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电力高压设备局部放电监测仪中测量分析软件的设计

作者：李佳林 Publish: 2007-8-8 Hits:-

【中文题名】

电力高压设备局部放电监测仪中测量分析软件的设计

【英文题名】

【学科专业】

控制理论与控制工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-8-8

【中关键词】

局部放电,在线监测,统计,实时记录,经验诊断,

【英关键词】

Partial Discharge,On-Line monitoring,statistic,real time recording diagnose by experience,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机软件>程序设计、软件工程>软件工程

【论文摘要】

局部放电是大型电力高压设备绝缘劣化的重要原因。对电力高压设备进行局部放电的在线监测能及时反映设备内部绝缘劣化程度,以便能提早采取预防措施,避免设备故障带来的巨大经济损失。研制电力高压设备局部放电监测仪器具有广阔的市场应用前景,为适应市场需要,本文介绍了一种基于局部放电在线监测仪器的测量分析软件设计方案。监测仪器命名为PDM,它基于虚拟仪器思想构建整个仪器系统,采用模块化的硬件,运用基于超高频和超声波的检测方法来获取局部放电的信号特征,在PDM仪器的测量分析软件中对局部放电的信号特征进行实时统计记录,形成信号的统计数据和基于统计数据的特征图谱,并根据统计数据合理地提出表达局部放电信号特征的参数。用户根据信号的特征图谱和各特征参数的信息,能对电力高压设备产生的局部放电进行经验诊断,判别局部放电类型。论文首先简介PDM仪器的总体结构,描述了PDM仪器中用于测量分析的各种数据模型,这些数据模型都是对局部放电信号进行统计分析的基础。然后详细介绍测量分析软件。PDM仪器的设计是由开发小组成员共同完成的,作者主要负责完成了上层测量分析软件的逻辑控制层设计,软件算法的研究,软件打印类的规划和部分软件测试工...

【论文题纲】

摘要	4-5
Abstract	5-11
第一章引言	11-15
1.1 局部放电在线监测仪器的研制意义	11
1.2 局部放电的检测技术	11-12
1.2.1 超声波法	11-12
1.2.2 超高频法	12
1.2.3 其他方法	12
1.3 局部放电在线监测技术的研究现状	12-13
1.4 局部放电在线监测技术的发展趋势	13-14
1.5 论文的主要工作	14-15
第二章 PDM 仪器的总体结构	15-19
2.1 PDM 仪器的应用背景	15
2.2 PDM 数字化仪器的组成	15-18
2.2.1 PDM 仪器的基本功能	15-16
2.2.2 专用双通道数据采集卡结构	16
2.2.3 数据采集卡驱动的功能简介	16-17
2.2.3.1 UHF 和 AE 信号的脉宽特征	17
2.2.3.2 采集阈值	17
2.2.4 测量分析软件	17-18
2.3 测量分析软件的数据来源	18-19
第三章测量分析软件中采用的数据模型	19-27
3.1 放电幅度分段和相位分段	19
3.1.1 放电幅度分段	19
3.1.2 放电相位分段	19
3.2 基本单元数据体	19-20
3.3 统计粒度	20
3.4 统计图谱	20-22
3.4.1 统计图谱的理论背景	20-21
3.4.2 放电强度火焰图	21
3.4.3 放电幅度—相位图	21
3.4.4 放电幅度—次数图	21
3.4.5 放电趋势图	21-22
3.5 特征参数	22-23
3.5.1 国际上认可的 PD 表征参数	22
3.5.2 测量分析软件中采用的特征参数	22-23
3.6 三种典型局部放电的信号特征	23-25
3.6.1 浮电位部件放电	23
3.6.2 金属颗粒间放电	23-24
3.6.3 尖端放电	24-25
3.7 放电类型诊断	25
3.8 监测模式	25-27
第四章测量分析软件	27-73
4.1 软件总体结构	27-32
4.1.1 软件层次的划分思想和调用关系	27-28
4.1.2 软件中的数据流	28-32
4.1.3 软件中的控制流	32
4.2 硬件层简介	32-35
4.2.1 软件驱动接口	33
4.2.2 实际硬件库的控制流程	33-34
4.2.3 虚拟硬件库简介	34
4.2.4 虚拟硬件库与实际硬件库的自动切换	34-35
4.3 逻辑控制层	35-49
4.3.1 整体架构和功能	35-36
4.3.2 工作流程概述	36-38
4.3.3 系统状态的分类和转换	38-40
4.3.4 回调函数	40-41
4.3.5 外部接口逻辑分类	41-42
4.3.6 数据写入逻辑	42-44
4.3.7 数据读取逻辑	44
4.3.8 FIFO 的划分逻辑和管理	44-45
4.3.9 数据结构	45-49
4.3.9.1 系统初始化参数存储结构	45-46
4.3.9.2 FIFO 的存储结构	46-49
4.3.9.3 传感器参数的存储结构	49
4.4 软件主要算法	49-58
4.4.1 火焰数据叠加算法	49-51
4.4.2 信号特征值的计算	51-55
4.4.2.1 最大幅度 Qm	51-52
4.4.2.2 平均幅度 Qe	52
4.4.2.3 幅度波动 Qr	52-53
4.4.2.4 相位分散度 Pw	53-54
4.4.2.5 单双峰含量 F1/ F2	54-55
4.4.3 统计信号的特征图谱	55-58
4.4.3.1 Q-N-Φ图	55-56
4.4.3.2 Q-Φ图	56-57
4.4.3.3 Q-N 图	57
4.4.3.4 趋势图	57-58
4.5 文件存储与读取	58-63
4.5.1 文件库组织结构和功能	58-59
4.5.2 数据存储格式	59-61
4.5.3 数据读取	61-62
4.5.4 文件库中的重要数据结构	62-63
4.6 软件操作界面	63-64
4.7 打印功能的规划与实现	64-66
4.8 软件算法功能验证	66-73
4.8.1 火焰数据叠加算法的验证	66-67
4.8.2 特征值有效性的验证	67-73
4.8.2.1 Qm，Qe，Qr 特征值的验证	68-69
4.8.2.2 Pw 特征值的验证	69-70
4.8.2.3 F1/F2 特征值的验证	70-73
第五章结论	73-74
致谢	74-75
参考文献	75-78
攻读硕士学位期间取得的研究成果	78-79
个人简历	79-80

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.359984



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