文档介绍：分类号学号 2005532710018
学校代码 10487 密级

博士学位论文

电缆故障诊断理论与关键技术研究

学位申请人: 刘辉
学科专业: 系统分析与集成
指导教师: 周建中教授
答辩日期: 2 0 1 2 年 6 月
A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Doctor of Philosophy in Engineering

Research on Diagnosis Theory and Key Technology for
Cable Fault

: Liu Hui
Major : System Analysis and Integration
Supervisor : Prof. Zhou Jianzhong

Huazhong University of Science and Technology
Wuhan 430074, P. R. China
1, May, 2012
独创性声明

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究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集
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以明确方式标明。本人完全意识到,本声明的法律结果由本人承担。

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日期: 年月日

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不保密□。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:

日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学博士学位论文

摘要
随着电网规模越来越大,电力电缆线路规模也随之变大,确保电缆线路安全十分
关键。因此,电力电缆线路在线状态监测和故障诊断成为热门研究领域。由于实际电
缆故障环境状态复杂多变,影响环境变化和故障定位精度的因素很多,造成电缆故障
信息的多样性,故障信息获取困难,故障定位精度不高。因此研究如何对故障信息进
行分析、处理以及如何提高故障定位的精度具有迫切的现实意义。
本文分析了电力电缆线路故障产生的机理,在综述了电力电缆故障诊断在国内外
的研究现状的基础上,研究了小波分析、DNA 遗传算法、粗糙集和 Petri 网等技术在
电力电缆线路故障诊断方向中的实际应用,深入分析了多智能体技术在电缆线路故障
的应用,并根据本论文的研究目的设计电力电缆线路故障系统。论文的主要工作与创
新有:
,基于小波去噪的基本原理,给出了常用小波阈
值去噪方法与步骤。通过小波去噪仿真比较,验证了 3σ去噪方法在信号去噪方面有
很好的优越性。
,提出在算法编码过程中引入分子 DNA
遗传算法的思想,采取特有的两位二进制编码方式,得到一种改进属性约简算法。通
过实例验证了该方法用于故障诊断是可行的,并有较高的应用价值。
,而经典的优化算法不能
很好地解决高维空间的优化问题,提出了将引力搜索算法与 BP 神经网络结合的一种
混合算法(GSA-BP),并给出了实现步骤。通过仿真实验验证了该方法在网络训练的前
期收敛速度是比较快的,基本能满足诊断要求。
,高压脉冲注入法的高压脉冲信号在电力电缆线路传播时
会不可避免的产生一些噪声,导致在接收故障信号的时候不能够直观的找出故障点所
对应的波头这一问题,提出通过希尔伯特-黄变换算法对接收的故障信号进行去噪声处
理。通过 ATP 仿真验证了这种方法能得到接近理想状态的波形并且可以直观地找出故
障点所对应的波头。
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