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在电力系统中,气体绝缘变电站(Gas Insulated Substation, GIS)是一种低维修率、高可靠性、检修时间比较长的高压电气设备,有着非常广泛的应用。然而,尽管GIS运行可靠性高,但在制造安装运行过程中所产生的缺陷也会导致事故的发生。因此,针对GIS的缺陷诊断对设备安全运行变得尤为重要。
GIS开关操作在外部空间激发的瞬态辐射场波形相关特征可以反映其运行状态。为了能够验证开关操作瞬态辐射场的相关特征参量可以用于GIS的故障诊断,基于中国电科院隔离开关故障模拟实现平台,采用一套非侵入的三维辐射电场测量系统,对不同工作状态下产生的空间辐射电场进行了测量,并建立起了隔离开关在正常状态下和内、外部分别发生绝缘故障和操作瞬态辐射电场特征之间的对应关系。通过对开关操作瞬态辐射电场进行时频域分析,提取一系列GIS开关操作瞬态辐射场相关特征参量,同时对特征参量进行统计分析,结合机器学习支持向量机(SVM)算法,搭建了GIS开关操作辐射场缺陷诊断模型。该模型提取了不同缺陷类型的实验数据特征参量,通过不同的特征组合方式,采用高斯核函数和多项式核函数进行模型训练,通过调节各项参数以及对不同特征参量组合的甄选,得到识别精度最优的GIS缺陷诊断模型。
基于该缺陷诊断模型开发了一套GIS缺陷诊断软件系统,该系统采用Python语言进行开发,结合PYQT5界面开发库,采用大量的QT控件实现界面设计及布局,并利用其特有的信号与槽机制实现相关系统功能。同时通过使用Thread类方法实现多线程,从而使后台运行和前端界面分离,提高了运行效率。在该系统也使用了Python包管理器Anaconda3,其中包含了大量的科学计算包,通过调用Python相关包,实现了系统从数据处理、数据管理、自动监测等一系列相关的功能。数据处理过程调用了Matlab进行频域参数的相关计算,提高了系统数据处理能力。为了实现数据存储与管理,使用MySQL进行系统数据的存储,通过Python第三方库pymysql连接MySQL数据库进行相关操作并将其显示在数据管理界面。
基于以上工作,实现了对GIS设备状态监测从数据采集、数据分析、缺陷诊断等一系列过程,为智能变电站的建设提供了一定的借鉴意义,同时为GIS故障诊断领域提供了一种全新的思路和方法。
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Basic Info :
Degree: 工程硕士
Mentor: 谢彦召
Year: 2019
Language: Other
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