基于加權DS證據(jù)理論的GIS局部放電光電聯(lián)合診斷.pdf

1、由于具有節(jié)省空間面積、便于檢修維護、運行穩(wěn)定可靠等優(yōu)良特性，氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Swiching，簡稱GIS)廣泛應用于城網建設和改造中，因此保障GIS設備的正常運行對于電力系統(tǒng)有著重要意義。在GIS生產、安裝或運行中產生的絕緣缺陷會導致局部放電(Partial Discharge，簡稱PD)，進而可能引發(fā)嚴重的安全事故，有必要對運行中的GIS進行在線監(jiān)測及故障診斷。而光測法是一種發(fā)展迅速、前景光明的PD非電檢

2、測法，其對放電的確定性判斷是傳統(tǒng)電測法難以比擬的。然而，由于光傳感器存在檢測死角，容易發(fā)生漏檢，因此目前甚少用于GIS在線監(jiān)測。
　　為充分利用光測法的優(yōu)勢，本文將熒光光纖檢測法與目前現(xiàn)場應用效果最好的超高頻(Ultra-high Frequency，簡稱 UHF)法相結合，構造了一套基于加權DS(Dempster-Shafer，簡稱 DS)證據(jù)理論的光電聯(lián)合故障診斷系統(tǒng)，對兩種傳感器所測PD信息進行模式識別，并以之作為GIS設備

3、故障診斷的依據(jù)。主要工作和取得的成果有：
　?、偻晟屏怂姆N GIS內部常見的典型絕緣缺陷模型，利用實驗室研制的光電聯(lián)合檢測系統(tǒng)，獲取了四類絕緣缺陷在不同電壓等級下的PD信號，并根據(jù)得到實驗數(shù)據(jù)分別構造光和UHF的PRPD(Phase Resolved Partial Discharge，簡稱PRPD)三維圖譜。結果表明：不同絕緣缺陷產生的PD差異明顯，且具有較好的重復性和穩(wěn)定性，滿足模式識別對實驗數(shù)據(jù)的要求。
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4、取的模擬 GIS中四種典型絕緣缺陷產生的UHF TRPD(Time Resolved Partial Discharge，簡稱TRPD)信號、UHF PRPD信號和光PRPD信號進行識別，均獲得了較滿意的識別結果，驗證了光信號進行模式識別的可信性。識別結果表明：基于光或UHF PRPD信號的識別方法與基于UHF TRPD信號的識別方法之間具有較強的互補性。
　?、鄹鶕?jù)光、UHF兩種傳感器可能的檢測結果，提出了光電聯(lián)合診斷系統(tǒng)的基本

5、原理框架，將系統(tǒng)分為UHF法診斷模塊和光電聯(lián)合診斷模塊兩部分，使檢測系統(tǒng)既具備了光測法在拒誤檢測方面的優(yōu)勢，又能在光傳感器無響應時正常工作。
　?、苁状螌⒓訖郉S證據(jù)理論對光信號和UHF信號的融合決策診斷引入GIS故障分析，提出了決策可信度的概念，以神經網絡輸出值經轉換后直接作為識別框架上各命題的BPA(Basic Probability Assignment，簡稱BPA)，并以決策可信度作為證據(jù)權值選取的依據(jù)對BPA進行加權修正

6、，在解決了復雜的BPA構造問題的同時保證其賦值不失合理性。根據(jù)實際情況制定了融合決策診斷的3條判定規(guī)則并建立診斷系統(tǒng)，大幅提升了各類絕緣缺陷，特別是氣隙類缺陷的識別準確性。同時降低了分類器的輸入維數(shù)，精簡了診斷系統(tǒng)，使其更具實用性。
　?、輰δM GIS裝置中金屬突出物絕緣缺陷在輕微放電、中度放電、嚴重放電三種不同程度的光TRPD信號和UHF TRPD信號進行分析，提出了平均光信號一次積分值和平均UHF信號能量兩個特征，成功對三個