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牵引变电所接地网腐蚀故障诊断算法研究
| 论文题名： | 牵引变电所接地网腐蚀故障诊断算法研究 |
| 关键词： | 牵引变电所;接地网;腐蚀诊断;混沌粒子群优化;故障诊断 |
| 摘要： | 牵引变电所的接地网是确保牵引供电系统安全可靠运行的重要设施，而金属导体构成的接地网在地下运行过程中必然会遭受腐蚀，严重时甚至断裂，导致其安全防护性能大大降低。研究接地网腐蚀故障的诊断方法有利于掌握接地网的运行状况，及时发现隐患并采取相应措施，保障人民的生命和财产安全。其中，求解故障诊断方程时采用的算法是接地网腐蚀故障诊断的核心环节，因此，本文对牵引变电所接地网的支路导体腐蚀故障诊断算法进行了研究。 本文通过分析牵引变电所接地网的工作特点及其腐蚀故障原因，在普通接地网腐蚀故障诊断方程的基础上，根据参数识别法的基本原理、节点分析法和灵敏度矩阵建立了牵引变电所接地网腐蚀故障诊断方程。结合能量最低原理构造了目标函数，并分别采用PSO(ParticleSwarmOptimization，粒子群优化)算法和CPSO(ChaosParticleSwarmOptimization，混沌粒子群优化)算法进行求解。 以一个220kV、24支路的牵引变电所接地网为算例对算法进行仿真验证。首先在Matlab中搭建等效的模拟接地网电路，仿真测量获得数据形成故障诊断方程，然后编程实现PSO算法和CPSO算法求解方程，最后通过PSO算法和CPSO算法的求解结果与支路导体电阻标称值的比值大小判断支路导体的腐蚀及断裂程度。 仿真结果表明PSO算法及CPSO算法较好地解决了诊断方程存在的欠定问题，可以诊断出接地网腐蚀甚至断裂的故障支路位置和故障程度。CPSO算法结合了混沌优化和PSO的特点，具有更好的全局搜索能力，其诊断结果的偏差小于PSO算法，提高了接地网腐蚀故障诊断的精度。 在验证了基于CPSO算法的接地网腐蚀故障诊断方法正确可行的基础上，提出牵引变电所接地网腐蚀故障智能诊断系统方案，包括系统的整体构成和硬件组成方案;并通过系统的软件功能需求分析，设计了各个功能子模块的流程，为牵引变电所接地网腐蚀故障诊断方法的实用化研究提供参考。 |
| 作者： | 范小楷 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 张友鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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