高压断路器运行状态多智能体信息融合评估与预测理论研究

结合国家智能电网的建设和设备状态检修技术的发展需求，针对目前高压断路器状态评估过程中存在数据来源不可靠及评估方法缺乏综合性等问题开展研究工作，为在线评估高压断路器运行状态和实施状态检修提供依据。针对高压真空断路器搭建监测平台，通过在试验站进行断路器各种试验，总结出状态数据与各状态特性之间的关系，基于故障树理论建立判据集，提出高压断路器特性状态智能推理诊断方法、可拓评估方法，解决方法中状态参数量化和权值确定问题，提出最小二乘支持向量机特性状态预测方法，提出多智能体综合状态协商评估方法，解决该方法中多特性评估智能体评估结果冲突问题。通过上述研究可给出当前断路器各特性指标和整体运行状态的等级，诊断出具体影响的原因及预测出未来一段时间内的运行状态。项目以试验站的试验数据为基础，提出了多智能信息融合的评估与预测方法模型，建立高压断路器综合状态智能评估系统。

随着我国智能电网的建设和电力设备状态检修技术的需求，对高压真空断路器的智能化和运行可靠性的要求越来越高，全面科学地评估断路器的运行状态，能够为电力运行部门制定检修策略提供依据。本课题针对高压断路器状态评估与预测开展研究工作，主要研究内容包括：.(1) 基于可拓理论，提出了断路器运动特性多信息状态评估模型。设计了该模型的体系结构和评估过程；基于支持向量机预测理论，研究断路器运动特性状态预测方法；研究了区分操作机构电气特性故障和断路器机械特性故障的数学模型、基于断路器机械振动信号的相关向量机诊断方法和基于断路器触头行程信号的可拓状态评估方法。.(2) 提出了断路器触头行程信号和操作机构电流信号的特征值提取方法；研究了断路器机械振动信号的短时傅里叶变换、小波包能量熵和希尔伯特-黄变换三种特征提取方法，确定了机械振动特征提取模型。.(3) 采用软件组合技术构建了断路器运动特性虚拟样机模型，确定了具体的建模参数。根据实测的信号数据，校验了所建立的虚拟样机模型的准确性。通对实验数据和虚拟样机模型仿真数据综合分析，计算出断路器触头行程信号参数判据，并建立了操作机构电流信号故障知识库。.(4)设计与研发了断路器数据采集系统和多信息评估系统。通过对断路器正常状态、操作机构控制回路电阻增大、分闸弹簧单根脱落、操作及传动机构卡涩和行四种状态试验，验证了所提出的断路器运动特性状态评估方法的准确性和评估系统的有效性。