絕緣子工頻電場(chǎng)逆向檢測(cè)及優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和特高壓技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行備受關(guān)注。由于絕緣子在電網(wǎng)中的重要性，其預(yù)防性檢測(cè)是電力系統(tǒng)一個(gè)亟待解決的問題。絕緣子電場(chǎng)逆向故障檢測(cè)方法是以電場(chǎng)強(qiáng)度作為測(cè)量特征量，通過逆向計(jì)算絕緣子表面電壓分布實(shí)現(xiàn)對(duì)劣質(zhì)絕緣子檢測(cè)的方法。對(duì)絕緣子周圍場(chǎng)源關(guān)系的分析和絕緣子電場(chǎng)正、逆問題計(jì)算方法的研究是采用該方法有效實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的關(guān)鍵。本文的主要研究工作如下：
　　①本文首先闡述了模擬電荷法及電氣工程逆問題的基本概念，在對(duì)

2、絕緣子傳統(tǒng)檢測(cè)方法及逆問題求解方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上形成了基于電場(chǎng)逆問題原理實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)方法的基本思路。
　　②采用模擬電荷法建立了絕緣子工頻電場(chǎng)正問題計(jì)算模型，采用遺傳算法對(duì)模擬電荷進(jìn)行優(yōu)化配置，在固定模擬電荷位置的前提下對(duì)模擬電荷量進(jìn)行優(yōu)化。并在計(jì)算過程中嵌入快速多極子方法用以提高矩陣與向量的乘積效率，通過算例驗(yàn)證該算法的有效性及其在計(jì)算效率方面的優(yōu)勢(shì)。在此基礎(chǔ)之上，對(duì)110kV線路7片絕緣子的絕緣子串進(jìn)行了電場(chǎng)正問題的仿真計(jì)算

3、，計(jì)算結(jié)果證明，絕緣子工頻電場(chǎng)正問題的研究在絕緣子檢測(cè)的工程問題中具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
　　③介紹了逆問題基礎(chǔ)理論，分析了逆問題病態(tài)性產(chǎn)生的原因，介紹了病態(tài)性分析的條件數(shù)法。采用模擬電荷法建立了絕緣子工頻電場(chǎng)逆問題計(jì)算模型與逆問題基本方程。本文在對(duì)遺傳算法、粒子群優(yōu)化算法及Tikhonov正則化方法應(yīng)用于逆問題求解過程中的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)之上首先選取這三種算法分別對(duì)絕緣子工頻電場(chǎng)逆問題進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，闡述了三種方法在用以解決絕緣子

4、電場(chǎng)優(yōu)化問題時(shí)的基本原理和算法實(shí)現(xiàn)流程，針對(duì)計(jì)算結(jié)果和絕緣子電場(chǎng)逆問題實(shí)際做了優(yōu)化方法的對(duì)比分析。
　?、芡ㄟ^110kV線路7片絕緣子的絕緣子串的逆問題仿真計(jì)算說明各優(yōu)化算法的優(yōu)越性，并分析給出了適用于劣質(zhì)絕緣子檢測(cè)的逆向計(jì)算最優(yōu)優(yōu)化方法。鑒于遺傳算法較強(qiáng)的工程實(shí)用性及Tikhonov正則化在處理不適定逆問題的優(yōu)越性，本文結(jié)合遺傳算法對(duì)Tikhonov正則化進(jìn)行改進(jìn)，采用遺傳算法對(duì)正則化參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過計(jì)算實(shí)例表明，該改進(jìn)算法在