【摘 要】
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高速铁路的迅猛发展对牵引电力系统的安全、可靠运行提出了非常高的要求,其中牵引变电所二次设备扮演了非常重要的角色。为降低二次设备的故障对牵引电力系统带来的负面作用,
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高速铁路的迅猛发展对牵引电力系统的安全、可靠运行提出了非常高的要求,其中牵引变电所二次设备扮演了非常重要的角色。为降低二次设备的故障对牵引电力系统带来的负面作用,需要深入研究牵引变电所二次设备故障的在线监测和预警技术。针对此问题,本文作了全面研究。主要在牵引变电所二次设备故障类型分析、在线诊断技术及故障预警技术方面进行研究,完成了以下工作:首先,对牵引变电站继电保护设备的显性故障和隐藏故障特点进行介绍,提出基于互感器测量值特性及不同位置互感器测量值关系确定有可能发生故障的二次设备的方法,并提出通过对继电保护装置的实时监控,设置相应的阈值,为实现牵引变电站二次设备的故障诊断和预警提供基础数据。之后,在介绍概率神经网络建模的理论基础上,对互感器的运行状态进行分类,通过互感器运行状态和发热特征的关系对互感器在线诊断进行建模分析。采用BP神经网络和概率神经网络建模的对比分析,证明基于概率神经网络建模的互感器在线诊断结果误差更小,更有效的识别出互感器的异常运行状态。同时根据计算测量元件的特点,分析继电保护装置距离保护的特性,提出对阻抗测量量进行监测的方法,指出当相邻继电保护装置测量差值超过设定阈值时,可以认为此继电保护装置运行异常,实现了继电保护装置的在线诊断。最后,在详细介绍牵引变电二次设备状态以及二次设备状态监测内容及技术的基础上,提出了牵引变电所二次设备的故障预警的基本构架,详细介绍了数据采集和处理模块、设备的状态估计模块以及维修决策优化模块,提出了牵引变电所二次设备故障预警的算法,包括基于模糊算法的二次设备单体的故障诊断和基于蒙特卡洛法的二次设备系统故障预警,并对实现算法进行了详细分析。
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