絕緣子工頻電場逆向檢測及優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的擴大和特高壓技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)的安全運行備受關注。由于絕緣子在電網(wǎng)中的重要性，其預防性檢測是電力系統(tǒng)一個亟待解決的問題。絕緣子電場逆向故障檢測方法是以電場強度作為測量特征量，通過逆向計算絕緣子表面電壓分布實現(xiàn)對劣質絕緣子檢測的方法。對絕緣子周圍場源關系的分析和絕緣子電場正、逆問題計算方法的研究是采用該方法有效實現(xiàn)檢測的關鍵。本文的主要研究工作如下：
　?、俦疚氖紫汝U述了模擬電荷法及電氣工程逆問題的基本概念，在對

2、絕緣子傳統(tǒng)檢測方法及逆問題求解方法進行分析的基礎上形成了基于電場逆問題原理實現(xiàn)故障檢測方法的基本思路。
　　②采用模擬電荷法建立了絕緣子工頻電場正問題計算模型，采用遺傳算法對模擬電荷進行優(yōu)化配置，在固定模擬電荷位置的前提下對模擬電荷量進行優(yōu)化。并在計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，通過算例驗證該算法的有效性及其在計算效率方面的優(yōu)勢。在此基礎之上，對110kV線路7片絕緣子的絕緣子串進行了電場正問題的仿真計算

3、，計算結果證明，絕緣子工頻電場正問題的研究在絕緣子檢測的工程問題中具有一定的應用價值。
　　③介紹了逆問題基礎理論，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逆問題計算模型與逆問題基本方程。本文在對遺傳算法、粒子群優(yōu)化算法及Tikhonov正則化方法應用于逆問題求解過程中的優(yōu)勢進行分析的基礎之上首先選取這三種算法分別對絕緣子工頻電場逆問題進行優(yōu)化計算，闡述了三種方法在用以解決絕緣子

4、電場優(yōu)化問題時的基本原理和算法實現(xiàn)流程，針對計算結果和絕緣子電場逆問題實際做了優(yōu)化方法的對比分析。
　?、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絕緣子檢測的逆向計算最優(yōu)優(yōu)化方法。鑒于遺傳算法較強的工程實用性及Tikhonov正則化在處理不適定逆問題的優(yōu)越性，本文結合遺傳算法對Tikhonov正則化進行改進，采用遺傳算法對正則化參數(shù)進行優(yōu)化，通過計算實例表明，該改進算法在