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基于物联网的输变电设备故障诊断

作　者: 朱玉生
导　师: 曹一家
学　校: 湖南大学
专　业: 电气工程
关键词: 物联网 故障诊断 信息融合 在线监测 电力系统 智能巡检 证据理论 模糊理论
分类号: TM732
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


输变电设备是电力系统中的重要设备，一旦发生故障，将影响电力系统的安全可靠运行。因此，必须对输变电设备进行必要的检查和诊断。目前，电网公司已全面开展电力设备状态检修工作，故障诊断也取得了不少的成果，但是诊断结果的准确性与实时性还不能得到保证。本文将物联网引入输变电设备故障诊断中，一方面，利用物联网可靠的通信网络提高诊断的实时性；另一方面，旨在为故障诊断提供全面的设备状态信息，并借助信息融合，对物联网中不同来源的信息加以融合，实现信息的智能处理，全面地认识和描述诊断对象，提高诊断结果的准确性。论文首先在借鉴各种不同的物联网定义的基础上，阐述了面向智能电网的物联网定义；根据物联网的相关关键技术的特点，探讨了它们在电网中的应用情况。进一步地，探讨了在故障诊断中引入物联网的优势，并根据物联网的特征与面向智能电网应用的物联网架构，将基于物联网的输变电设备故障诊断系统架构分为感知层，通信层与应用层3层，其中感知层与应用层是实现准确诊断的保证；通信层则为实现诊断的实时性，提供有了有利条件。其次，在总结物联网中的设备故障诊断信息来源，包括在线监测信息、运行信息、预实验信息和历史信息等4方面的基础上，引入智能信息融合技术，实现物联网中信息的智能处理。论文探讨了将信息融合引入到设备故障诊断中的优势，并根据信息融合层次，建立一个多层次的信息融合故障诊断模型。然后，结合物联网中的在线监测信息与巡检信息，在比较各种信息融合方法优缺点的基础上，引入了模糊证据理论集成融合方法，并建立了基于模糊理论与证据理论的集成信息融合故障诊断模型。根据融合模型，首先利用隶属函数、二极比例法等方法实现故障信息的预处理；在基于模糊理论的局部融合诊断中，运用层次分析法来构造模糊变换矩阵；在基于证据理论的决策融合诊断中，综合局部融合诊断结果，实现故障信息的决策融合，得出更为准确的诊断结果。最后，通过电力变压器的实例分析，证明了基于来自物联网中的全面状态信息的故障诊断，能得到较部分信息更为准确的诊断结果。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第1章 绪论  10-19
  1.1 选题背景和意义  10-13
  1.2 故障诊断的研究现状  13-17
    1.2.1 国内外研究概况  13-14
    1.2.2 传统的故障诊断方法  14-16
    1.2.3 基于信息融合的智能诊断方法  16-17
  1.3 基于物联网的输变电设备故障诊断  17
  1.4 本文研究的主要内容  17-19
第2章 基于物联网的输变电设备故障诊断系统架构  19-30
  2.1 物联网简介  19-23
    2.1.1 物联网概念与特征  19-20
    2.1.2 物联网的相关关键技术  20-23
  2.2 面向智能电网应用的物联网架构  23-26
    2.2.1 面向智能电网应用的物联网架构  24-25
    2.2.2 物联网对电网智能化的促进  25-26
  2.3 物联网与输变电设备故障诊断  26-27
  2.4 基于物联网的输变电设备故障诊断系统架构  27-29
    2.4.1 总体架构  27
    2.4.2 感知层  27-28
    2.4.3 通信层  28
    2.4.4 应用层  28-29
  2.5 本章小结  29-30
第3章 基于模糊理论的故障信息局部融合  30-48
  3.1 故障诊断的信息来源  30-35
    3.1.1 在线监测信息  30-31
    3.1.2 运行信息  31-33
    3.1.3 预实验信息  33-34
    3.1.4 历史信息  34-35
  3.2 物联网中信息的特征与智能处理  35-36
    3.2.1 物联网中信息的特征  35
    3.2.2 物联网中信息的智能处理方法  35-36
    3.2.3 故障诊断中引入信息融合的优势  36
  3.3 信息融合的方法、层次与步骤  36-41
    3.3.1 信息融合的常用方法  36-38
    3.3.2 信息融合的层次  38-40
    3.3.3 信息融合模型与步骤  40-41
  3.4 基于模糊理论的故障信息局部融合  41-47
    3.4.1 物联网中信息的预处理  41-43
    3.4.2 基于模糊理论的局部融合诊断  43-47
  3.5 本章小结  47-48
第4章 基于证据理论的故障信息决策融合与诊断  48-55
  4.1 故障信息的决策融合与诊断  48
  4.2 基于证据理论的决策融合与诊断  48-51
    4.2.1 基于证据理论的决策融合的基本步骤  49-51
    4.2.2 决策与诊断规则  51
  4.3 实例分析  51-54
  4.4 本章小结  54-55
结论与展望  55-57
  本文的主要研究内容和成果  55-56
  今后进一步研究工作展望  56-57
参考文献  57-63
致谢  63-64
附录A（攻读学位期间发表的学术论文目录）  64

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的调度、管理、通信 > 电力系统的运行
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