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电力管理与绝缘在线监测系统在大型电厂的应用

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一、电能管理及绝缘在线监测系统在大型电厂中的应用(论文文献综述)

丁婕[1](2020)在《基于STM32的变压器铁芯接地电流在线监测系统设计》文中指出电力变压器在整个电力系统中负责电能的传送、电力的变换,占据着无可替代的作用。目前对变压器铁芯接地电流的监测一直采用人工定期检测的传统方式,效率低且不利于整个电力系统安全性的进一步提高,所以提出一种新的监测方式具有实际意义。本文目的是改变传统铁芯接地电流的监测方式,秉持电力系统智能化发展的理念,力求在不改变变压器原有结构的前提下,设计了基于STM32的变压器铁芯接地电流在线监测系统。监测装置结构总共可以分为上位机、下位机两个部分。下位机是选取STM32F103作核心控制芯片,通过电流互感器采集变压器套管引出的接地线上的电流值,接着对电流值进行判断,执行档位切换工作使信号大小能够满足采集转换芯片的需求。当系统确定电流已经超出规定阈值,将启动故障保护动作同时将故障值和对应的故障时间存储。通信模块选择了基于RS485的Modbus-RTU协议,协议带有CRC校验,使数据能够得到可靠收发。整个下位机软件代码是结合uCos-II嵌入式实时操作系统来完成不同任务间的协调工作。上位机部分是人机交互的重要窗口,选择了一款带有数据库的组态软件,完成实时数据的接收显示、历史数据的记录。本文对监测系统做了全面的理论分析,总结了三大技术关键点:不同于常规交流电的测量,因为铁芯在单点接地和发生多点接地事故这两种状态下电流值会从毫安级变到安培级,变化范围广采集难度大,对比以往的几种采集方案创新出了直接使用可编程运算放大器完成测量处理;装置的工作环境要求其具有很高的抗干扰性,硬件上设计二阶低通滤波器以及将重要接口通过元件实现隔离,软件上使用中位值平均滤波法、均方根值法等综合多种滤波算法和测量算法完成奇异值的剔除;为了提高数据的准确性,校准分档逼近进行并使用拟合公式与人工校准兼具的形式完成。装置还改进以往单传感器监测铁芯接地电流的方式,加入夹件接地电流的监测有助于判断故障点。最后对系统进行功能、性能、整体运行测试。性能测试中对滤波器截止频率和滤波效果进行验证,对电源模块抗干扰性使用EFT群脉冲测试仪测试。整体测试是通过控制单一变量方式使系统在不同温度、不同电流的环境下完成自下而上的测试。分析测试结果和误差值,进一步改进系统使系统能够满足变压器接地电流的正常在线监测,减小因变压器铁芯多点接地故障给电力系统带来的影响。

童晋[2](2020)在《基于雾计算的电力系统监测网络关键技术与应用》文中指出伴随着智能电网、电力物联网与能源互联网的快速发展,边缘节点的数量呈指数级增长,对传统电网基于中心化的运行方式与通讯逻辑提出了挑战。日益增长的基础数据将极大地占用系统云端的计算与通讯资源,而底层网络中却存在计算与通讯资源富余的情况。因此,如何在不影响系统运行的情况下,高效地利用边缘资源来削减云端压力是亟需解决的问题。雾计算作为云计算的延伸,将各类服务自云端拓展至边缘,用于提供低延时网络服务、高效数据传递和资源利用率,被认为是提升系统处理边缘问题效率的不二之选。然而,不同于通用系统,电力系统中固有的运行与成本需求对雾计算的应用提出了更高的要求。一方面,雾计算需兼容于现行电力系统监测网络,在较低的建设成本的基础上提供更优的网络功能是其应用的前提。另一方面,由于雾计算中额外运算和通讯将增加节点功耗,因此节点的能量来源和能耗的削减是其能否可靠运行的保证。因此,本文拟从基于雾计算的电力系统监测网络架构、节点能量来源、网络的运行管理三方面展开研究,并结合电力系统短路故障的监测所需,提出基于雾计算的算法案例作为其应用实效性的支撑,本文的主要工作概况如下:1)将雾计算架构整合入电力系统监测网络范畴内。在基于现有电力系统监测网络基础设施,满足现行系统的数据采集与传输的基础上,雾计算架构被用于提高系统边缘和站点间富余的计算和通信资源的利用率。其中,软件定义网络被用于控制并管理节点间的通信,进而实现雾计算的通讯逻辑。该架构具备更短的事件处理流程,适应各类不同事件的触发情况。文中同时对所提出的雾计算通讯逻辑进行了仿真,并验证其具备更低的通讯时延的特性。2)研究电力系统站外节点的能量供给方案,解决雾计算应用中底层节点所需能量问题,进而削减因强电磁环境带来的通信成本上升问题。雾计算的应用将提升监测网络中底层节点的能耗,本文通过分析电力系统站外环境中可供采集的环境能量,阐述了电力系统站外节点的能量供给策略,并整合环境能量采集方案为部署于架空线路上的感知节点设计一种能量供给方案,进而将线路沿线感知节点的维护与通讯、计算节点分离,降低系统的运营与维护成本。3)研究降低监测网络运行能耗的雾计算网络运行能耗管理方案,着力提升监测网络运行寿命。方案基于盲克里金代理模型,被配置在更贴近监测节点的信息汇聚节点中运行,无需上层网络的信息与控制。通过将离散的监测数据整合成对应的数学模型,部分节点的监测信息可由模型代为预测,从而减少节点的运行次数,平衡监测精度与能耗之间的关系,最高可提高底层监测网络36.22%的运行寿命。4)以电力系统短路故障为例,研究提升电力系统运行安全性的雾计算用例。基于本文提出的雾计算监测网络架构与现有电力系统通信网络提出一种诊断精度高、容错能力强、资源需求少的短路诊断新方案,可应用为现行方案的增补。其中,具备高效通讯能力和计算能力的IED被定义为雾计算节点,节点所采集的保护信息被定向处理成极小的目标知识,可以在线路上的相关雾节点之间完成快速交互。互为相关的知识在雾节点中共同构建故障矩阵并计算出自身线路的诊断值,从而完成故障线路的定位。该方案的有效性基于IEEE 118系统验证,在具有更高的响应效率的同时,兼具良好的容错性,可以在任意三个错误信息的情况下保持100%的准确性。同时,文中基于现有电力系统通信网络,对知识交互进行仿真,验证本文所提的雾计算架构在不同网络状态下的延迟特性。

吴超群[3](2019)在《在线监测系统在大型机组中的应用研究》文中进行了进一步梳理在线监测系统可以依靠现场仪器实现对大型机组的跟踪、分析、诊断,文章对此展开论述。文章首先介绍了在线监测系统的组成与功能,然后列举了在线监测系统对大型机组进行诊断的实例,并加以综合分析。旨在为在线监测系统的研究提供一定的参考意义,使其在大型机组的监测中发挥更大的作用,进而降低设备发生故障的频率,保障生产的安全性。

罗远林[4](2019)在《水轮发电机局部放电信号传播特性与去噪方法研究》文中研究指明随着电力工业的发展和技术的进步,发电机朝着高电压、大容量的方向发展,单机24kV、1000MW的巨型水轮发电机即将投入运行,我国水电事业已经进入了由工程建设到管理运行的关键转型期。同时,在能源互联网建设及我国能源结构调整的大背景下,风电和光伏发电等间歇性新能源容量增长迅速,水轮发电机组在电网中的调峰调频任务更加繁重,机组的运行方式和运行环境愈加恶劣。大型水轮发电机的安全稳定运行日益重要,这对状态监测带来了前所未有的挑战。局部放电监测通过检测定子绕组内局部放电脉冲,获取绝缘缺陷和故障信息,结合模式识别和故障诊断技术,可以实现定子绕组绝缘的故障诊断和事故预防,是提高大型水轮发电机状态监测水平和安全稳定性的重要手段之一。当前,国内外已经对发电机局部放电监测开展了大量研究,并且取得了丰硕的应用实践和成果。然而,随着工程实践的深化,局部放电监测系统监测不全面、无法定位放电源和难以标定放电量的问题日益突出,局部放电监测课题面临新的挑战。因此,应就当前的普遍关切进行深入研究和探索,就新的亟待解决的科学问题和技术难题开展攻关。本文着眼应对工程实践中暴露的问题和面临的挑战,就大型水轮发电机局部放电监测中面临的关键问题展开了研究。首先,局部放电监测应在对定子绕组绝缘结构和故障机理深入研究,对局部放电机理和放电特征全面掌握的基础上展开。为此,首先对定子绕组结构特点进行了深入分析,提出了绕组连接方式辨识规则;随后,结合热、机械、环境和电应力对绝缘的破坏作用,对绝缘故障机理进行了归纳研究;之后,结合最新研究成果和工程实践需要,对局部放电的概念和内涵进行了扩展,提出了新的局部放电定义,并就局部放电的机理、部位、脉冲频谱和危害性进行了全面详实的综述;最后,总结并构建了绝缘故障与局部放电类型间清晰的对应关系。其次,局部放电准确监测的实现建立在全面有效地获取放电信号的基础上。大型水轮发电机定子绕组是一个复杂的分布式结构,放电信号从放电点传播到检测点,会发生不同程度的幅值衰减和波形畸变。对局部放电信号在定子绕组中的传播规律进行研究,可以为合理选择放电检测点和传感器频带,有效去除噪声和干扰,定位局部放电源及标定放电量提供理论依据。根据绕组结构特点和局部放电特性,规划了定子绕组传输特性实验研究方案。通过真机侵入式实验,对局部放电脉冲在定子绕组中的传播模式和交叉耦合现象进行了详细的测量分析,并结合定子线棒传导、线棒槽部耦合和线棒端部耦合实验进行辅助研究,以详实的实验结果对当前研究中存在的不足和矛盾进行了剖析和讨论,同时验证了课题组中性点局部放电监测系统的全绕组覆盖检测能力。最后,面向通用建模方法研究,提出了基于常规测量的绝缘参数辨识方法。第三,局部放电监测中亟待攻克的放电源定位和放电量标定均依赖于准确有效的定子绕组模型。因此,亟需建立一个足够准确且覆盖局部放电脉冲频谱的定子绕组宽频模型。为此,本文研究了基于多导体传输线理论的定子绕组多段多导体传输线级联模型。针对定子绕组结构的非均匀性,提出了多段级联模型以对模型进行均匀化处理,并研究了对应的模型分段级联规则和方法。就宽频带下趋肤效应和邻近效应引起的模型参数频变特性,结合有限元法和磁阻网络法提出了全频带参数求解方法,并引入等效磁导率表征铁心叠片结构对模型参数的影响。针对频变参数模型复用中存在的问题,提出了频率响应混合仿真法以降低模型复用的时间复杂度。在此基础上,结合规范化绕组连接关系表,研究了大型水轮发电机定子绕组的模型自动降维方法。最后,从理论层面对局部放电脉冲极性变化规律进行了研究。最后,在线监测中面临严重的噪声和干扰,不仅会导致监测系统误报、漏报,降低监测结果可靠性,而且使基于放电分布的模式识别理论不适用,难以识别放电类型。为此,开展了噪声和干扰快速消减方法研究。结合噪声和干扰特征,本文提出了一种分层分步式信号去噪方法,首先针对幅值大、持续时间长的离散谱干扰,提出了一种结合数学形态学滤波器和频谱校正的快速消减方法。其次沿袭课题组采用的小波阈值法研究了白噪声消减方法,就分解层数确定中存在的随机性和阈值对采样参数敏感的问题,分别提出了对应的解决方法。分解层数确定依赖于有效频率分布,因此提出了一种基于信号有效累积能量分布的有效下限频率辨识方法。针对阈值敏感性问题,提出了一种基于迭代滤波的自适应阈值计算方法,使用迭代滤波循环剔除滑动能量窗识别的系数中的脉冲成分,并用假设检验推断剩余系数是否满足正态分布,并以此作为迭代停止条件,以实现噪声阈值的准确估计。课题组研发的发电机中性点局部放电监测系统已成功应用于三峡、葛洲坝、水布垭、隔河岩和三板溪等电厂的四十多台大型水轮发电机,现场监测数据验证了本文所提去噪方法的有效性和实用性,有效促进了电厂的状态检修和智能电站建设。

尹羽[5](2019)在《发电厂直流系统故障主动监测与隔离技术研究及装置开发》文中研究说明随着自动化设备在电厂中的广泛使用,为其提供事故电源的直流系统日益重要。直流系统故障不能及时正确处理,往往会扩大事故范围,造成设备损坏、大面积停电。目前,国内外对直流系统故障监测的研究和相关仪器设备的制造形成了一些成果,在一定程度上保障了直流系统的安全运行,但仍存在诸多问题,需要对直流系统的故障监测、故障支路选择、故障隔离以及装置研发等方面进行深入研究。本文深入分析了发电厂直流系统故障处置存在的问题,总结了国内外直流系统故障监测的技术成果,提炼出现有直流系统监控装置在故障监测等方面存在的不足,提出了开展发电厂直流系统主动故障监测与隔离技术研究及装置开发的必要性,然后从直流系统故障建模、故障监测及隔离方法、相关装置开发及试验等几个方面开展了研究。首先,总结了发电厂直流系统资料,提炼出发电厂直流系统的构成,建立了发电厂直流系统的模型;分析了直流系统短路故障电气参数变化特征,总结了直流系统接地、绝缘下降、交流窜入故障的原因,建立了短路、接地、绝缘下降、交流窜入故障模型;对直流系统进行了仿真,得出故障电流信噪比低的结论。其次,总结了传统直流系统短路、接地、绝缘下降、交流窜入故障监测与隔离措施的优缺点,提出了短路故障的主动监测方法和基于MUB不平衡电桥原理的接地、绝缘下降、交流窜入故障主动监测方法,分析了其工作原理并同时提出了故障信号处理方法;通过仿真平台和实验电路两种方式,验证了监测方法的有效性;提出并分析了基于电力电子技术全控型直流系统故障主动隔离方法,通过仿真平台验证了隔离方法的有效性。再次,设计了故障监测隔离装置系统架构,阐述了其工作方式,分析优选了信号采集、故障检测的技术路线,在此基础上形成了监测隔离装置的总体设计方案。根据方案分别对软硬件进行了设计。开发了样机并设计了两种测试方法对装置接口信号进行了测试,同时模拟了接地故障,根据测试结果分析并得出装置的特性和功能参数满足要求的结论。最后,拟定了直流系统主动监测与隔离装置样机现场试验方案,在现场分别模拟了各类故障,同时选取了电厂进行6个月的工程应用,验证了发电厂直流系统故障主动监测与隔离技术及装置的有效性。

肖俊[6](2019)在《发电机局部放电信号特征实时分析方法研究》文中指出发电机局部放电(Partial Discharge,PD)在线监测是反应发电机绕组绝缘状况的重要途经和手段,本文针对目前监测系统中存在的实时性不够的问题,研究了一种PD信号特征实时分析方法,该方法的主要目的是从高速采样数据流中筛选出有特征、有价值的数据以供后续精细分析,在确保不遗漏任何重要PD信息的前提下减少后续精细分析的数据量,从而减少其盲目性,提高时效性。首先分析PD信号在放电源处的特征,考虑绕组传输特性及不同信号混叠的影响,再对PD信号在中性点处的特征进行总结和归纳。并对大量现场实际检测信号进行观察和分析,总结其特征。其次提出波动法来提取PD信号特征,该方法具有计算简单、耗时短、准确反映信号特征等特点。仿真测试表明该方法能够将有特征的波动提取出来,并且能够解耦重叠信号。然后基于频率-幅值-相位三维网格统计波动数据,得到对应的特征矩阵。对欧式距离和余弦相似度这两种常用的计算波形相似程度的方法进行研究,提出以相对距离来代替绝对距离的改进欧式距离,根据特征矩阵的相似程度来判断信号的变化程度。最后利用PD在线监测系统模拟测试本文所提分析方法。测试表明:该分析方法能够较好地完成预计目标,能根据所提取的PD信号特征准确地筛选出有特征、有价值的数据。

苏蓓蕾[7](2019)在《基于差分吸收雷达的SF6泄漏检测方法研究》文中提出随着经济的发展,电能已经成为社会生活和生产中最重要的部分,而高中压电力设备中SF6绝缘气体始终存在泄漏问题。针对现有SF6气体在线检测精度较低的问题,提出一种基于差分吸收激光雷达的SF6泄漏检测方法及系统并在系统中加入AJAFSA-SVM温度补偿算法。本文首先分析了差分吸收激光雷达的理论基础以及SF6分子的吸收光谱和吸收截面,从理论上验证了差分吸收激光雷达技术检测SF6气体的可行性。其次,对差分吸收激光雷达系统进行仿真,检测泄漏浓度不同时系统的测量精度,并绘制测量值、测量误差值曲线图。验证表明,差分吸收激光雷达系统具有较高的检测精度。针对该系统在环境温度过低(<5℃)或过高(>25℃)时存在测量误差较大的问题,本文采用SVM算法进行温度补偿。现有的SVM算法中惩罚因子C和高斯核函数σ的选择方法存在精度低,选择时间长,难以获取最优值的问题,本文提出采用AJAFSA算法来优化上述两个参数。该算法在AFSA的基础上动态的改变视野和步长,在位置更新中加入了全局信息,用改进后的AFSA算法对SVM算法中的参数寻优。实验验证表明,与AFSA优化的SVM算法相比,本文算法的训练时间缩短了35.300s,测试时间缩短了0.657s,测试极差值减少到49,为之前的60.49%,优化了算法性能。将改进的算法应用于SF6浓度测试中,实验验证表明,经过温度补偿的SF6浓度测试系统,测量误差值均在允许范围内,体现了温度补偿的必要性。

王宏[8](2009)在《水电站维护自动化研究与实践》文中指出继控制自动化、管理信息化与办公自动化后,设备维护信息化与自动化已成为水电站建设和改造的焦点。自20世纪90年代以来,一些大型电厂陆续开展“状态检修”系统建设,在机组状态监测、分析及诊断方面取得了较大的进展,但由于认识、技术和管理多方面的原因,没有达到预定的目标。为了明确水电站维护领域研究、开发和建设的最终目标,加速维护现代化,提出了水电站维护自动化的概念。首先对维护自动化进行了定义,即由维护系统自动地完成各种维护行为。这些行为包括自动状态监测、自动维护决策和自动维护实施。给出了系统运行模型,模型清楚地描述了系统运动状态和设备健康状况之间的关系。控制自动化就是根据我们的愿望自动地控制系统的状态,使系统优质地完成指定的任务;而维护自动化的目的是自动地维护设备,使设备在健康状态下运行。此外还对维护系统、控制系统和管理系统的集成进行了描述。根据系统构成、行为描述及评价关系模型,制订了一套水电设施自动监测、分析与诊断的方法:(1)运动状态监测与分析。在控制系统的基础上,补充监测设施的运行状态,并采用越限判断、梯度计算、关联分析等方法,捕捉设施健康状态异常信息。(2)设施性能评价。根据完成规定任务过程中的运行状态变化曲线,计算设施完成任务的性能指标,并通过与标准和规程中的性能要求对比,以及与历史上同样条件下完成同样任务质量的对比,检测设施功能的失效和健康状态的降低。(3)故障树分析。以在运行状态分析和设施性能评价中检测出来的异常现象为线索,根据故障树模型,查找并列出嫌疑设备清单。(4)故障或降级诊断。采用模型参考故障诊断、签名分析等方法,对故障和健康状况降低进行诊断定位。在掌握设备健康状况的基础上,综合水情、电力市场、物资供应采购与仓储、检修人力与物力、检修场地等信息,考虑水利与航运调度等约束条件,以可靠性为中心,以经济效益最优为目标,做出检修决策,包括:维修设备、维修等级、维修时间。目前,虽然维护实施还需要由人工来完成,但实施方案和工艺的设计可以由计算机专家系统根据检修规程自动地完成,在数字机组上实施和优化,并采用三维可视化仿真等虚拟现实手段培训、指导检修人员。同时,长江电力已开展水轮机叶片打磨与补焊机器人的研究,可以预计将来在虚拟机组上设计好的检修实施方案可以直接输出给机器人,由机器人实施。中国长江电力股份有限公司与华中科技大学合作,自2001年开始开展最优维护信息系统研究,目前已在葛洲坝电站建立了10台机组和4台变压器的健康状况监测系统和远程监测与诊断系统,并采用三维可视化仿真技术建立了数字机组。该系统在葛洲坝电站的设备分析、故障预警与检修中发挥了重要作用。为实现维护自动化迈出了坚实的一步。

胡东海[9](2008)在《水轮发电机组振动在线监测和故障诊断研究》文中认为水轮发电机组是大型机电能量转换装置,其运行状态关系到水电厂能否安全、经济的供电。近百年来,以统计理论为基础,按计划定期进行小修、中修、大修的维修体制,普遍存在着过维修和不足维修现象,特别是近年来随着水轮发电机组的巨型化,这种维护体制更加暴露出严重的弊端。因此,实现有效的机组状态监测和故障诊断,提高维修的针对性,不仅对电力工业,而且对整个国民经济都有重要的影响。本文论述水轮发电机组故障诊断和在线监测的重要意义,分析故障诊断的研究现状及发展趋势,并对故障诊断的应用前景做进一步分析。在概述水轮机的状态监测和故障诊断系统的基础上,在研究了故障诊断常用的方法后,提出使用模糊专家系统对设备进行诊断分析,从而将人工智能技术与故障诊断技术相结合,实现更精确的故障诊断,根据水轮发电机组振动故障特点,提出了一种基于模糊逻辑、神经网络与专家系统的混合智能诊断方法。本文中给出基于模糊神经网络的水轮发电机组故障诊断专家系统,实例仿真结果验证了模糊神经网络用于水轮发电机组振动故障诊断专家系统的合理性与可行性。完成了水轮发电机组状态监测与故障诊断系统的软件开发,实现了数据采集和信号分析功能、实时状态监测的功能、振动分析功能、故障诊断功能等功能,并就软件实现的关键技术展开了论述。

董晓英[10](2008)在《葛洲坝电站变压器绝缘多特征量在线监测应用研究》文中进行了进一步梳理电力变压器绝缘在线监测是目前高电压绝缘检测与诊断领域研究的热点课题。变压器在绝缘故障之前大多具有一定的发展期和各种前期征兆,表现为设备的电气、物理、化学等特性有少量渐进的变化,如局部放电、油中溶解气体超标、铁芯接地电流异常等。本文以局部放电、油中溶解气体和铁芯电流作为多特征量对变压器进行在线监测和分析,对于及早发现故障,防止故障进一步扩大有着重大的作用,极大地提高变压器绝缘诊断的及时性和准确性。本文围绕基于多特征量变压器绝缘在线监测系统的应用,分析了变压器局部放电、油中溶解气体、铁芯接地电流在线监测原理和方法,论述了高频电流传感器的原理并对其进行了特性测试。对于变压器局部放电在线监测中的周期性干扰,采用了相关函数频域分析法,并设计了IIR格形陷波滤波器进行抑制,对燃料电池气体传感器以及油气分离膜的优良性能进行了分析。最后本文分析了葛洲坝电站251B变压器绝缘在线监测系统的实际运行情况,现场监测诊断实例表明:整个系统运行稳定,安全可靠,测试数据具有一定的准确性,能够完成局部放电、油色谱、铁芯接地电流的采集、分析、查询等功能,能够满足现场实际工程的需要。

二、电能管理及绝缘在线监测系统在大型电厂中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、电能管理及绝缘在线监测系统在大型电厂中的应用(论文提纲范文)

(1)基于STM32的变压器铁芯接地电流在线监测系统设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的研究背景及意义
    1.2 变压器监测技术的国内外研究现状
    1.3 本文研究的内容及章节架构安排
第二章 变压器在线监测系统概述
    2.1 变压器监测系统的常用方法
        2.1.1 变压器油中溶解气体监测
        2.1.2 变压器绕组热点监测
        2.1.3 变压器局部放电监测
        2.1.4 变压器铁芯接地监测
    2.2 变压器铁芯接地电流在线监测系统原理分析
        2.2.1 变压器铁芯单点接地分析
        2.2.2 变压器铁芯多点接地分析
    2.3 系统设计的难点
        2.3.1 接地电流测量的难点分析
        2.3.2 传感器的选型
        2.3.3 监测设备的抗干扰性设计
    2.4 接地电流测量方法分析
        2.4.1 双电流互感器测量
        2.4.2 多路模拟开关分档测量
        2.4.3 可编程运放测量
    2.5 监测系统中的算法分析
        2.5.1 数字滤波算法
        2.5.2 系统采集算法
    2.6 本章小结
第三章 系统的硬件模块设计
    3.1 硬件系统的整体设计框架
    3.2 核心控制模块的设计
        3.2.1 STM32F103RBT6 芯片简介
        3.2.2 核心模块电路设计
    3.3 数据采集处理模块设计
        3.3.1 数据采集模块
        3.3.2 数据处理模块电路
    3.4 下位机人机交互模块设计
        3.4.1 LCD显示模块电路
        3.4.2 独立按键模块电路
        3.4.3 LED指示灯模块
    3.5 各模块的电路设计
        3.5.1 电源模块电路
        3.5.2 实时时钟模块电路
        3.5.3 数据存储模块电路
        3.5.4 装置动作保护模块电路
        3.5.5 JTAG模块电路
        3.5.6 通信模块电路
    3.6 本章小结
第四章 监测系统的软件设计
    4.1 软件开发环境的选择
        4.1.1 开发工具Keil5 的介绍
        4.1.2 操作系统uC/COS-Ⅱ的介绍
    4.2 监测系统应用程序设计
        4.2.1 系统的主程序设计
        4.2.2 按键与显示任务程序设计
        4.2.3 A/D采集任务设计
        4.2.4 数据校准程序设计
        4.2.5 保护任务设计
    4.3 Modbus通信协议
        4.3.1 RS485 串口通讯的介绍
        4.3.2 Modbus协议介绍
        4.3.3 Modbus通信任务的设计与实现
    4.4 上位机界面设计
        4.4.1 登录界面设计
        4.4.2 电流监测界面设计
        4.4.3 数据趋势显示界面设计
        4.4.4 历史数据和预警信息界面设计
        4.4.5 系统设置界面
    4.5 本章小结
第五章 系统测试与结果分析
    5.1 功能测试
    5.2 性能测试
    5.3 整体运行测试
        5.3.1 搭建测试平台
        5.3.2 不同环境下测试
    5.4 故障处理方法
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间研究成果
致谢

(2)基于雾计算的电力系统监测网络关键技术与应用(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 雾计算与电力系统通信
        1.2.2 物联网中的雾计算架构
        1.2.3 智能电网中的软件定义网络
        1.2.4 智能电网与物联网
        1.2.5 电力系统监测网络与雾计算
    1.3 论文的研究内容与贡献
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 本文的主要贡献
    1.4 文章结构
2 基于雾计算的电力系统监测网络架构
    2.1 引言
    2.2 基于标识传感网络的无线监测网络
        2.2.1 RFID传感网络简介
        2.2.2 融合RFID传感网络的优势
        2.2.3 融合RFID的无线传感网络
        2.2.4 适宜于电力系统站外广域监测的LPWA网络
        2.2.5 RFID-LPWA监测-通信网络
    2.3 基于雾计算的电力系统监测网络架构与通信基础
        2.3.1 电力系统监测网络雾计算架构简介
        2.3.2 电力系统监测网络雾计算通信基础
        2.3.3 电力系统监测网络雾计算通信流程
        2.3.4 雾计算优势分析——以电力系统短路故障为例
    2.4 雾计算通讯逻辑的仿真
    2.5 本章小结
3 站外监测网络的节点能量供给与部署
    3.1 引言
    3.2 电力系统站外小型节点供能
        3.2.1 直接供能的优势与劣势
        3.2.2 大容量光伏电池供能优势与劣势
        3.2.3 针对小型节点的太阳能量采集方案
        3.2.4 针对小型节点的机械能量采集方案
        3.2.5 针对小型节点的热能采集方案
        3.2.6 针对小型节点的流体能量采集方案
        3.2.7 针对小型节点的声波采集方案
        3.2.8 针对小型节点的磁场能量采集方案
        3.2.9 雾计算架构中的节点能量供给
    3.3 RFID传感标签的能量供给
        3.3.1 RFID传感网络的能量需求与部署需求
        3.3.2 RFID传感标签的能量供给与负载消耗
        3.3.3 电力网络中RFID传感标签的能量来源
        3.3.4 输电线路上RFID传感标签供能方案
    3.4 仿真与结果
    3.5 本章小结
4 基于雾计算的无线监测网络运行能耗管理
    4.1 引言
    4.2 基于电池供电的无线监测网络
        4.2.1 基于电池供电的无线监测网络
        4.2.2 基于LPWA的环境监测系统
        4.2.3 网络能耗管理流程
        4.2.4 算法需求
    4.3 基于代理模型的LPWA监测网络能耗管理
        4.3.1 泛克里金模型与盲克里金模型
        4.3.2 基于盲克里金近似代理模型的监测网络能耗管理
    4.4 仿真测试
    4.5 本章小结
5 基于雾计算与电力系统监测网络的短路故障诊断
    5.1 引言
    5.2 应用于短路故障诊断的雾计算架构与流程
    5.3 雾知识传输等待时间估计
    5.4 IED中基于实时知识的雾拓扑矩阵
    5.5 FTM参数设定
        5.5.1 不同保护距离的距离继电器的关联系数
        5.5.2 变压器继电器相关系数
    5.6 故障诊断矩阵
        5.6.1 快速诊断策略
        5.6.2 高精度诊断策略
    5.7 阈值的设置与计算
        5.7.1 快速诊断的阈值设定
        5.7.2 高精度诊断的阈值设定
    5.8 仿真与测试
        5.8.1 诊断精度与鲁棒性测试
        5.8.2 效率测试
    5.9 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录 博士期间发表的科研成果目录
    1)参加的学术交流与科研项目
    2)发表的学术论文(含专利和软件着作权)

(3)在线监测系统在大型机组中的应用研究(论文提纲范文)

1 在线监测系统简介
    1.1 系统架构
    1.2 系统功能
        1.2.1 诊断
        1.2.2 可视化管理
        1.2.3 报警
        1.2.4 从DCS接口读取数据
        1.2.5 案例库系统
        1.2.6 功能整合
2 在线监测系统诊断实例
    2.1 实例1
    2.2 实例2
3 结语

(4)水轮发电机局部放电信号传播特性与去噪方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 发电机局部放电在线监测研究现状
    1.3 定子绕组传输特性研究现状
    1.4 发电机局部放电在线监测中存在的问题
    1.5 本文的研究框架
2 水轮发电机定子绕组绝缘故障及局部放电机理
    2.1 引言
    2.2 定子绕组结构特点分析
    2.3 定子绕组绝缘故障机理
    2.4 局部放电机理及特性分析
    2.5 本章小结
3 水轮发电机定子绕组传输特性实验研究
    3.1 引言
    3.2 实验规划与设计
    3.3 现场真机绕组传输特性实验
    3.4 实验室线棒传输特性实验
    3.5 基于常规测量的绝缘参数辨识
    3.6 本章小结
4 水轮发电机定子绕组的建模与仿真研究
    4.1 引言
    4.2 定子线棒传输线级联模型
    4.3 定子绕组传输线级联模型
    4.4 脉冲极性变化规律研究
    4.5 本章小结
5 发电机局部放电信号分层分步式去噪方法研究
    5.1 引言
    5.2 结合数学形态学滤波和频谱校正的窄带干扰消减
    5.3 基于迭代滤波自适应阈值的白噪声消减
    5.4 全绕组局部放电监测系统应用实践
    5.5 本章小结
6 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录 Ⅰ (攻读博士学位期间发表的主要论文)

(5)发电厂直流系统故障主动监测与隔离技术研究及装置开发(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 直流系统保护研究现状
        1.2.2 直流绝缘监测装置等研究现状
    1.3 论文研究内容及作用
    1.4 论文组织架构
第二章 发电厂直流电源系统电气故障建模与仿真
    2.1 引言
    2.2 直流电源系统电气模型
    2.3 发电厂直流系统短路故障
        2.3.1 短路故障分析
        2.3.2 直流系统短路建模
    2.4 发电厂直流系统接地故障
        2.4.1 直流系统接地因素
        2.4.2 直流系统接地故障建模
    2.5 发电厂直流系统绝缘下降故障
        2.5.1 直流系统绝缘下降因素
        2.5.2 直流系统绝缘下降故障建模
    2.6 发电厂交流电源窜入故障
        2.6.1 交流窜入因素
        2.6.2 交流窜入故障建模
    2.7 直流电源系统故障仿真
    2.8 本章小结
第三章 发电厂直流系统故障主动监测与隔离方法
    3.1 引言
    3.2 传统直流故障监测方法分析
        3.2.1 传统直流短路故障监测
        3.2.2 传统直流接地、绝缘下降故障监测
        3.2.3 传统交流窜入故障监测
    3.3 基于数字化采集的短路故障主动监测
        3.3.1 数字化采集短路故障主动监测原理
        3.3.2 数字化采集短路故障主动监测仿真验证
    3.4 MUB直流接地、绝缘下降、交流窜入故障主动监测法
        3.4.1 MUB直流故障监测电路原理
        3.4.2 MUB接地、绝缘下降故障检测原理
        3.4.3 MUB交流窜入故障检测原理
        3.4.4 故障信号处理
    3.5 MUB直流故障主动监测法验证
        3.5.1 MUB故障主动监测法仿真验证
        3.5.2 MUB故障主动监测法实验验证
    3.6 传统直流故障隔离措施分析
    3.7 全控型直流故障主动隔离法
        3.7.1 全控型直流故障隔离电路原理
        3.7.2 全控型短路故障主动隔离原理
        3.7.3 全控型接地、绝缘下降故障主动隔离原理
        3.7.4 全控型交流窜入故障隔离原理
    3.8 全控型直流故障主动隔离法仿真验证
        3.8.1 电压变换启动、输出仿真验证
        3.8.2 全控型短路故障主动隔离仿真验证
        3.8.3 全控型接地、绝缘下降故障主动隔离仿真验证
        3.8.4 全控型交流窜入故障主动隔离仿真验证
    3.9 本章小结
第四章 发电厂直流系统故障主动监测与隔离装置开发
    4.1 引言
    4.2 方案设计及选择
        4.2.1 监测隔离装置系统架构
        4.2.2 拓扑结构改变分析
        4.2.3 信号采集方案选择
        4.2.4 接地故障检测方案选择
        4.2.5 交流窜入故障检测方案选择
        4.2.6 装置的总体设计
    4.3 硬件设计
        4.3.1 不平衡电桥测量电路设计
        4.3.2 电压隔离测量电路设计
    4.4 软件设计
        4.4.1 主程序流程
        4.4.2 MODBUS协议通信设计
        4.4.3 装置子程序流程图
    4.5 装置参数测试及分析
        4.5.1 系统调试方案
        4.5.2 装置输入输出参数测试
        4.5.3 装置接地故障参数测试
        4.5.4 装置测试参数分析
    4.6 本章小结
第五章 直流系统故障主动监测与隔离技术及装置试验与工程应用
    5.1 引言
    5.2 隔离技术及装置的试验
        5.2.1 短路故障试验
        5.2.2 接地故障试验
        5.2.3 绝缘降低故障试验
        5.2.4 交流窜入故障试验
    5.3 隔离技术及装置的工程应用
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介

(6)发电机局部放电信号特征实时分析方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 存在的问题
    1.4 研究内容和章节安排
2 中性点处测量的PD信号特征
    2.1 引言
    2.2 放电源处信号特征
    2.3 中性点处信号特征
    2.4 采样特征
    2.5 本章小结
3 波动法提取PD信号特征
    3.1 引言
    3.2 波动的定义
    3.3 波动提取方法
    3.4 波动提取效果仿真测试
    3.5 本章小结
4 基于多维网格的PD信号特征变化判断方法
    4.1 引言
    4.2 网格法简介
    4.3 基于多维网格归类波动特征
    4.4 PD信号特征变化判断方法
    4.5 本章小结
5 PD信号特征实时分析方法测试
    5.1 引言
    5.2 波动提取效果测试
    5.3 PD信号特征变化判断效果测试
    5.4 分析耗时测试
    5.5 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献

(7)基于差分吸收雷达的SF6泄漏检测方法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 高压设备中的SF
        1.1.2 测量SF_6泄漏的意义
    1.2 SF_6气体检测技术的国内外现状
        1.2.1 SF_6气体传统检测方法
        1.2.2 SF_6气体新兴检测方法
    1.3 论文主要内容及组织架构
第二章 差分吸收激光雷达的基本原理
    2.1 激光雷达的理论基础
        2.1.1 激光雷达基本理论
        2.1.2 激光雷达距离方程
    2.2 差分吸收激光雷达的理论基础
        2.2.1 差分吸收激光雷达的原理
        2.2.2 差分吸收激光雷达方程
    2.3 本章小结
第三章 差分吸收雷达泄漏检测方法研究
    3.1 SF_6泄漏检测系统研究概述
        3.1.1 差分吸收激光雷达系统参数需求
        3.1.2 SF_6分子吸收光谱及吸收截面选择
        3.1.3 SF_6差分吸收激光雷达的总体布局
        3.1.4 激光雷达系统结构
    3.2 差分吸收激光雷达系统测试
        3.2.1 实验设备
        3.2.2 实验流程
        3.2.3 实验数据及分析
    3.3 差分吸收雷达系统测试精度分析
    3.4 本章小结
第四章 SF_6泄漏检测中温度补偿方法研究
    4.1 支持向量机
        4.1.1 基本算法
        4.1.2 仿真实例
    4.2 改进人工鱼群算法
        4.2.1 基本人工鱼群算法
        4.2.2 改进人工鱼群算法
        4.2.3 仿真实例
    4.3 基于AJAFSA的 SVM参数选择
        4.3.1 算法改进
        4.3.2 仿真实例
    4.4 温度补偿
        4.4.1 温度补偿概述
        4.4.2 系统误差实验分析
        4.4.3 AJAFSA-SVM温度补偿算法结果
    4.5 SF_6泄漏检测系统性能分析
        4.5.1 温度补偿算法性能验证
        4.5.2 SF_6泄漏检测系统性能验证
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(8)水电站维护自动化研究与实践(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 结论
    1.1 检修体制的发展
    1.2 故障检修
    1.3 国内外大型水电站设备检修概况
    1.4 检修策略研究目的与意义
    1.5 论文研究框架
2 水电站集成自动化
    2.1 水电机组运行模型
    2.2 水力发电生产过程自动控制
    2.3 水电站维护自动化
    2.4 水电站管理信息化
    2.5 控制-维护-管理集成
    2.6 小结
3 设备健康状况监测方法研究
    3.1 设备健康状况监测方法
    3.2 运动状态测量
    3.3 维护系统数据结构
    3.4 自动试验与性能评价
    3.5 健康状况评价
    3.6 小结
4 水轮发电机-变压器绝缘状况监测
    4.1 绝缘故障机理及时间特性
    4.2 发变组局放集成监测
    4.3 现场测试与灵敏度分析
    4.4 信号识别
    4.5 绝缘状况分析
    4.6 小结
5 水电站维护技术决策与实施
    5.1 水电站维护决策
    5.2 水电站维护实施
    5.3 小结
6 水电站维护自动化系统及应用
    6.1 水电站维护自动化系统
    6.2 典型应用
    6.3 小结
7 总结
致谢
参考文献
附录1 (攻读博士学位期间发表的主要论文)

(9)水轮发电机组振动在线监测和故障诊断研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 国内外研究概况
    1.3 课题的研究意义
    1.4 本文的主要研究内容
第二章 水轮发电机组振动故障的基本理论
    2.1 水轮发电机组结构及工作原理
        2.1.1 水轮发电机组结构
        2.1.2 水轮发电机组工作原理
    2.2 水轮发电机组振动故障的特点
    2.3 水轮发电机组的典型振动故障
        2.3.1 水力方面
        2.3.2 机械方面
        2.3.3 电磁方面
        2.3.4 富春江水电厂机组振动典型案例
    2.4 水轮发电机组故障诊断的方法
        2.4.1 传统故障诊断方法
        2.4.2 人工智能技术故障诊断方法
    2.5 本章小结
第三章 水轮发电机组在线监测与故障诊断系统的需求分析
    3.1 水轮发电机组在线监测的特点与要求
    3.2 水轮发电机组在线监测与故障诊断系统结构
    3.3 系统硬件配置和网络方案设计
        3.3.1 系统硬件配置
        3.3.2 通信网络方案选择
    3.4 软件模块划分和功能描述
    3.5 本章小结
第四章 水轮发电机组故障诊断专家系统设计
    4.1 水轮发电机组故障诊断原理以及系统总体结构
    4.2 智能故障诊断方法分析
        4.2.1 模糊诊断方法
        4.2.2 神经网络诊断方法
        4.2.3 模糊神经网络诊断方法
        4.2.4 专家系统故障诊断方法
    4.3 水轮发电机组混合智能诊断方法研究
        4.3.1 基于模糊神经网络的故障诊断专家系统
        4.3.2 故障征兆提取及模糊处理
        4.3.3 振动故障诊断的模糊神经网络
        4.3.4 模糊神经网络故障诊断仿真
    4.4 故障诊断专家系统的数据库设计
    4.5 本章小结
第五章 水轮发电机组故障诊断软件的设计
    5.1 软件功能划分
    5.2 软件实现的关键技术
        5.2.1 数据库设计和用户界面技术
        5.2.2 网络通信技术实现
        5.2.3 串口通信技术实现
    5.3 系统运行结果
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录

(10)葛洲坝电站变压器绝缘多特征量在线监测应用研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 变压器绝缘在线监测的目的和意义
    1.2 变压器绝缘在线监测的国内外研究现状
        1.2.1 变压器局部放电在线监测方法
        1.2.2 变压器油中气体在线监测方法
        1.2.3 变压器铁芯接地电流在线监测方法
    1.3 本论文的主要研究内容
2 电力变压器绝缘性能及常见故障分析
    2.1 变压器的结构特点及可靠性
        2.1.1 变压器的绝缘结构特性
        2.1.2 充油变压器主要组件的结构特性
        2.1.3 变压器运行的可靠性分析
    2.2 电力变压器内部主要绝缘材料的性能
        2.2.1 变压器油的性能
        2.2.2 固体绝缘材料的性能
    2.3 电力变压器运行中常见的故障
    2.4 小结
3 变压器绝缘多特征量在线监测原理及方法
    3.1 变压器局部放电在线监测原理及方法
        3.1.1 变压器局部放电在线监测系统原理
        3.1.2 高频电流传感器及其特性测试
        3.1.3 周期性干扰的抑制
    3.2 变压器油中溶解气体在线监测原理及方法
        3.2.1 油中溶解气体在线监测的基本原理
        3.2.2 油气渗透薄膜的基本特征
    3.3 变压器铁芯接地电流在线监测原理及方法
    3.4 小结
4 葛洲坝电站251B变压器在线监测实际应用分析
    4.1 251B变压器在线监测系统构成
        4.1.1 251B变压器在线监测硬件系统
        4.1.2 变压器在线监测系统的现场安装
    4.2 变压器PD在葛洲坝电站251B的实际应用
    4.3 油中溶解气体在葛洲坝电站251B的实际应用
        4.3.1 信号变送器
        4.3.2 应用情况
    4.4 变压器铁芯接地电流在葛洲坝电站251B的实际应用
    4.5 对251B变压器绝缘在线监测系统的建议
        4.5.1 PD和铁芯接地电流的建议
        4.5.2 油中溶解气体在线监测的建议
    4.6 小结
5 结论
致谢
参考文献

四、电能管理及绝缘在线监测系统在大型电厂中的应用(论文参考文献)

  • [1]基于STM32的变压器铁芯接地电流在线监测系统设计[D]. 丁婕. 安徽大学, 2020(07)
  • [2]基于雾计算的电力系统监测网络关键技术与应用[D]. 童晋. 合肥工业大学, 2020(01)
  • [3]在线监测系统在大型机组中的应用研究[J]. 吴超群. 化工管理, 2019(20)
  • [4]水轮发电机局部放电信号传播特性与去噪方法研究[D]. 罗远林. 华中科技大学, 2019(03)
  • [5]发电厂直流系统故障主动监测与隔离技术研究及装置开发[D]. 尹羽. 东南大学, 2019(06)
  • [6]发电机局部放电信号特征实时分析方法研究[D]. 肖俊. 华中科技大学, 2019(01)
  • [7]基于差分吸收雷达的SF6泄漏检测方法研究[D]. 苏蓓蕾. 合肥工业大学, 2019(01)
  • [8]水电站维护自动化研究与实践[D]. 王宏. 华中科技大学, 2009(11)
  • [9]水轮发电机组振动在线监测和故障诊断研究[D]. 胡东海. 浙江大学, 2008(07)
  • [10]葛洲坝电站变压器绝缘多特征量在线监测应用研究[D]. 董晓英. 重庆大学, 2008(06)


局部放电论文 接地系统论文 接地保护论文 绝缘等级论文 仿真软件论文

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