基于力学和神经网络的覆冰监测和预测系统的研究(1)

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1、中文摘要2英文摘要3第一章绪论41.1研究背景及意义41.2国内外研究现状51.2.1输电线路覆冰研究的现状51.2.2输电线路覆冰在线监测方法的研究现状71.3本文研究的目的和研究的内容10第二章输电线路覆冰监测与预测系统总体设计方案112.1引言112.2监测与预测专家系统的结构132.2.1专家系统的基本结构132.2.2专家系统的建立152.2.3监测与预测专家系统中知识的表示152.2.4知识库的建立162.2.5知识的推理172.2.6知识库的维护17第三章输电线路覆冰计算模型和预测模型203.

2、1引言203.2输电线路导线的静态特征和神经网络的特点213.2.1悬链线计算理论213.2.2抛物线计算理论253.2.3神经网络的特点313.2.3.1人工神经网络模型简介313.2.3.2BP网络神经模型简介313.2.3.3BP网络的工作原理及过程323.3覆冰厚度的计算353.3.1连续档距内导线应力计算的档距法353.3.2连续档距内导线覆冰应力的计算373.3.3覆冰厚度的实时计算383.3.3.1无风条件下连续档距内覆冰厚度的实时计算383.3.3.2有风条件下连续档距内覆冰厚度的实时计算4

3、23.4神经网络的创建和训练44第四章基于力学和神经网络的覆冰监测和预测的验证454.1引言454.2覆冰计算厚度的验证454.3覆冰厚度预测验证484.4小节49第五章结论与展望50致谢51参考文献5255中文摘要在电力传输系统中，输电线路的覆冰现象十分普遍。输电线路的覆冰可以引起输电线路舞动、杆塔倾斜垮塌、输电导线的断裂、绝缘子闪络以及通讯中断等事故，极大地威胁着电力系统的安全运行与正常工作，给社会带来巨大的经济损失，同时也给社会带来了不稳定的因素。因此，实时动态掌握输电线路的覆冰状况以及趋势，对覆冰区

4、输电线路的正常运行以及提高整个电力系统的安全可靠性具有重要的实际意义和指导作用。本文提出了通过力学的方法实现对输电线路覆冰状况进行监测，设计了输电线路覆冰的监测系统，即通过杆塔和绝缘子串之间的张力传感器和角度传感器在线采集现场输电线路耐张段轴向导线张力、悬挂点倾角和悬垂绝缘子串张力、垂直偏斜角数据，然后通过GPRS网络或Internet网络传送到电力系统控制中心的专家软件，控制中心计算机系统的专家软件对采集到的输电线路的张力和角度数据进行处理，并由专家软件计算得出当时输电线路导线覆冰厚度值。本文完成了在线监

5、测系统的总体方案设计，并模拟了专家软件处理的整个过程。针对本文提出的通过耐张段及直线塔张力的测量来对输电线路覆冰状况进行监测的方法，建立了以通过杆塔和绝缘子串之间的张力，以及绝缘子偏斜角为基本特征参数计算输电线路导线覆冰厚度的模型，设计了模型的整个计算流程以及模型的整个方针过程，并进行了试验验证。单独耐张段试验得出的覆冰厚度计算值与实际值的绝对误差为–2一+2mm。可以看出，通过本文提出的输电线路导线覆冰厚度计算方法得出的覆冰厚度值精度较高，可较好地对输电线路覆冰状况进行推算。同时，论文设计了一个神经网络模

6、型，采用BP神经网络来对覆冰的厚度进行预测，作者在分析了影响覆冰产生的众多的主要因素有温度、湿度、雨量、风力、风向、导线悬挂高度、海拔、局部地理环境等等。作者研究结果表明，温度、湿度、雨量、风力、风向，压强为输电线路覆冰厚度主要影响因素。关键词:输电线路，覆冰厚度，在线监测，张力，倾角，偏斜角，神经网络55英文摘要Inpowertransmissionsystem,thetransmissionline'sicecoverphenomenaareverycommon.Transmissionline'sic

7、ecovercancausetransmissionlinedancing,towercollapsed,transmissionwirestiltfracture,insulatorflashandcommunicationnetworkinterruptionofaccident,greatlythreateningthesafetyoperationofthepowersystemandthenormalwork,bringstothesocietyhugeeconomiclosses,butalso

8、tobringthesocialfactorsofinstability.Therefore,real-timedynamicmastertransmissionline'sicecoverstatusandtrendsoftheapplethenormaloperationofthetransmissionlineandimprovethesafetyandreliabilityofthewholepowers