基于多Agent的断路器故障诊断系统设计.pdf

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1、中文摘要作为高压电器中一种重要的设备，高压断路器在电力系统中肩负着控制和保护双重任务，其自身的健康状况与运行的可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定。因此，为了降低高压断路器的故障率，有效提高高压断路器的可靠性，本文设计了断路器状态监测与故障诊断系统，并着重从以下四个方面对该系统进行了研究。首先，针对传统故障诊断系统存在的缺点，本文将多Agent技术应用于断路器的故障诊断当中。并对多Agent故障诊断系统的任务分解、组织结构以及通信与协作机制进行了研究。其次，研究了特征提取Agent提取振动信号特征参数的方法。将经验模态分解和信息熵理论相结合提

2、出了一种新的特征提取方法。测试与仿真结果表明，利用该方法提取的特征向量可以正确地反映高压断路器状态的变化，为断路器的故障诊断提供了新方法。再次，研究了诊断Agent进行断路器故障诊断所使用的诊断策略。在实际应用中，由于断路器不可能频繁动作，所以无法获得大量的故障样本进行训练。支持向量机是一种基于结构风险最小化的学习机器，为小样本学习分类问题提供了一条有效的解决途径。同时本文又对多诊断Agent诊断结果的模糊融合原理进行了介绍与应用分析。最后，根据目前国内电力设备管理与运行模式以及断路器状态监测与故障诊断的特殊性，设计了一种基于多Agent的高

3、压断路器状态监测与故障诊断系统，并开发了基于该设计的硬件设备和上位机管理软件。试验结果表明，该系统可以将大型数据库、研究机构专家、设备维护人员和现场监测仪有效地结合起来，实现了对多方诊断资源的有效利用，提高了断路器诊断系统诊断的准确率和效率。关键词：多Agent；高压断路器；状态监测；故障诊断黑龙江大学硕士学位论文AbstractAsanimportantdeviceinhigh-voltageelectricalapparatus，high-voltagecircuitbreakersplaythedualroleofcontrolandp

4、rotectioninthepowersystem．Thehealthstatusandoperatingreliabilityofcircuitbreakersaredirectlyrelatedtothesecurityandstabilityofpowersystem．Therefore，theconditionmonitoringandfaultdiagnosticsystemwasdesignedinordertoreducethefaultrateofhigh-voltagecircuitbreakersandeffectivel

5、yimprovethereliabilityofhigh-voltagecircuitbreakers．Thesystemwasstudiedfromthefollowingfouraspects．Firstly,toovercometheshortcomingsoftraditionalsystemsoffaultdiagnosis，themulti。agenttechnologywasappliedtofaultdiagnosisofcircuitbreakersinthispaper．Thepaperhavemaderesearchon

6、thetaskdecomposition，organizationstructure，themechanismofcommunicationandcoordinationwhichareinvolvedinthesystemsoffaultdiagnosisbasedonmulti-agent．Secondly,thepaperhavestudiedtheextractmethodofcharacteristicparametersaboutvibrationsignalswhichwereusedbycharacteristic-extra

7、ctingagents．Anewmethodoffeatureextractionwasproposedbyassociatingtheempiricalmodedecompositionwiththeinformationentropytheory．Theresultsofsimulationandtestshowthattheextractedcharacteristicparameterscarlsensitivelyreflectchangesofhigh—voltagecircuitbreakersstatuswiththismet

8、hod．Itprovidesanewmethodforfaultdiagnosisofcircuitbreakers．Thirdly,faultdiagnostic