变压器在线监测系统的研制

变压器在线监测系统的研制

一、变压器在线监测系统的研制(论文文献综述)

董伟广[1](2021)在《电力变压器在线监测与故障诊断的系统研究》文中认为随着物联网、云计算和智能算法等技术的发展与普及,数据采集技术已经足够成熟,在此基础上实现基于人工智能技术和大数据分析的设备健康管理与故障诊断预测,进而成为具备自学习和自成长能力的智慧系统。电力变压器作为电力系统重要设备之一,其运行的可靠性、安全性直接影响整个电力系统的安全和系统的经济效益。本文在变压器工作状态方面的研究主要从在线监测变压器运行参数和基于DGA数据诊断故障两方面进行分析,设计与实现了变压器的监测和故障诊断系统。首先是变压器在线监测的研究。通过研究以单片机、DSP等处理器为核心在线监测变压器的应用,发现在监测方面存在着参数采集不够精确,电路设计较为复杂,不够灵活,系统运行不稳定等缺点。FPGA作为当前主流三大处理器之一,其在硬件和软件上具有超性能和灵活性特征,比单片机、DSP等在电路中的应用更加可靠。本文基于FPGA灵活实现电路的运行方式功能构建出配电变压器在线监测系统,通过对系统软硬件电路方案的确定,完成了对电路板的焊接和相关电路模型的搭建,实现了对变压器在线监测的模拟实验。主要实现对电力变压器绕组温度、电压、电流、功率因数及频率等参数的采集实现对配电变压器在线监测,并将采集的参数通过FPGA对数据的分析确定配电变压器是否处于正常运行状态,实现报警功能。实际电路测量结果表明该系统具有精度高,稳定性好、经济实用以及可视化程度高等特点,可以满足很多实际项目的需要。其次是变压器故障诊断的研究。本文通过对变压器油中气体数据分析,来判别变压器所处故障类型。为提高变压器故障诊断精度,提出一种特殊浓度归一化法结合交叉验证RBF神经网络算法用来诊断变压器中常见的五种故障类型。首先在大数据平台中对原始数据进行缺失值和异常值检测处理,再利用特征浓度归一化法将气体成分样本进行归一化,将处理后的样本数据随机分为训练集和测试集,分别应用到变压器故障诊断模型中。在变压器故障诊断模型中,针对变压器故障样本数据有限和RBF神经网络泛化能力较差以及容易出现过拟合等问题,建立K-折交叉验证法改善网络泛化能力及提高RBF网络分类准确率、分类召回率。最后建立了分类算法评估模型,利用ROC、PR曲线图及K-S曲线等指标对整体算法模型分类效果评估。通过实验分析结果得出,该分类算法模型下变压器故障诊断分类平均准确率可达90.84%,与传统的RBF神经网络、随机森林(RF)及梯度提升决策树分类(GBDT)算法分类相比,特征浓度归一化法结合交叉验证改进RBF神经网络能够提高变压器故障诊断准确率,避免了陷入局部最优,并且有效地提升了网络模型的拟合程度和稳定性。

张延晓[2](2020)在《变电站智能化技术方案设计与研究》文中提出智能电网的应用带动了变电站智能化技术的发展。目前我国绝大多数地区已经开始智能变电站的建设与改造工程,部分地区已经实现了智能变电站的可靠运行。相对于普通变电站,智能变电站具有高压设备智能化、二次设备网络化、设备检修状态化等特点,这些特点也是实现变电站智能化的重要基础。高压设备智能化采用智能组件与高压设备相结合的方式组成智能高压设备,实现高压设备各项监测信息的上传,同时接收调度及监控主站下发的命令。二次设备网络化利用先进可靠的通信技术,将变电站二次设备进行分层与组网,实现可靠的测量、保护、控制与计量。本文从变电站智能化的特点及构成体系入手,从智能高压电气设备以及变电站监控系统两方面阐述了变电站智能化的研究背景及其现状。分析变电站智能化架构体系的组成,研究智能变电站网络拓扑与监控系统功能。其次,根据变电站高压设备智能化的需求及其设计原则,提出高压设备智能化的设计方案,重点研究变压器、断路器、互感器等设备的智能化实现方法。然后,针对变电站一体化监控系统架构进行分析,围绕变电站智能化监控系统需求,制定了多层分布结构的变电站在线监测系统,并且对多层次监控系统的设备集成进行优化设计。最后通过对云南省某地级市110kV智能变电站的智能化方案实施过程,并且对智能变电站的运行效果进行分析,分析其运行的故障率以及可靠性,说明高压设备智能化有效的降低了变电站的故障率,提高了变电站的运行效率。通过本文的研究与分析,有效的促进了变电站高压设备智能化技术的发展,同时可以为变电站运行和检修人员在实际工作中提供重要的理论基础。

张径侨[3](2020)在《基于嵌入式AI技术的输变电红外在线监测系统研究》文中指出在电力行业中最重要部分是各类电气设备,它们的运行状态好坏关乎各类电站乃至全部电力行业的安全可靠运行,若发生电网及设备故障就势必引起巨大损失。据不完全统计,输变电设备中各种电气设备故障与其发热有着极其密切的关系,尤其是设备发热造成的电网非计划停运事件层出不穷。利用红外测温技术可以精确得到运行设备的状态信息,且其又具有监测范围广、形象直观、可靠性高、使用方便等优势。但现有的红外在线监测装置设备体积大,功耗高,红外图像识别依赖于人工识别或后台系统,导致信息量传送过大,实际利用效果并不理想。因此,寻找一种新的途径开展输变电设备关键部位红外监测非常重要。本文利用国产化的红外信号处理专用芯片寒武纪的特点,开发一款低成本、低功耗、微型化、便携式的红外成像仪及在线监测系统。首先,利用国内最新的芯片技术,使用国产寒武纪的红外信号处理专用芯片替代原有的进口 FPGA或通用DSP芯片的技术方案。将红外摄像头与嵌入式人工智能(AI)技术相结合,在红外摄像头内部集成AI加速模块,对红外热成像图片进行本地AI分析,装置的分析结果、红外图片和人工智能算法模型的升级等通过4G或5G无线通道实现。其次,研发一款APP软件,使红外成像仪通过Type-C或USB接口同智能手机或巡检PDA连接,通过在智能手机或巡检PDA内运行专用的APP软件来分析并显示红外成像结果,自动生成包括地理位置信息、设备信息等内容的分析结果,并上传至数据中心。最后,将所研发的装置在变电站进行实际测量,得到相关红外图谱,并与现有红外测温设备进行对比,结果表明,新研发的装置便携且体积小,处理器算法变快,不再出现图像处理卡壳现象,所得出的图谱可自动编号存档,当出现温度过高的情况还可通过预警上送第一时间提醒运维人员,具有一定的前瞻性和实用性。

李旖旎[4](2020)在《电力电子变压器应用研究》文中指出变压器是保证电网系统正常运行的基础设施,若发生问题或出现故障,可能会导致大面积停电,继而给人们的工作和生活带来不便,若长期断电,则容易造成惨重损失。作为随着科学技术迅猛发展而形成的一款新型智能电力变压器,电力电子变压器(PET)良好地弥补了传统变压器的不足,现已凭借着控制稳定、不污染环境、损耗小等一系列优势而备受业内人士青睐,有助于促进现代新型电力系统高效妥善地处理其在运行过程中所面临的各种问题。目前现有的变压器局部放电监测系统主要面临着监测精度不高的问题,故当前亟待研发一套性能稳定、监测精度高且具有良好经济性的变压器局部放电在线监测系统。本文阐述了变压装置中有关部分放电的因素,分析讨论了相关测试方法(例如,超声监测和UHF监测)的最佳适用范围,并比较了它们的优缺点。结合了UHF传感器等先进可靠的放电信号搜集装置,采用了性能可靠、操作便捷、功能完善的软件平台,由此制备了一组基于电-声的变压器局部放电在线监测系统。此系统功能完善,既引入了HFCT高频电流监视功能,也支持UHF超高频监视,除此之外,还能够进行AE超声波监视等优势,能够有效解决单一体系难以全面、高效监测变压器内部局部放电情况的问题,另外,能够在很大程度上改善测量精度,提升定位精准度,并且能够抵御外部因素的不良影响。从软件层面来讲,采取了集成式板块化策划模式,既有助于大幅改善监测系统数据分析效率,还能够增强系统稳定性。在分析了110/10kV电压下的三台主要变压器的在线运转实际测定的数据分析结果说明:电-声融合在线监测系统性能优良、功能完善,在监测并研究变压器局部放电监测方面优势突出,其各项功能皆符合策划要求,能够为变压器的形态检修提供可靠的数据支持。在立足于变压器的运行状况及局部放电信号特征的基础上,对以电-声联合为支撑的变压装置在局部放电监测系统的软硬部分规划、属性参变量等展开深入细致地分析,高效妥善地借鉴软硬件策划方面所面临的各种难题。

王超[5](2020)在《1000kV特高压变电站在线监测系统的设计、研究和应用》文中研究说明1000kV特高压变电站在线监测系统是一项非常重要的课题,本文主要研究1000kV GIS设备局放在线监测系统(DMS)、SF6气体在线监测系统和变压器(并联电抗器)有色谱分析在线监测系统在特高压变电站内的应用,从基本原理、技术要求和实际运行过程中出现的告警、异常信号等方面进行分析论证。本文1000kV GIS设备局放在线监测系统(DMS)通过在GIS设备上放置外置式和内置式传感器采集特高频信号,预判设备健康状况。内置传感器由GIS生产厂在制造时置入,外置传感器可带电安装,安装于GIS设备盆式绝缘子外侧未包裹金属屏蔽处或者GIS设备壳体上存在的介质窗处,依靠绝缘介质处电磁波的泄漏进行特高频信号的检测;SF6在线监测系统用以判断以SF6气体为绝缘和灭弧介质的变电设备在使用过程中发生泄漏时,提前发现,智能告警,避免发生设备缺陷严重化和人员伤害;变压器(并联电抗器)油色谱在线监测装置通过对故障部位的绝缘油或固体绝缘物将会分解出小分子烃类气体(如CH4、C2H6、C2H4、C2H2等)和其他气体(如H2、CO、CO2等)的含量和成分分析,诊断变压器(并联电抗器)健康状况和故障类别,能够准确、及时的发挥预警作用,便于对变压器突发故障进行监测。

乔木[6](2020)在《换流变压器局部放电在线监测系统研究》文中进行了进一步梳理换流变压器在换流变电站中起到枢纽作用,是电力系统输变电运行中极为重要的电气设备。如果换流变压器发生故障,将导致部分或全部系统停止运行,甚至造成严重的停电事故。换流变压器内部连接件、阀侧绕组和出线套管绝缘失效导致据换流变压器绝缘失效的重要原因之一,局放故障则是换流变绝缘失效的主要表现。因此,对换流变运行状态进行局部放电的在线监测,可以及时发现早期的故障隐患,对于换流变绝缘状态评估、维护以及电网的安全运行具有重要意义。本文总结了换流变压器局部放电的国内外研究现状,根据换流变压器的局部放电特性,设计出一套针对换流变压器的局部放电在线监测系统。系统主要使用高频和特高频传感器,尤其以针对站域局放在线监测研发的套管末屏高频传感器为中心,有效的掌握换流变的绝缘状态;并使用变压器油阀特高频局放、变压器套管末屏高频局放、变压器铁芯夹件接地线高频局放等不同位置的监测方式,应用波形鉴别、图谱鉴别、极性鉴别等技术,解决换流变套管局放监测中的抗干扰问题;且通过基于深度学习的局放诊断技术的研究,提高在线监测系统局放类型识别的准确性。为了验证该系统的可行性,采用该系统对换流变压器的局部放电故障进行了现场监测,得到了较好的检测结果,与传统的监测手段相比,更适用于换流变压器的在线监测,有利于提高电力系统的安全稳定性。

王阳[7](2020)在《面向智能传感器的变压器铁心接地电流信号调理器设计》文中研究指明大型电力变压器是整个发电及输变电系统的核心设备,变压器铁心接地引线上耦合了多种异常信号和故障信号,如铁心过饱和故障信号、变压器内部局部放电故障信号、铁心叠片松动故障信号、受断路器或开关操作影响的冲击信号等,铁心接地电流是评估变压器健康状况的重要参数。完善变压器铁心接地电流在线监测技术,对掌握变压器健康状态、保障电力系统稳定可靠供电至关重要。本项目组自2004年以来开展了对变压器铁心接地电流的“广视角(宽量程、宽频带)、不眨眼”在线监测技术研究,成果在大型水电厂得到了广泛应用,对变压器故障检测与诊断发挥了重要作用。但还存在信号调理放大器幅频响应带宽达不到设计要求、信号调理放大器变量程控制复杂且易受干扰、传感器与信号调理放大器物理结构上分置造成传感器输出的弱信号易受干扰等问题。完善信号调理技术,设计一种面向智能传感器的变压器铁心接地电流信号调理器可以有效解决上述问题,智能传感器对设备提出高准确性、抗干扰性、微型化、高可靠性的设计要求。研究接地电流信号调理方案并设计智能传感器相关电路,实现对接地电流信号“广视角”全息高可靠传感与就地抗干扰调理。分析信号调理器的可靠性设计要求,从集成电路可靠性、电磁兼容性和调理器结构安装三个方面进行设计,将电流传感器与调理电路封装在一个屏蔽盒中,实现信号调理器物理结构集成化,减小设备体积,提高系统抗干扰能力和可靠性。对电路功能进行实验测试,校验电气性能,改进电路不足,将调试后的信号调理器应用于电站现场。经实验和现场测试证明,研究设计的面向智能传感器的变压器铁心接地电流信号调理器满足预期技术指标,能够在实际工程中稳定可靠运行,达到了课题研究目的。

马俊杰[8](2020)在《无线传感网络研究及其在电力设备状态监测中的应用》文中研究表明近年来,我国智能电网发展迅速,电力系统的安全稳定运行关系到国民经济的健康发展和人民的稳定生活。随着状态监测技术的发展,电力设备的状态监测类型和先进的监测方法也越来越多,在智能电网发展现阶段,如何在变电站环节建立智能变电站信息监控,实现变电站设备管理和运行状态的全面监控引起了广泛关注。为解决现有电力设备状态监测系统存在的问题,本文利用红外热成像技术,现代通信技术及信息处理技术,设计并完成了变电站电力设备状态在线监测系统。该系统实现了对变电站设备状态及操作环境的实时监控,为变电站运行维护提供了辅助支持,提高了智能变电站的运行管理水平。主要研究内容如下:第一,基于变电站主要电力设备的在线监测项目分析,为实现对电力设备温度状态、变电站烟雾及温湿度环境的实时监测,设计了变电站电力设备状态监测系统,通过阐述分析验证系统的可行性及先进性。第二,针对传统电力设备温度状态监测方式存在的技术难题,选用在线式红外热成像仪实时采集所监测电力设备的温度数据,利用无线传输方式将实时温度信息发送到监控后台,围绕前端数据采集系统、传输网络、后台数据处理及显示模块,设计红外热成像在线监测系统。第三,通过对各图像处理算法的优缺点分析,选用中值滤波法降噪、基于灰度拉伸增强图像对比度及基于Canny算子实现图像边缘检测。利用Matlab编程设计了电力设备红外图像处理界面,实现红外热图像显示、红外图像灰度转换、红外图像处理及温度的读取功能,以此掌握设备的运行状态。最后,针对红外在线监测系统在封闭式电力设备监测方面存在的困难,综合对比各无线通信技术的优缺点,选用LoRa无线通信技术实现电力设备局部放电及变电站烟雾、温湿度状态的实时监测。围绕传感器采集模块、LoRa无线通信模块、微处理器模块以及电源模块的硬件电路,设计基于LoRa的在线监测系统,继而通过多节点之间的通信组网实验,验证了设计的合理及可行性。

丁婕[9](2020)在《基于STM32的变压器铁芯接地电流在线监测系统设计》文中研究说明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。

黄增柯[10](2019)在《110kV变压器油色谱在线监测系统的应用与研究》文中研究指明电力变压器在电力系统中承担着变换电能的任务,变压器能否正常工作,直接影响电网的稳定运行。随着运行电压的不断提高,电力的需求逐渐增加,油色谱技术也在不断改进,目前通过提取变压器油中溶解的气体,利用气相色谱分析是分析确定变压器内部故障类型的重要手段。在智能化电网的背景下,开始逐步推广在线监测油色谱技术,随着现代科技的快速发展以及远程传输处理器的引入,在线监测装置正不断更新换代,大部分变电站已经实现了安装试运行,是智能化电网的初步展示。本文主要研究油色谱监测技术的工作原理与技术,根据变压器溶解气体(氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔)的故障诊断方法,对南宁网区110KV长堽变电站进行在线监测,并对比离线数据,运用气相色谱分析仪测量各组份气体的含量,由此分析变压器运行中潜在或存在的故障。结果表明准确,能够正确反映变压器的故障。本文结合南宁网区电网的运行方式特点,关注目前已经投入油色谱在线监测系统试运行使用的110kV长堽变电站,根据其应用和实施情况,主要介绍思源光电有限公司开发的TROM-600变压器油色谱在线监测系统的运行特点和技术功能,总结分析油色谱在线监测数据与故障诊断变压器运行状态的数据,试验结果证明,TROM-600变压器油色谱在线监视系统采用了完全脱气方式实现了在线油色谱分析数据的准确性,能够将监测周期从以前的一周缩短至2小时,对于特殊的监测对象尤其是带有潜在故障的运行的变压器,能够及时准确的发现并捕捉其运行中的潜伏性故障,并提供了可靠的数据。实现了在线变压器油色谱数据录入及检验报告、综合分析,并建立数据库平台。基本实现了实时监测变压器故障和运行状态,得到了印证。

二、变压器在线监测系统的研制(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、变压器在线监测系统的研制(论文提纲范文)

(1)电力变压器在线监测与故障诊断的系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 变压器在线监测研究现状
        1.2.2 变压器故障诊断研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 变压器故障的类型及其监测与诊断系统
    2.1 常见变压器的故障概述
    2.2 变压器油中溶解气体相关概述
        2.2.1 变压器油中溶解气体的产生
        2.2.2 变压器油中溶解气体分析
        2.2.3 油中气体在线监测与故障诊断系统的研究
    2.3 变压器常见监测方法
        2.3.1 变压器局部放电在线监测技术
        2.3.2 绕组变形在线监测
        2.3.3 铁心接地在线监测
        2.3.4 变压器振动频谱在线监测
        2.3.5 变压器温度及电参数在线监测
    2.4 变压器常见故障诊断方法
        2.4.1 变压器故障诊断三比值法
        2.4.2 变压器专家系统故障诊断方法
    2.5 本章小结
第3章 变压器在线监测系统设计与实现
    3.1 基于FPGA实现变压器在线监测的原理设计
    3.2 在线监测系统设计中软件的使用
    3.3 基于FPGA对变压器在线监测系统主要的程序设计
        3.3.1 绕组电压电流采集
        3.3.2 绕组温度采集
        3.3.3 频率及功率因数采集
    3.4 变压器在线监测实验结果分析及实物图
    3.5 本章小结
第4章 变压器故障诊断分析
    4.1 相关分类算法介绍
        4.1.1 朴素贝叶斯分类
        4.1.2 贝叶斯网络分类
        4.1.3 决策树分类
        4.1.4 随机森林分类
        4.1.5 人工神经网络分类
    4.2 变压器故障诊断的系统设计
        4.2.1 DGA数据结构及归一化法
        4.2.2 数据缺失值处理及异常值检测
        4.2.3 RBF神经网络模型的建立
        4.2.4 基于TRBF分类算法对变压器故障分析
    4.3 基于K折交叉验证RBF分类算法分析
    4.4 多重交叉验证改进RBF算法仿真数据分析
    4.5 本章小结
第5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研究成果、参加学术会议及获奖
致谢

(2)变电站智能化技术方案设计与研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文的主要内容
第二章 智能变电站架构体系研究
    2.1 概述
    2.2 智能变电站架构体系的形成
    2.3 智能变电站网络拓扑结构
    2.4 智能变电站监控系统
    2.5 系统高级应用
    2.6 本章小结
第三章 变电站高压设备智能化设计
    3.1 高压设备智能化技术特征
    3.2 变压器的智能化方案
    3.3 开关设备智能化方案
    3.4 互感器智能化方案
    3.5 本章小结
第四章 智能变电站监控系统的设计
    4.1 一体化监控系统构架研究
    4.2 智能变电站监控系统设计
    4.3 110KV智能变电站监控系统的实现
    4.4 本章小结
第五章 变电站智能化方案的实施
    5.1 项目概述
    5.2 变电站电气一次系统概况
    5.3 高压设备智能化方案实施
    5.4 变电站自动化监控系统
    5.5 继电保护及安全自动装置
    5.6 一体化电源系统方案
    5.7 本章小结
第六章 变电站运行效果分析
    6.1 变电站运行故障统计与分析
    6.2 变电站可靠性分析
    6.3 经济效益对比分析
    6.4 解决的关键问题
    6.5 本章小结
第七章 结论和展望
致谢
参考文献
学位论文评阅及答辩情况表

(3)基于嵌入式AI技术的输变电红外在线监测系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 红外成像技术及红外成像仪的国内外研究现状
        1.2.2 人工智能技术在图像识别等领域的国内外研究现状
        1.2.3 嵌入式AI芯片技术的国内外研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
2 系统相关的基本理论介绍
    2.1 红外热成像的成像原理
        2.1.1 红外热成像原理简介
        2.1.2 红外热成像的优点
    2.2 人工智能技术在图像识别等领域的相关原理
        2.2.1 Tensor Flow训练识别模型
    2.3 嵌入式AI芯片技术的分析
    2.4 本章小结
3 系统硬件设计
    3.1 系统硬件总体设计
    3.2 系统硬件芯片选型
        3.2.1 芯片选型概述
        3.2.2 芯片主要功能
        3.2.3 芯片主要设计指标
    3.3 系统主CPU和AI加速器模块设计
    3.4 供电电源和低功耗设计
        3.4.1 供电电源方案
        3.4.2 低功耗设计
    3.5 硬件电路抗电磁干扰设计
    3.6 本章小结
4 系统软件设计
    4.1 嵌入式人工智能模型和深度学习算法设计
        4.1.1 嵌入式人工智能模型设计
        4.1.2 深度学习实现方法设计
    4.2 系统专用APP软件设计
        4.2.1 APP概述
        4.2.2 APP功能介绍
    4.3 本章小结
5 红外智能AI在线监测系统在电力行业的应用
    5.1 避雷器监测
        5.1.1 避雷器发热缺陷的特征描述
        5.1.2 避雷器热缺陷处理建议
    5.2 变压器本体监测
        5.2.1 变压器本体典型热缺陷的主要部位及产生原因
        5.2.2 变压器本体热缺陷特征描述
        5.2.3 变压器热缺陷的处理建议
    5.3 变压器本体套管监测
        5.3.1 变压器套管热缺陷的特征描述
        5.3.2 变压器套管热缺陷处理建议
    5.4 导电回路及线夹监测
        5.4.1 导线回路及线夹热缺陷的特征描述
        5.4.2 导线回路及线夹热缺陷处理建议
    5.5 电容器监测
        5.5.1 电容器热缺陷的特征描述
        5.5.2 电容器热缺陷处理建议
    5.6 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献

(4)电力电子变压器应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 电力电子变压器的发展及研究现状
        1.2.1 电力电子变压器的国内外发展
        1.2.2 电力电子变压器介绍
    1.3 研究的主要内容
    1.4 论文结构
2 电力电子变压器原理分析
    2.1 变压器的基本原理
    2.2 电力系统对电力电子变压器的要求
    2.3 电力电子变压器调制方式
    2.4 电力电子变压器控制原理
    2.5 局部放电理论分析
        2.5.1 局部放电
        2.5.2 电力变压器局部放电产生原因
        2.5.3 局部放电的危害
        2.5.4 局部放电的类型
    2.6 UHFPD信号监控系统
        2.6.1 超高频信号监控系统
        2.6.2 高频采集的症状
        2.6.3 基于超高频电磁波定位方法
    2.7 监测PD的干扰源和处理措施
        2.7.1 部分干扰源
        2.7.2 现有的干扰信号的处理
    2.8 本章小结
3 电子电力变压器局部放电在线检测系统硬件设计
    3.1 基于电—声结合的局部放电系统监测定位原理
    3.2 硬件监控
        3.2.1 监测系统硬件设计
        3.2.2 超声波传感器
        3.2.3 超高频传感器
        3.2.4 高频段电流的传感器
        3.2.5 光电及电光转换
    3.3 变压器部分放电的设计
        3.3.1 缓冲放大电路设计
        3.3.2 带通滤波器装置设计
        3.3.3 超高速同步检测
        3.3.4 同步低速检测
    3.4 本章小结
4 电子电力变压器局部放电在线检测系统软件设计
    4.1 软件平台简介
    4.2 系统主程序设计
    4.3 数据软件设计
        4.3.1 数据采集模块软件设计
        4.3.2 数据处理软件模块设计
    4.4 系统的硬件驱动软件设计
    4.5 本章小结
5 能源系统中电力电子变压器的现场测量
    5.1 现场条件和传感器安装
        5.1.1 项目概况
        5.1.2 相关技术指标
    5.2 局部放电监测波形分析
        5.2.1 PD交接测试的结果
        5.2.2 在线监控数据分析
    5.3 部分放电波动趋势的分析
    5.4 本章小结
结论
    本文工作总结
    电力电子变压器发展展望
参考文献
在学研究成果
致谢

(5)1000kV特高压变电站在线监测系统的设计、研究和应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 在线监测技术研究的必要性
第2章 项目的工作原理研究
    2.1 局放在线监测系统(DMS)的工作原理研究
    2.2 SF6气体在线监测系统的工作原理研究
        2.2.1 室内SF6浓度报警仪的工作原理
        2.2.2 SF6气体微水综合监测器的工作原理
        2.2.3 意义及作用
    2.3 变压器(并联电抗器)油色谱在线监测系统的工作原理研究
        2.3.1 系变压器(并联电抗器)油色谱在线监测系统概述
        2.3.2 变压器(并联电抗器)油色谱在线监测系统构成
        2.3.3 变压器(并联电抗器)油色谱在线监测系统结构与原理
第3章 项目的设计技术要求
    3.1 局放在线监测系统(DMS)的设计技术要求
    3.2 SF6气体在线监测系统的设计技术要求
        3.2.1 SF6气体在线监测系统安装技术要求
        3.2.2 SF6气体在线监测系统调试技术要求
    3.3 变压器(并联电抗器)油色谱在线监测系统的设计技术要求
第4章 项目的技术判断方法和数据比对分析
    4.1 局放在线监测系统(DMS)的数据比对分析
        4.1.1 局部放电类型的判断
        4.1.2 局部放电源位
        4.1.3 局部放电严重程度判定
        4.1.4 其他注意事项
    4.2 SF6气体在线监测系统的判断方法和数据比对分析
        4.2.1 在线SF6综合检测设备参数设定
        4.2.2 数据比对分析
        4.2.3 注意事项
        4.2.4 室内SF6浓度报警仪参数设定
    4.3 变压器(并联电抗器)油色谱在线监测系统的判断方法数据比对分析
        4.3.1 测试控制条件设定
        4.3.2 缺陷类型判别
        4.3.3 数据比对分析
        4.3.4 其他注意事项
第5章 项目实际应用和数据分析
    5.1 局放在线监测系统(DMS)的实际应用和数据分析
        5.1.1 局放在线监测系统告警
        5.1.2 局放在线监测系统告警原因分析
    5.2 GIS设备SF6在线监测系统的实际应用和数据分析
        5.2.1 GIS设备SF6在线监测系统告警
        5.2.2 GIS设备SF6在线监测系统告警原因分析
        5.2.3 GIS设备SF6在线监测系统告警整改处理
    5.3 变压器(并联电抗器)油色谱在线监测系统的实际应用和系统分析
        5.3.1 高抗油色谱在线监测系统告警
        5.3.2 高抗油色谱在线监测系统告警原因分析
        5.3.3 高抗检查处理
        5.3.4 验收
第6章 结论
    6.1 局放在线监测系统(DMS)
    6.2 SF6气体在线监测系统
    6.3 变压器(并联电抗器)油色谱在线监测系统
致谢
参考文献
作者简介
攻读学位期间研究成果

(6)换流变压器局部放电在线监测系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 变压器局部放电在线监测研究现状
        1.2.2 特高频检测技术研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 局部放电理论及变压器局部放电研究
    2.1 电气设备局部放电
        2.1.1 概述
        2.1.2 局部放电的产生原因
        2.1.3 局部放电的类型
        2.1.4 局部放电的危害
        2.1.5 局部放电的表征参数
    2.2 变压器局部放电研究
        2.2.1 变压器局部放电特性
        2.2.2 变压器局部放电带电检测技术
    2.3 局部放电抗干扰措施研究
        2.3.1 干扰信号识别
        2.3.2 抗干扰措施
        2.3.3 监测系统抗干扰方法
    2.4 本章小结
第3章 局部放电信号传感器及检测技术
    3.1 传感器类型选择
    3.2 套管末屏传感器
        3.2.1 概况
        3.2.2 传感器组成和功能
        3.2.3 传感器特征和性能
        3.2.4 应用方式
        3.2.5 有效性验证
        3.2.6 安全性验证
    3.3 其他局放传感器
    3.4 本章小结
第4章 换流变压器在线监测系统研制
    4.1 系统概述
    4.2 系统特点
    4.3 系统结构
    4.4 系统功能
        4.4.1 监测策略
        4.4.2 监测方法
        4.4.3 监测模式
        4.4.4 同步
        4.4.5 趋势监测与报警
        4.4.6 局放诊断
    4.5 系统组件
        4.5.1 传感器
        4.5.2 监测前端
        4.5.3 服务器
        4.5.4 客户端
    4.6 本章小结
第5章 现场应用及分析
    5.1 某±800kV换流站换流变局部放电异常检测一
        5.1.1 异常情况
        5.1.2 检测项目及结果
        5.1.3 综合分析
    5.2 某±800kV换流站换流变局部放电异常检测二
        5.2.1 异常情况
        5.2.2 检测项目及结果
        5.2.3 综合分析
    5.3 某±660kV换流站变压器髙频局部放电异常检测
        5.3.1 异常情况
        5.3.2 检测项目及结果
        5.3.3 综合分析
    5.4 本章小结
第6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
攻读硕士学位期间参加的科研工作
学位论文评阅及答辩情况表

(7)面向智能传感器的变压器铁心接地电流信号调理器设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 变压器铁心接地电流
        1.2.1 接地电流产生原理
        1.2.2 接地电流信号特征分析
    1.3 课题国内外研究现状
        1.3.1 智能传感器技术国内外研究现状
        1.3.2 变压器监测技术国内外研究现状
        1.3.3 接地电流信号调理技术难点分析
2 信号调理方案研究与电路设计
    2.1 信号调理方案研究
    2.2 信号传感环节
    2.3 调理电路设计
        2.3.1 放大电路设计
        2.3.2 直流偏置电路设计
        2.3.3 量程切换电路设计
        2.3.4 电源电路设计
    2.4 信号测量电路设计
        2.4.1 微计算机与时钟电路设计
        2.4.2 采样与存储电路设计
        2.4.3 复位与通讯电路设计
        2.4.4 电源电路设计
    2.5 本章小结
3 信号调理器可靠性分析与设计
    3.1 可靠性设计要求
    3.2 集成电路可靠性设计
        3.2.1 核心电路可靠性设计
        3.2.2 印制线路板可靠性设计
        3.2.3 电子电路热设计
    3.3 电磁兼容性设计
        3.3.1 抑制干扰源
        3.3.2 切断干扰耦合途径
        3.3.3 封装屏蔽设计
    3.4 调理器结构与安装设计
        3.4.1 结构与安装的的设计需求
        3.4.2 调理器的结构设计
        3.4.3 设备的安装设计
        3.4.4 线缆敷设设计
    3.5 本章小结
4 信号调理器测试与结果分析
    4.1 电路测试前的准备工作
    4.2 电流传感器功能测试与结果分析
        4.2.1 线性度测试与结果分析
        4.2.2 幅频响应特性测试与结果分析
    4.3 调理电路功能测试与结果分析
        4.3.1 预实验调试
        4.3.2 线性度测试与结果分析
        4.3.3 幅频响应特性测试与结果分析
        4.3.4 量程切换电路特性测试与结果分析
        4.3.5 方波输入测试与结果分析
    4.4 电路不足与优化方案
    4.5 调理器现场工程测试与结果分析
    4.6 本章小结
5 总结与展望
致谢
参考文献

(8)无线传感网络研究及其在电力设备状态监测中的应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 电力设备红外测温原理
    1.3 无线通信技术的发展及应用
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 无线传感网络研究现状
        1.4.2 变电站电力设备状态监测技术研究现状
        1.4.3 电力设备在线状态监测
    1.5 研究内容
2 变电站电力设备在线状态监测
    2.1 变电站主要电力设备状态监测
        2.1.1 变压器的在线监测
        2.1.2 高压开关设备的在线监测
        2.1.3 氧化锌避雷器的在线监测
        2.1.4 电容型设备的在线监测
        2.1.5 变电站环境的在线监测
    2.2 变电站电力设备状态监测系统设计
        2.2.1 系统功能需求
        2.2.2 系统主要特征
        2.2.3 系统框架设计
    2.3 本章小结
3 红外热成像在线监测
    3.1 红外测温的基本理论
        3.1.1 红外辐射规律
        3.1.2 红外诊断方法
    3.2 红外热像仪
        3.2.1 红外热像仪的功能特点
        3.2.2 红外热像仪的组成
        3.2.3 红外热像仪的选择
    3.3 红外热成像监测系统的结构
        3.3.1 系统的总体架构
        3.3.2 系统的硬件组成
    3.4 红外热图像处理与诊断
        3.4.1 红外在线监测系统软件功能
        3.4.2 红外图像灰度转换
        3.4.3 红外图像噪声滤除
        3.4.4 红外图像对比度增强
        3.4.5 红外图像的边缘检测
        3.4.6 红外图像的温度值显示
    3.5 本章小结
4 基于LoRa的电力设备在线监测
    4.1 LoRa无线通信技术
        4.1.1 LoRa技术概述
        4.1.2 LoRa数据包格式
        4.1.3 Lo Ra WAN网络架构
    4.2 无线监测系统整体方案设计
    4.3 终端节点硬件设计
        4.3.1 终端节点总体硬件结构
        4.3.2 传感器采集模块
        4.3.3 微处理器模块
        4.3.4 LoRa无线通信模块
        4.3.5 电源模块
    4.4 网关节点硬件设计
        4.4.1 网关节点总体硬件结构
        4.4.2 微处理器模块
        4.4.3 LoRa无线收发模块
        4.4.4 电源模块
    4.5 系统软件设计
        4.5.1 终端节点软件设计
        4.5.2 网关节点软件设计
    4.6 实验测试
        4.6.1 实验硬件设计
        4.6.2 实验软件设计
        4.6.3 实验结果及讨论
    4.7 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(9)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

(10)110kV变压器油色谱在线监测系统的应用与研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1. 研究目的与意义
    1.2. 国内外研究现状
    1.3. 本文主要内容
第二章 油色谱分析技术的原理及其在变压器故障分析中的应用
    2.1. 变压器故障原因
        2.1.1. 油质引发的故障
        2.1.2. 铁芯故障
        2.1.3. 放电故障
        2.1.4. 分接开关故障
        2.1.5. 引出线故障
    2.2. 故障类型分析
        2.2.1. 变压器油中气体特征
        2.2.2. 绝缘油中气体的其他来源分析
    2.3. 变压器气体对应故障的关系
        2.3.1. 变压器过热时产生的气体类型
        2.3.2. 受潮条件下产生的组分
    2.4. 基于油中溶解气体的变压器故障诊断法
        2.4.1. 产气率判别故障
        2.4.2. 气体的产气率判断故障
        2.4.3. 三比值法(IEC)
    2.5. 应用Duval三角法判断
        2.5.1. Duval三角法的概念
        2.5.2. 区域的划分
    2.6. 本章小结
第三章 广西南宁市 110k V长堽变电站油色谱在线监测装置的原理和构造
    3.1. 油色谱检测的工作原理
        3.1.1. 气相色谱技术
        3.1.2. 分离方式
        3.1.3. 气相色谱的基本参数
        3.1.4. 塔板理论的概念
        3.1.5. 速率理论的概念
        3.1.6. 检测器的功能
    3.2. 油色谱在线监测的硬件系统
        3.2.1. 控制系统
        3.2.2. 气路系统
        3.2.3. 远动通信系统
    3.3. 在线监测系统软件设计
        3.3.1. 通讯服务软件
        3.3.2. Web应用服务软件
        3.3.3. 油中溶解气体趋势界面
        3.3.4. TROM-600 系统的现场安装
    3.4. 本章小结
第四章 变压器油色谱在线监测装置的应用实例研究
    4.1. 实验背景
    4.2. 变压器油色谱在线监测数据的分析方法
    4.3. 利用产气率推断变压器是否故障
    4.4. 判断变压器是否危害运行
    4.5. 判断故障种类
    4.6. 典型气体超标时的故障分析
        4.6.1. 事例一乙炔含量越限分析
        4.6.2. 事例二氢气含量越限分析
        4.6.3. 制定油色谱在线监测数据分析计划
    4.7. 在线监测系统效果分析评估
    4.8. 本章小结
第五章 结论
    5.1. 全文总结
    5.2. 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
作者简介

四、变压器在线监测系统的研制(论文参考文献)

  • [1]电力变压器在线监测与故障诊断的系统研究[D]. 董伟广. 湖北民族大学, 2021(12)
  • [2]变电站智能化技术方案设计与研究[D]. 张延晓. 山东大学, 2020(04)
  • [3]基于嵌入式AI技术的输变电红外在线监测系统研究[D]. 张径侨. 西安理工大学, 2020(01)
  • [4]电力电子变压器应用研究[D]. 李旖旎. 内蒙古科技大学, 2020(01)
  • [5]1000kV特高压变电站在线监测系统的设计、研究和应用[D]. 王超. 长春工业大学, 2020(01)
  • [6]换流变压器局部放电在线监测系统研究[D]. 乔木. 山东大学, 2020(11)
  • [7]面向智能传感器的变压器铁心接地电流信号调理器设计[D]. 王阳. 华中科技大学, 2020(01)
  • [8]无线传感网络研究及其在电力设备状态监测中的应用[D]. 马俊杰. 青岛科技大学, 2020(01)
  • [9]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)
  • [10]110kV变压器油色谱在线监测系统的应用与研究[D]. 黄增柯. 广西大学, 2019(06)

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变压器在线监测系统的研制
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