像图中的故障部位分割转化为可见光图像中的故障部位分割。在可见光图像中提出了基于重心点及Harris角点检测法的图像分割方法对故障部位进行精确分割。(3)对卷积神经网络原理及AlexNet模型进行了分析。通过Tensorflow平台搭建卷积神经网络对变压器故障部位进行图像分类和识别。(4)研究了变压器内、外部发热特性,分析了内部温度场。通过结合《带电设备红外诊断应用规范》,提出了利用红外热像仪诊断电力变压器故障的完整方案和流程。(5)通过mini2440开发板搭建嵌入式平台实现利用红外热像仪诊断电力变压器发热故障。以证明本文提出的方法可以通过嵌入式技术应用到云台、巡检机器人等多种检测方式中。
李峥[6]2004年在《电力变压器过热故障综合诊断技术研究》文中提出电力变压器是电力系统中的主要设备,使用面广量大,它的可靠运行是电力系统安全稳定的基础。由于多方面的原因,变压器的故障时有发生,针对电力变压器的故障诊断就是要及时准确地找出它的内部潜伏性故障。电力变压器的潜伏性故障主要分为过热和放电两大类,其中,过热故障占有很大的比重,若不及时处理会引起变压器损坏。本论文较系统地研究过热故障的综合诊断方法。通过深入分析在实践中常用的油色谱判断过热故障,伴以直流电阻等电气试验和红外测温判定故障原因和部位方法基础上,提出了数学DGA并辅以专家系统的诊断过热故障的方法。 油中气体分析法(DGA)是检测电力变压器潜伏性故障最有效的方法之一。在传统的DGA各类方法中,IEC叁比值法被广泛应用,但它在许多情况下仍不能准确诊断,有较大局限。本论文提出两种数学DGA方法,即模糊叁比值法和可拓理论法。模糊叁比值法可将叁比值编码边界模糊化,从而改进应用性能;而可拓理论法则首先建立叁比值法的物元模型,然后将物元模型中的区间分为叁种,按照分段线性化的原则给出点对区间的可拓相关函数,以解决相关文献中点对区间的可拓相关函数在无穷区间上的局限性,利用该函数计算进行变压器故障诊断。仿真计算证明这两种方法都能克服传统叁比值法的编码不全,不能诊断多重故障的缺陷,大大提高故障诊断精度。而这两种方法的结合可有效地判定诊断结果的正确性。 由于DGA无法判定故障原因和部位,故本文提出利用电气试验和红外测温专家知识组成过热诊断专家系统,它通过采用模块化的知识,基于基本和复合事实产生式规则的正反向混合推理,应用模糊数学实现不精确的知识表达和推理等实例技术,来优化本系统的功能。最后仿真实例表明对于典型过热故障,本系统有良好的对故障原因和部位诊断效果。
孙守华[7]2004年在《基于红外热像技术的变压器内部故障诊断研究》文中提出本文论述了基于红外热像技术的变压器内部故障诊断方法,详尽分析了变压器内部结构及故障发热机理,阐述了红外热像技术的原理及应用。以红外热像仪检测到的变压器表面温度分布数据为附加边界条件,应用传热学理论从而确定变压器内部故障的性质及位置。通过对变压器内部故障的红外热像典型图谱分析,为实现变压器预知性维修提供了可靠的理论依据,探讨了基于红外热像技术的变压器内部故障诊断的研究。
尹海晶[8]2010年在《基于红外测温技术的电力变压器过热故障在线监测系统的设计与开发》文中研究表明变电站电力变压器是电力系统的核心设备,所以它在现代电气设备的运行和维护中占有重要地位,对于其存在的故障隐患,通常采用人工定期巡检的方法,但这种方法费时费力,如今在电力行业大规模使用的是变压器在线监测技术,这种技术能够节省大量人力物力,而且使得变压器的维护质量得到质的飞跃。红外检测技术是“九五”国家科技成果重点推广项目,是实现我国电力系统从计划检修向预知状态检修改革的重要手段,本课题的最终目的就是利用红外热像仪对某市供电局的110KV的变压器实施24小时不间断在线监测,利用热像仪采集的数据实施智能化超温报警,并将数据上传至远程服务器,实现对该变电站的远程监控。本课题首先分析影响热像仪测温准确性的因素,然后对某市供电局的变压器运行环境进行了考察,选择了适合本课题的热像仪,利用与购买的热像仪配套的软件开发包开发适合本系统的后台处理软件。该系统软件的主要研究工作如下:1)根据电力变压器的运行状况,设置合适的在线监测方式,并根据热像仪的安装位置和监测距离,设计程序监测流程;2)根据热像仪采集的热像的特征,设计图像预处理方案,使最终显示的热像具有最佳的视觉效果;3)选择合适的数据库,设计数据存储结构,方便系统存储和查询数据;4)根据最新的电力系统红外诊断依据,设计相应的红外诊断算法,从而可以通过采集的温度数据准确的了解设备的运行状况;5)根据供电局现有的网络结构,选择合适的传输协议,设计合适的传输流程,保证数据能实时可靠的上传,使监控中心的工作人员能够及时了解设备的运行状况。
罗军川[9]2003年在《电气设备红外诊断技术及在四川电网的应用研究》文中提出随着红外诊断技术在电力系统中的普及应用,红外诊断技术在电气设备内部和外部故障诊断中发挥着越来越重要的作用。由于红外诊断具有非接触性和诊断运行中设备的特点,其诊断结果受到外界环境以及采用的判别方法的影响。因此提高电气设备红外诊断技术的准确性及提高其应用效果具有重要意义,对电气设备红外诊断应用技术进行研究具有重要的工程实用价值。 本文从现代电力系统高度安全可靠运行的基本要求出发,对电力运行设备的传统维护方式的不足,提出在电力系统研究和实践红外诊断技术的现实意义。本文在红外辐射的基础知识上引出红外诊断的基本原理,分析了红外成像仪的成像原理;并从红外诊断的角度研究了电气设备的故障模式及其诊断的机理;研究了利用红外热像仪对电气设备的故障进行诊断,获取设备故障热像图谱并进行热像图谱的分析;对影响电气设备红外技术诊断结果的各种可能因素进行了分析探讨,并针对这些干扰因数,提出了相应的对策,以提高检测的准确性;论文最后应用红外热成像技术对四川电网中的部分变压器和避雷器典型的内外部故障进行了诊断分析,得到与实际相符的结果。 论文重点研究分析了主要电气设备各种内外部故障的红外热像特征、典型红外图谱和进行定性、定量及定位诊断的判别方法以及红外诊断技术在四川电网中的典型应用。 论文取得的主要结论有:设备故障红外诊断技术是现代电力工业发展和传统检测维修方法的重要补充,其检测过程简单,结果判断明了,快速直观,安全可靠。红外诊断技术在四川电网中的成功应用说明红外诊断技术对于电力设备的内外部缺陷检测和诊断,效果显着,适合于在电力系统中推广应用。
郭小江[10]2013年在《基于Vega的仿真红外热像检测和诊断系统的研究》文中认为近年来,随着对红外技术的深入研究,红外热像不仅在军事方面,而且开始在民用方面得到了越来越广泛的应用。但是,目前红外设备自身的价格比较高,使得以设备实物为基础所进行研究成本增加,并且由于一些应用场合的限制,使红外设备实际试验比较困难。为了解决以上问题,我们利用越来越成熟的计算机技术,通过计算机专业软件来仿真模拟红外设备工作模式,可以得到比较理想的仿真结果。虽然红外热成像技术在近些年得到了一定的发展,但是在电力变压器检测上的应用还没有得到实现。但是由于变压器在电力行业中所占的比重比较大,并且其发生过热故障的概率比较大,作为一项现代化检测手段,红外热检测技术应用在电力变压器故障监测上。本文通过场景红外仿真软件Vega建立变压器仿真模型,通过自主开发的检测和诊断软件,对所建立的模型进行了仿真检测分析,并且得到可靠的检测结果。1)运用红外物理和红外辐射的知识,分析并建立了电力变压器目标的红外辐射模型、天空背景和大地背景的红外辐射模型、大气对红外辐射的衰减模型以及红外探测器的噪声模型等。2)通过Multigen Vega软件实现了变压器目标和天空、地形背景的联合红外成像仿真,并且可以通过视景平台的各个控制面板实现对运行环境、仿真波段、噪声效果、特殊效果等的设置。3)自主开发了红外图像检测和诊断软件,并在对比了模糊温度阈值和模糊相对温差法之后,提出了改进的模糊推理法,通过加入检测算法,可以提高检测速度和系统的精度。本文开发的仿真红外图像检测和诊断软件系统具有较强的交互性和面向对象能力,控制方式简单灵活,功能丰富。
参考文献:
[1]. 电力变压器故障诊断专家系统的研究[D]. 张启清. 重庆大学. 2002
[2]. 电力变压器故障的红外诊断技术应用研究[D]. 黄勇. 重庆大学. 2001
[3]. 基于红外图像的电力变压器故障的在线检测[D]. 李文芳. 安徽理工大学. 2014
[4]. 电力变压器状态检修与在线监测的实际运用与探索[D]. 许力. 东南大学. 2015
[5]. 基于红外成像的嵌入式变压器故障检测技术的研究[D]. 李云昊. 重庆理工大学. 2018
[6]. 电力变压器过热故障综合诊断技术研究[D]. 李峥. 河海大学. 2004
[7]. 基于红外热像技术的变压器内部故障诊断研究[D]. 孙守华. 武汉大学. 2004
[8]. 基于红外测温技术的电力变压器过热故障在线监测系统的设计与开发[D]. 尹海晶. 南京理工大学. 2010
[9]. 电气设备红外诊断技术及在四川电网的应用研究[D]. 罗军川. 重庆大学. 2003
[10]. 基于Vega的仿真红外热像检测和诊断系统的研究[D]. 郭小江. 河北工业大学. 2013
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