一、设备故障为零的实现（论文文献综述）
黄威博[1]（2021）在《模块化多电平柔性直流输电线路保护方法研究》文中提出柔性直流输电系统可独立调节有功功率、无功功率,为无源系统供电,并具有谐波水平低、输电方式灵活等优势,且无需无功补偿、无换相失败问题,可应用于灵活输电、异步联网、大规模新能源并网等领域,具有良好的推广前景。然而,由于电压源换流器拓扑的特殊性,直流线路故障时电流上升速度快、峰值大,这与电力电子设备过流能力弱的特点构成矛盾,同时常用的后备保护电流差动保护在速动性上较难满足柔性直流系统要求,且柔性直流输电系统不能像传统直流输电系统,通过控制触发角来实现故障自清除,因此,柔性直流线路保护与故障处理方法对于提高系统安全可靠运行性能具有重要意义。本文研究开始之时,正是柔性直流技术开始应用于输电系统之时,因此,本文的研究是在当时的柔性直流工程,以及国内外对其故障特征、保护方法研究的基础上展开的。以此为起点,本文从模块化多电平换流器柔性直流输电系统的稳态运行特征、故障暂态特征出发,研究了柔性直流输电线路的主保护、后备保护方法,故障处理方案,故障测距方法。论文主要工作内容包括以下几方面:（1）提出了一种基于小波熵的模块化多电平柔性直流输电（Modular Multilevel Converter based High Voltage Direct Current,MMC-HVDC）架空线路主保护方法。基于张北四端柔性直流输电工程,研究了系统稳态运行特性,详细分析了不同故障的故障机理、故障过程,分析了不同故障暂态特征,为主保护方法的研究奠定了基础。揭示了双极短路故障、单极接地故障、雷击干扰、雷击故障、区外换流器子模块故障、区外交流侧单相接地故障在时频分布上存在差异的机理,结合小波熵对紊乱信号具有强表征能力的特点,提出了基于小波熵的主保护方法,解决了不同场景下暂态时域波形相似、难以快速区分的问题。所提保护算法可满足柔性直流系统对主保护3ms动作的要求,具有良好的动作性能,能有效区分区内故障和区外故障,能准确识别区内不同故障类型。所提保护方法具有优良的耐受过渡电阻能力、抗干扰能力,且不受故障距离、子模块短路故障产生的暂态信号的影响,能适用于多端或两端柔性直流输电系统。（2）提出了基于限流电抗器两端电压六次谐波分量幅值比的后备保护方法。研究了双极短路故障时,不同阶段故障电流的时域、频域特征,揭示了在不同数量桥臂导通情况下,电压、电流六次谐波的产生机理,为保护原理研究奠定了基础。分析了线路等效阻抗随线路长度、频率、短路故障过渡电阻变化的机理,结合限流电抗器对谐波的衰减作用,提出了基于限流电抗器两端电压六次谐波幅值比的后备保护方法。研究了线路长度对所提保护方法的影响,利用测量阻抗容性、感性的特征,通过设置合理的整定值,有效区分故障区段,所提保护方法具有良好的耐受过渡电阻、抗干扰能力。（3）提出了全桥型模块化多电平换流器（Full Bridge MMC,FBMMC）柔性直流输电系统新型故障处理策略,当发生瞬时性故障时基于FBMMC直流故障穿越机理进行故障清除与恢复,当发生永久性故障时基于能量守恒原理进行故障测距与检修。结合全桥子模块的导通模式与运行特性,研究了全桥型模块化多电平换流器控制策略、子模块触发策略。分析了换流器闭锁前、闭锁后直流侧双极短路故障机理、FBMMC故障电流阻断原理,结合FBMMC直流故障穿越特性,提出了直流瞬时性故障清除控制策略。研究了系统永久性故障清除过程中,FBMMC闭锁后故障线路中储存的能量将回馈到换流器子模块电容的机理,解析了故障距离与回馈能量之间的数学关系,提出了基于能量守恒原理的故障测距方法,从机理上考虑了线路分布参数影响,不受采样频率影响,耐噪声能力强,适用于电缆线路,具有良好的测距精度。
李再男[2]（2021）在《柔性直流配电网线路保护研究》文中认为柔性直流配电网协调可再生能源和柔性负荷,以提升可再生能源的消纳率促进能源转型。受制于电力电子器件的低耐流能力,直流侧线路故障产生的短路电流会对电力电子器件带来严重的安全隐患。本文结合直流系统发展趋势以及城市配电网的特点,构建了含多分支架空线路的多端柔性直流配电网模型。主要针对两换流器之间的联络线路故障提出保护方案,该联络线可以分为多分支线路和分支母线。针对多分支线路故障提出加速保护策略,该策略可以拆分两步骤。第一步强调速动性,提出了一种线路快速纵联保护方案,利用两侧线模电流突变量的极性辨识故障区域。直流断路器（Direct Current Circuit Breaker,DCCB）切除两换流器间整条线路,标志着第一步完成。第二步进入线路重合闸阶段,需要在永久性故障情况下,快速、准确地选择故障分支线路。第二步强调选择性,提出借助通信的双端量线路重合闸方案和仅使用本地信息的单端量线路重合闸方案。双端量线路重合闸方案从波形角度出发,利用线路两侧故障电流波形在时间轴的对称性差异构造保护判据。单端量线路重合闸方案利用两侧DCCB的分时合闸,将两端供电的线路拆分成两个互相独立的辐射网。单个辐射网利用故障电流暂态能量构造保护判据识别故障区域。分支母线故障可以等效为特殊线路故障,在比较进出母线的电流变化对称性和趋势极性的基础上,提出一种非差动母线保护。所提出的母线保护方案在各种高阻值的直流母线故障情况下具有良好的性能,可以作为主保护和差动后备保护配合,以提高系统可靠性。为了更好地验证本文提出的相关线路保护方案的可行性,在电磁暂态仿真软件中搭建了一个含多分支架空线的四端柔性直流配电网模型。经过大量仿真验证保护方案判断均正确。并考虑多种不同恶劣工况,其结果证明保护方案具有良好的性能。
孔亮[3]（2021）在《直流微电网短路故障保护关键技术研究》文中进行了进一步梳理直流微电网是一种含有大量电力电子器件的中低压直流电网,也是智能化电力系统的重要组成部分。直流微电网的引入,提高了电力系统的经济性、安全性、可靠性以及对可再生能源的消纳能力。短路故障保护是电力系统中的关键技术之一。由于直流电网中输电线路阻抗远小于交流输电线路阻抗,因此与交流电网相比直流电网短路故障电流增长速度更快;而且由于直流电网故障电流为直流电,故障电流到达过零点时间较长,因此不能将交流电网中过零点开断线路的方法应用到直流电网的故障保护中。综合以上两点因素,直流电网故障保护面临着严峻的挑战。与其他类型的直流电网相比,当前学术界对应用于智能配用电系统的直流微电网故障保护研究较少,且直流微电网在电压等级、接入设备类型、网架拓扑、输电线路长度等方面与柔性直流输电系统等其他类型直流电网存在很大差异。因此进行直流微电网短路故障保护研究具有极其重要的意义。基于当前直流微电网故障研究所面临的困境,本文针对直流微电网数学建模与典型故障特性分析、故障检测与故障定位、故障隔离设备优化配置三个关键性问题进行了研究,研究工作和创新点具体如下:针对直流微电网中换流器模型忽略了控制系统影响的问题,本文提出了一种故障直流微电网中换流器的建模方法,在考虑换流器控制系统影响下分别建立了电压源型换流器（Voltage source converter,VSC）和三种常用DC/DC换流器的数学模型,并借助控制硬件在环（Control hardware-in-the-loop,CHIL）实验平台验证了故障下所建立换流器模型的准确性。另一方面,针对连接单元众多的直流微电网网络拓扑复杂的问题,本文提出了一种考虑中间节点的适用于各种直流微电网网络拓扑的离散化输电线路建模方法,并借助Matlab/Simulink仿真验证了所建立直流输电线路模型的准确性。最后,本文通过整合换流器模型和输电线路模型,建立了直流微电网模型,并借助CHIL实验平台验证了故障下所建立直流微电网数学模型的准确性。针对直流微电网故障检测速度慢和容易发生误判、漏判的问题,以及直流微电网故障定位精度低和采样频率要求高的问题,本文提出一种基于改进Pearson方法的故障检测与故障定位方法。一方面,本文通过Pearson方法实时监视采样电流和稳态参考电流之间的差异以实现直流微电网故障检测功能,并在Pearson方法中引入的调整因子能够有效的避免电流曲线不同而电流变化率相同时发生的误判。另一方面,本文通过Pearson方法对比采样电流信号和暂态电流信号来实现故障定位,其中定位的采样信号选取为故障被检测到前的一段固定时长的信号,并改用故障后变化程度更大的电流信号取代电压信号作为被分析对象。最后,基于四端口直流微电网系统,本文对所提出的故障检测与故障定位方法进行了充分的数值分析。针对直流微电网中直流断路器（DC circuit breaker,DCCB）和直流故障电流限制器（DC fault current limiter,DCFCL）故障参数多维度、强耦合、非线性化的优化配置难题,本文提出一种基于带精英策略的非支配排序的遗传算法（Elitist nondominated sorting genetic algorithm,NSGA-II）的直流微电网中DCCB和DCFCL的优化配置方法。首先,本文分析了DCCB和DCFCL实现故障隔离的机理,以及DCCB额定开断电流断路、DCCB开断时间和DCFCL限流电感值等参数与故障隔离之间的关系。其次,本文提出了故障隔离设备参数评估模型以及基于改进NSGA-II算法的故障隔离设备优化配置方法。最后,本文借助Matlab中的代码编译功能实现了所提出的优化配置方法,验证了NSGA-II算法的改进有效性和收敛速度,并给出了最优方案集合和最终最优方案的获取流程。
续立强[4]（2021）在《基于小波分析的输电线路故障定位研究》文中认为近年来,我国对智能电网的研究取得了非常显着的成果,随之而来的是愈来愈大的电网容量和愈来愈远的输电距离。输电线路作为电力系统能量传输的纽带,负责电力系统中发电端和用电端之间的连接,保障其正常稳定的运行尤为重要。因此,本文对输电线路的保护以及故障的选相与定位问题展开了深入的分析和研究。首先,基于小波变换及神经网络,提出了一种输电线路保护方法。利用Clarke变换将相电压、相电流转化为模分量,再经小波变换获得信号的模极大值情况,通过神经网络对小波变换分析结果的感知,探寻内在规律,研究系统正常运行与发生故障时的差异所在,再以此为条件,结合神经网络给出的判断结果确定系统的运行状态是否正常,保护装置是否启动。研究表明,所提方法能够有效判断线路运行情况,且具有较好的稳定性,不受故障类型等外部条件的改变而影响判断结果。其次,基于小波变换,结合发生不同类型的故障时的边界条件特征,提出了一种故障选相算法。通过研究输电线路故障选相基本原理,由不同故障类型下故障特征量之间的差异性确定判据因子以及选相判别式,根据选相判别式对所提输电线路故障选相算法进行验证。仿真实验表明,对于选相判据的分析准确无误,所提选相算法能够准确区分故障相与非故障相。最后,基于小波变换及行波理论,提出了一种输电线路故障定位方法。利用db4小波对相电压的模分量进行小波变换,并结合双端行波测距理论完成故障测距,实现故障定位。仿真结果表明,本文所提算法,能够很好的实现输电线路故障定位,且具有很好的稳定性,在故障位置等条件发生改变时仍能精确定位。
边竞[5]（2021）在《具备故障阻断功能的直流潮流控制器及其优化运行研究》文中认为柔性直流电网能够综合可再生能源发电和新型负荷的复杂功率特性并实现多能互补,特别适用于大规模可再生能源发电功率的外送及消纳。然而,直流电网仍面临着潮流控制自由度不足、直流故障危害严重的难题。直流潮流控制器（DC Power Flow Controller,DCPFC）能够协助换流站控制直流线路的潮流,为直流电网补充潮流控制自由度;故障阻断装置能够有效抑制故障电流并快速隔离故障,减小直流短路故障对直流电网的危害。可见,直流潮流控制器和故障阻断装置均是直流电网的关键设备,但独立设计与安装两种设备将大幅增加系统的成本。为了在提高直流电网潮流控制与故障阻断能力的同时,兼顾系统成本,亟需研究集成潮流控制和故障阻断功能的一体化装置。本课题提出了具备故障阻断功能的线间直流潮流控制器,对拓扑结构及控制策略、元件参数配置、优化运行等方面开展研究,本文的主要工作及取得的创新性成果如下:（1）提出了一种具备故障抑制功能的双端口线间直流潮流控制器（Interline DC Power Flow Controller Having a Fault Current Limitation Capability,FCL-PFC）。针对直流电网潮流控制自由度不足,构建了基于全桥型子模块的双端口线间直流潮流控制器拓扑结构,并提出了稳态时的工作原理与控制策略,其通过桥臂电压控制直流电网的潮流以及平衡自身的功率,改善了直流电网的潮流分布情况;针对直流短路故障危害严重,改造了FCL-PFC的拓扑结构并给出了故障期间的动作策略,通过闭锁全桥型子模块和改变故障电流路径进而提升故障回路电压,降低了故障电流的上升速率与峰值。仿真结果表明,FCL-PFC稳态时能够将单条线路电流控制至目标值,具有谐波小、绝缘成本低、无需从外部取能等优点;在故障时能够降低40%的故障电流,大幅度减小了直流短路故障对系统的危害。（2）在FCL-PFC的基础上,提出了一种集成直流断路器功能的多端口线间直流潮流控制器（Integrated Multiport DC Power Flow Controller with DC Circuit Breaker,M-PFCCB）。考虑到复杂直流电网需补充多个潮流控制自由度,构建了多端口线间直流潮流控制器的拓扑结构,提出了多端口拓扑的工作原理与控制策略并优化了控制参数,通过多个桥臂电压相互耦合协助换流站控制所有直流线路的潮流并平衡自身的功率,实现了直流电网潮流的全面控制;针对直流短路故障难以切除,改造了M-PFCCB拓扑结构并给出了故障期间的动作策略,利用电容作为断路元件对故障电流进行抑制和切除,降低了直流故障对系统的危害。仿真结果表明,M-PFCCB能够为直流电网补充多个控制自由度并可在故障时抑制和切除短路电流,避免了在每条线路上安装直流潮流控制器和直流断路器,节约了大量的电力电子器件。（3）提出了一种含直流潮流控制器的直流电网限流设备参数优化配置方法。基于模块化多电平换流器的故障等值电路,计算分析了直流电抗器和潮流控制器对故障电流的抑制特性;将换流站等值电路和故障电流求解方法推广到直流电网中,然后构建了以故障电流、直流电抗器最小为目标的优化配置模型,得到了直流电抗器和潮流控制器的元件参数。仿真结果表明,与仅使用直流电抗器相比,综合使用直流电抗器与潮流控制器能够大幅度减小故障电流,且缩短了故障切除时间。（4）在配置直流电网关键设备的参数后,提出了一种含多端口直流潮流控制器的交直流混合系统概率最优潮流计算方法。建立了多端口直流潮流控制器的数学模型,提出了含直流潮流控制器的交直流系统潮流计算方法;采用带宽自适应的非参数核密度估计精确描述了光伏和负荷的概率分布情况,并通过Copula函数建立了二者的联合概率分布,以系统损耗、直流载流率最小为目标进行概率最优潮流计算。仿真结果表明,直流潮流控制器能够大幅度降低直流线路的载流率,提高系统的静态安全性;带宽自适应的非参数核密度模型能够更好的适应随机分量的不确定性。
赫修智[6]（2021）在《齿轮箱关键部件故障振动特征提取与分析》文中研究指明齿轮箱作为机械设备中传递动力和运动的关键组成部分,已经被广泛应用于航空航天、风力发电、轨道交通、汽车、轮船和工程机械等诸多现代工业领域。开展齿轮箱故障诊断研究,对保障机械设备的运行安全、提高工业生产效率、避免经济损失和灾难性生产事故具有极其重要的现实意义。齿轮箱振动信号是其运行状态及故障信息的优良载体,基于振动信号处理技术的故障特征有效提取是齿轮箱故障诊断研究中最为关键且困难的问题之一,直接关系着诊断结果的准确性。然而,齿轮箱在运行过程中会受到外部随机干扰的影响,加之同时或级联发生的多个故障之间存在相互影响,当多个故障的振动强弱不平衡时,微弱故障特征很容易被干扰噪声和强故障成分淹没,从而导致漏诊或误诊。因此,如何在噪声干扰下实现齿轮箱故障振动特征的有效提取是当前齿轮箱故障诊断领域的难点问题,也是本文要解决的核心问题。本文以齿轮箱关键部件即齿轮和滚动轴承为主要对象,深入研究了在随机冲击和强循环平稳成分等噪声干扰下,基于自适应信号分解、信号解调分析和自适应噪声消除的齿轮箱关键部件故障振动特征提取方法。主要研究内容如下:（1）结合齿轮和滚动轴承的结构特点,通过建立齿轮和滚动轴承的数学模型及齿轮动力学模型,分析齿轮和滚动轴承的振动产生机理及典型故障形式,对不同类型故障产生的振动信号特征进行总结,并着重分析齿轮和滚动轴承出现局部冲击故障时的振动响应特点,为本文提出的故障特征提取方法的研究奠定理论基础。（2）研制齿轮箱故障试验系统,采用自行设计的被试齿轮箱模拟齿轮齿根裂纹故障和齿面剥落故障,在不频繁拆装的前提下实现齿轮单故障和多故障振动试验。此外,对现有齿轮和滚动轴承故障试验台进行介绍,为本文提出的故障振动特征提取方法的试验验证提供有效的数据支撑。（3）针对以变分模态分解为核心的信号分解方法在提取滚动轴承故障振动特征时容易出现模态冗余、故障特征频率混合以及漏诊等问题,提出一种基于参数自适应优化选取的变分模态分解（AVMD）方法。基于相关系数和包络功率谱峭度构建用于衡量冲击故障成分的融合冲击指数（SII）,在其基础上构造优化目标函数,同时引入人工蜂群优化算法,实现滚动轴承故障振动特征的自适应提取。与现有方法相比,AVMD具有明确的参数选取依据,可以在噪声干扰下有效分离并提取出滚动轴承外圈和内圈故障振动特征,且能以较低的运算成本取得较为显着的故障特征提取结果。（4）针对随机冲击干扰和多个故障振动强弱不平衡情况下无法有效实现齿轮故障振动特征解调提取的问题,提出一种具有靶向特性的变尺度解调频带选取方法——对数包络自谱图法（LEASgram）。以对数包络、自相关函数和滑动平均过程为基础,提出用于齿轮故障信号解调的对数包络自谱,并构建用于量化不同尺度频带内故障特征成分的循环频率指数,从而提出一种用于变尺度解调频带选取的LEASgram方法。该方法可以解决传统盲识别谱图类解调频带选取方法在提取多个齿轮故障振动特征时容易出现误诊和漏诊的问题,能够削弱随机冲击和强故障循环平稳成分的干扰,实现多个齿轮故障振动特征的针对性提取。（5）针对齿轮微弱故障振动特征易受强循环平稳成分干扰的问题,提出一种基于改进自参考自适应噪声消除（MSANC）的齿轮故障振动特征增强与提取方法。通过引入基于可变收敛因子的自适应算法,结合人工蜂群优化算法以及基于信号谱正交性构造的优化目标函数,提出用于分离齿轮冲击故障振动成分和啮合振动成分的MSANC方法,可以克服传统方法需根据人为经验和多次反复试验选取参数而造成的盲目性和不确定性问题,能够极大地提高自适应噪声消除技术的可应用性和便捷性。根据MSANC的滤波特性,将其与快速谱相关和多点最优最小熵解卷积进行有机结合,提出一种齿轮故障振动特征增强与提取方法,从而在强循环平稳成分和随机冲击等干扰下,无需先验故障特征频率信息,实现齿轮故障振动特征的全局性提取。
康骞[7]（2021）在《矿用大功率本安电源的开发》文中认为矿用本安电源作为煤矿井下各种控制、监测、通信及报警等电气设备的供电设备,其稳定、可靠、安全的供电对于煤矿井下的电气设备来说至关重要。然而随着煤矿科技的不断进步,矿用本安电源的功率越来越难以满足日益增长的井下智能化、集成化、信息化电气设备的供电需求,同时对矿用本安电源的可靠性和安全性提出了新的挑战。因此开发一套本质安全特性优良、输出功率大、使用范围广的本安电源对煤矿安全生产和煤矿电气设备安全稳定运行具有重要意义。通过对现有国内外矿用本安电源的调查研究发现,目前矿用本安电源输出功率普遍低于20W,同时还存在电路动态响应慢、可靠性和安全性得不到保障等问题。针对上述问题,本文以矿用本安电源为研究目标,对本安电源的总体设计方案、等效电路模型、本安保护机理、硬件电路设计等进行了深入的研究,具体研究内容如下:制定了本安电源总体设计方案。详细介绍了本安电源的结构特点、限流方式、保护模式、常用拓扑电路结构和技术要求,对比不同之处和优缺点,根据实际课题研究目标,确定本设计本安电源采用高频变压器本安电源结构、截止型限流方式、后端保护模式,选取反激式拓扑电路结构进行设计。研究了电势电容电路短路火花放电特性及其影响因素。首先分析本安电源电路模型,等效为容性电路,分析放电过程;在此基础上将其等效为电势电容电路,通过分析和计算数学模型可以得到等效火花放电电流、电压、功率和能量的数学表达式;根据本课题实际设计需要设置仿真参数进行数值仿真模拟,分析火花放电的影响因素和短路火花放电特性,为后续大功率本安电源硬件电路设计和参数设置奠定理论基础。设计了本安电源硬件电路。制定了本安电源总体设计方案以及功能指标和技术指标,据此设计了本安电源主电路电路,包含整流滤波输入电路、高频反激电路和整流滤波输出电路;对整流桥、高频变压器、主电路MOS开关管和输出整流二极管进行了选型计算,选型结果可以使主电路承受较大的电流和电压,满足本安电源正常运行;介绍了控制芯片UC3842基本工作原理,根据UC3842基本工作原理设计了控制电路,并以光耦和三端可调分流基准源TL431为核心设计了反馈电路;设计了基于故障电流变化率的本安保护电路,分为过流过压检测电路、故障电流变化率检测电路、自恢复电路和软启动电路四部分。利用Pspice仿真软件对本设计本安电源各部分电路进行了仿真,搭建了仿真模拟电路模型,验证了本安电源启动情况、过流过压保护、短路保护和自恢复等功能;搭建了本安电源实验测试平台,对本安电源常规性能、过流保护电路、过压保护电路、短路保护电路、自恢复电路以及软启动电路进行了性能测试。仿真和实验测试结果表明,本设计本安电源硬件电路设计合理,输出功率可达30W,满足井下用电设备的需求。
陈佳倩[8]（2021）在《基于层次分析法的市域快线安全线长度建模与算法研究》文中认为随着城市建设的不断深入,越来越多的城市开始建设市域快速轨道交通线路,而安全线作为市域快线中的重要配线,其长度却一直未有明确的计算方法。在《市域快轨交通设计规范》中对安全线长度的固定取值无法适应不同的站场,且“在特殊情况下可采取措施缩短安全线”的条例也未给出明确可以量化的缩短长度计算方法。不同线路、不同运行场景下,安全线长度的取值是否可随需求进行改变,或特殊条件下如何缩短安全线长度,是困扰着线路设计人员的一个难题。为此,本文首先从基本定义和设计规范两方面对安全线的作用和类型进行了详细的分析和研究,得到六种安全线基础类型。对相似配线（避难线和安全距离）进行辨析,得到安全线设置的根本原因——列车发生故障而冒进信号。针对列车故障,从ATP系统和制动系统的故障情况这两方面进行了研究探讨,将列车制动系统制动失效作为安全线长度主要影响因素,得到安全线长度的计算实质上是列车故障制动距离的计算。其次,在此基础上,提出基于列车制动失效情况下触发紧急制动并冲入安全线的长度计算模型,并根据安全线类型分为接正线形式安全线和接折返线形式安全线两种基础模型。通过安全线模型对触发紧急制动前的列车工况进行分析,建立牵引、制动、巡航、惰行四种工况下的安全线长度计算模型,使用层次分析法对四种模型进行决策,得到安全线长度计算主模型。接着,对安全线长度模型进行计算,主要包括ATP防护曲线、列车制动起模点和制动故障制动距离的研究与计算。采用IEEE典型安全制动模型计算ATP防护曲线,使用反算法计算得到列车起模点。针对列车制动故障制动距离,提出列车制动失效比。基于列车制动力分配原则,采用模糊-PID控制算法对失效过程中的列车制动力进行分配控制,使用simulink仿真计算得到列车故障制动距离。同时,对于特殊情况需缩短安全线长度的需求,探究制动失效比、制动初速度、线路坡度和列车载荷对安全线长度取值范围的作用规律,采用灰色关联层次分析法对多种因素进行分析。结合安全线辅助模型对安全线长度进行综合计算,采用随机失效的仿真计算方法,验证计算所得安全线长度有78.6%的概率可保证列车安全停车。最后,根据以上对安全线长度模型及算法研究,设计了安全线长度计算软件,软件能根据用户输入数据进行安全线长度计算,并模拟列车运行,得到特定条件下的安全线长度,为实际线路安全线设计提供技术参考。图76幅,表18个,参考文献70篇。
陈留洋[9]（2021）在《直流微网电缆故障限流和保护研究》文中认为直流微网具有结构简单、损耗小、供电质量高、绿色环保等特点,且能解决分布式电源并网不兼容的问题,具有广阔的发展前景。然而,直流微网换流器出口通常有很大的稳压电容,电缆故障发生后,电容快速放电产生快速增长的故障电流,进而威胁系统中脆弱电力电子器件的安全。直流微网覆盖面积小、线路长度短、容量小、电压等级低,传统保护技术不能很好地适用。保护技术的滞后使得直流微网的推广和发展受到了限制。因此,研究直流微网的保护方案具有重大意义。本文首先介绍了直流微网保护技术的研究现状,将保护大致分为两大类:单端量保护和双端量保护。单端量保护存在阈值整定困难的问题,基于通信的保护可能存在延时无法满足电力电子器件对速动性的要求。在此基础上归纳了直流微网保护需要解决的问题,展望了未来的发展方向。其次,建立直流微网中并网接口、光伏电源、蓄电池模块的数学模型。为不同模块选择合适的换流器模型和控制方法,并基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了典型的四端辐射型直流微网系统,为后续的电缆故障分析和保护方法研究提供验证工具。考虑到已有文献对VSC并网接口和光伏电源模块进行了详细的故障分析,而对蓄电池储能模块的分析甚少。因此以蓄电池储能模块为例,进行换流器出口的电缆故障分析。为保证故障分析的全面性,分别对蓄电池不同工作状态下发生的不同故障逐一阐明。分析故障电气量的变化趋势,并重点关注了电力电子元件受故障的影响。基于PSCAD/EMTDC仿真平台,对蓄电池模块前述的各种故障进行仿真验证,总结故障特征。此外,对比研究蓄电池充放电状态、故障距离和过渡电阻对故障暂态过程的影响,为保护方法的研究提供理论依据。最后,提出了限流保护一体化方案。该方法将限流措施与保护动作相结合,在限制故障电流幅值和增长速度的前提下,制造电流过零点,利用半控型电力电子器件切断故障电流,达到保护的目的。该保护方法限制了脆弱电力电子器件上流过的故障电流幅值,延长了故障电流峰值时间,降低了对保护方案速度的严苛要求,且可以保证换流器的安全不受威胁。另一方面,限流保护一体化方案原理简单,可以普遍应用于直流微网各个模块,在单极接地故障、极间故障时以及不同距离故障和过渡电阻接地故障的情况下都能够保证可靠动作。基于PSCAD/EMTDC仿真平台,分别模拟VSC并网接口、光伏电源、蓄电池模块发生故障的情形,验证限流保护一体化方案的保护性能。
曹磊[10]（2021）在《核电多相星形无刷励磁机励磁绕组匝间短路故障分析与在线监测》文中研究说明多相星形无刷励磁机作为大容量核电机组的重要组成部分,能够为发电机提供高品质的励磁电流。励磁绕组匝间短路故障是励磁机的常见故障,实现对该故障的在线监测对保障核电机组的安全稳定运行具有重要意义。针对多相星形无刷励磁机转枢式的结构,可以通过定子励磁电流的谐波特征实现故障的有效监测。本文针对核电多相星形无刷励磁机励磁绕组匝间短路故障展开了数学建模、仿真分析、故障特征机理分析以及故障在线监测装置等一系列研究工作。首先,建立了多相星形无刷励磁机正常运行和励磁绕组短路故障情况下的数学模型,包括励磁绕组、旋转电枢绕组、直流负载的电压方程和磁链方程。考虑电机定、转子绕组的实际连接情况,以单个线圈为基本单元建立了多相星形无刷励磁系统的数学模型,最终迭代求解,为研究故障特征提供了理论依据。其次,对多相星形无刷励磁机进行了正常运行、励磁绕组短路故障下的理论分析和仿真验证。以一般3n相P对极的无刷励磁机为分析对象,从故障前后励磁磁动势的变化入手,分析励磁磁动势通过气隙在电枢绕组上感应出的电枢电流,进而根据电枢电流以及电枢反应磁场的变化得出了电枢反应磁场的存在条件,并最终得到了故障前后励磁电流谐波特征。采用Ansys Maxwell仿真分析软件对多相星形无刷励磁机进行仿真分析。仿真结果与理论分析表明:正常运行时,定子励磁电流除直流分量外主要包含6倍次谐波;当发生励磁绕组匝间短路故障时,不同电枢绕组形式下,定子侧励磁电流会出现不同的谐波特征。多相星形电枢绕组的组合模式复杂多样,为探究定子绕组形式对多相星形无刷励磁机发生励磁绕组匝间短路故障时励磁电流谐波特征的影响,本文分别从每相n分支绕组的相对空间位置、三相绕组的相对空间位置两方面对星形无刷励磁机的电枢绕组形式进行讨论,并给出了相应绕组形式下的星形励磁机故障谐波特征的统一分析方法。以两种电枢绕组形式的多相无刷励磁机为例,建立了相应的仿真模型,验证了理论分析的正确性。最后,根据仿真计算、理论分析所得到的励磁机定子励磁电流的独有谐波特征,提出了多相星形无刷励磁机励磁绕组匝间短路故障的监测原理以及其定值整定方法,为故障的在线监测奠定了理论基础。
二、设备故障为零的实现（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、设备故障为零的实现（论文提纲范文）
（1）模块化多电平柔性直流输电线路保护方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 柔性直流输电线路保护方法研究现状 |
| 1.2.2 柔性直流输电线路故障处理方法研究现状 |
| 1.2.3 柔性直流输电线路故障测距方法研究现状 |
| 1.3 论文主要工作与章节安排 |
| 2 基于小波熵的MMC-HVDC系统线路主保护方法 |
| 2.1 柔性直流输电系统运行特性分析 |
| 2.1.1 基于MMC柔性直流输电系统工作原理 |
| 2.1.2 柔性直流输电系统稳态运行特性 |
| 2.2 柔性直流输电系统故障特性分析 |
| 2.2.1 半桥型MMC双极短路故障 |
| 2.2.2 半桥型MMC单极接地故障 |
| 2.2.3 故障仿真 |
| 2.3 故障暂态特征分析 |
| 2.3.1 系统结构 |
| 2.3.2 双极短路故障 |
| 2.3.3 单极接地故障 |
| 2.3.4 雷击干扰与雷击故障 |
| 2.3.5 区外故障 |
| 2.4 基于小波熵方法的暂态信号特征提取 |
| 2.4.1 小波熵定义 |
| 2.4.2 不同故障暂态的频谱差异分析 |
| 2.4.3 不同暂态特征的小波熵分析 |
| 2.4.4 故障距离对小波熵特征的影响分析 |
| 2.4.5 过渡电阻对小波熵特征的影响分析 |
| 2.4.6 故障时刻对小波熵特征的影响分析 |
| 2.5 保护方法 |
| 2.5.1 启动判据 |
| 2.5.2 区内外故障判据 |
| 2.5.3 双极短路故障判据 |
| 2.5.4 单极接地故障、雷击干扰和雷击故障的识别方法 |
| 2.5.5 保护方案流程图 |
| 2.6 仿真验证与分析 |
| 2.6.1 不同故障的保护动作结果 |
| 2.6.2 不同子模块故障数量的影响 |
| 2.6.3 不同过渡电阻的影响 |
| 2.6.4 不同故障距离的影响 |
| 2.6.5 不同噪声的影响 |
| 2.6.6 方法对比分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 基于六次谐波的MMC-HVDC输电线路后备保护方法 |
| 3.1 故障频域特性分析 |
| 3.1.1 故障电流频段分布特征 |
| 3.1.2 六次谐波分量分析 |
| 3.2 区内外故障六次谐波差异分析 |
| 3.2.1 理论分析 |
| 3.2.2 仿真分析 |
| 3.3 保护方法 |
| 3.3.1 启动元件 |
| 3.3.2 双极故障判据 |
| 3.3.3 区内、区外故障判据 |
| 3.3.4 保护方法流程 |
| 3.4 线路长度对保护方法的影响 |
| 3.4.1 理论分析 |
| 3.4.2 仿真验证 |
| 3.4.3 保护适用场景 |
| 3.5 保护算法性能分析 |
| 3.5.1 过渡电阻对保护的影响 |
| 3.5.2 噪声干扰对保护的影响 |
| 3.5.3 单极接地故障 |
| 3.5.4 交流侧故障 |
| 3.5.5 方法对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 FBMMC直流故障处理策略与能量守恒测距方法 |
| 4.1 FBMMC拓扑及控制策略 |
| 4.1.1 FBMMC拓扑及工作原理 |
| 4.1.2 FBMMC调制方式及控制策略 |
| 4.1.3 FBMMC运行特性 |
| 4.2 FBMMC直流故障机理及故障清除策略 |
| 4.2.1 FBMMC直流故障机理 |
| 4.2.2 FBMMC故障清除控制策略 |
| 4.3 瞬时性故障处理策略仿真验证 |
| 4.4 基于能量守恒原理的永久性故障测距方法 |
| 4.4.1 测距方法原理分析 |
| 4.4.2 测距方法实现 |
| 4.5 测距算法性能分析 |
| 4.5.1 采样频率对测距方法的影响 |
| 4.5.2 与R-L等效模型对比 |
| 4.5.3 考虑噪声影响的分析 |
| 4.6 测距算法在电缆线路中的适用性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）柔性直流配电网线路保护研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的研究思路与课题内容 |
| 2 柔性直流配电网特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 柔性直流配电网模型建立 |
| 2.3 柔性直流配电网暂稳态特性分析 |
| 2.4 线路保护方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于电流模量特征的直流配电线路纵联保护 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 典型直流配电网测试模型及雷击模型 |
| 3.3 线路故障电流(电压)特征差异分析 |
| 3.4 线路纵联保护方案 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 柔性直流配电网线路重合闸方案 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于双端量线路重合闸新方案 |
| 4.3 基于单端量线路重合闸新方案 |
| 4.4 线路重合闸方案配合逻辑 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于进出母线电流波形的分支线母线保护 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 母线故障特性分析 |
| 5.3 线路故障电流特征差异分析 |
| 5.4 母线保护方案 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 附录3 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（3）直流微电网短路故障保护关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直流微电网建模与典型故障特性分析 |
| 1.2.2 直流微电网故障检测与故障定位 |
| 1.2.3 直流微电网故障隔离设备优化配置 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 直流微电网建模与典型故障特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 换流器建模与典型故障特性分析 |
| 2.2.1 VSC建模与典型故障特性分析 |
| 2.2.2 DC/DC换流器建模与典型故障特性分析 |
| 2.2.3 换流器数学模型实验验证 |
| 2.3 直流输电线路数学模型建立与仿真验证 |
| 2.3.1 直流输电线路模型建立 |
| 2.3.2 直流输电线路数学模型仿真验证 |
| 2.4 直流微电网建模与实验验证 |
| 2.4.1 直流微电网建模 |
| 2.4.2 直流微电网数学模型实验验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于PEARSON方法的直流微电网故障检测与故障定位 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 故障检测与故障定位方法 |
| 3.2.1 故障检测与故障定位方法的提出 |
| 3.2.2 改进Pearson相关系数法 |
| 3.2.3 快速故障检测方法 |
| 3.2.4 故障定位方法 |
| 3.3 数值分析与验证 |
| 3.3.1 四端口直流微电网模型 |
| 3.3.2 调整因子引入的必要性分析 |
| 3.3.3 快速故障检测方法的分析与验证 |
| 3.3.4 故障定位方法的分析与验证 |
| 3.3.5 极端短路故障下故障检测与故障定位方法的验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 直流微电网故障隔离设备优化配置 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 故障隔离设备及其参数分析 |
| 4.2.1 故障隔离设备在直流微电网中的应用 |
| 4.2.2 故障隔离设备基本参数 |
| 4.2.3 用于隔离设备优化配置的故障类型选取 |
| 4.3 故障隔离设备参数评估模型及优化配置方法 |
| 4.3.1 故障隔离设备参数评估模型 |
| 4.3.2 故障隔离设备优化配置方法 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.4.1 优化配置基本参数设定 |
| 4.4.2 改进NSGA-Ⅱ算法性能对比 |
| 4.4.3 DCCB和 DCFCL收敛性分析 |
| 4.4.4 Pareto最优方案集合分析 |
| 4.4.5 最优方案选取 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间获得成果 |
（4）基于小波分析的输电线路故障定位研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 输电线路保护研究现状 |
| 1.2.2 故障选相研究现状 |
| 1.2.3 故障定位研究现状 |
| 1.3 论文主要研究工作 |
| 第2章 小波变换基本理论及应用 |
| 2.1 小波分析基本理论 |
| 2.1.1 小波理论 |
| 2.1.2 小波变换理论 |
| 2.2 多分辨率分析及Mallat算法 |
| 2.2.1 多分辨率分析 |
| 2.2.2 Mallat算法 |
| 2.3 小波变换在信号处理中的应用 |
| 2.3.1 李氏指数描述 |
| 2.3.2 小波变换的模极大值原理 |
| 2.3.3 小波类型的选择 |
| 2.4 Db4 小波 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 行波故障测距基本原理 |
| 3.1 输电线路故障定位方法 |
| 3.1.1 行波理论分析 |
| 3.1.2 暂态行波传输特性 |
| 3.2 输电线路行波测距方法 |
| 3.2.1 单端故障测距法 |
| 3.2.2 双端故障测距法 |
| 3.2.3 单端行波测距法与双端行波测距法对比研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 输电线路保护方法研究 |
| 4.1 输电线路故障特征量提取 |
| 4.1.1 故障分类及边界条件 |
| 4.1.2 故障特征分析 |
| 4.1.3 相模变换 |
| 4.1.4 模故障分量特征 |
| 4.2 基于小波和神经网络的输电线路保护方法研究 |
| 4.2.1 神经网络基本原理 |
| 4.2.2 输电线路保护原理 |
| 4.2.3 神经网络模型构建 |
| 4.2.4 输电线路保护算法实验仿真 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于小波变换的故障选相及定位方法研究 |
| 5.1 故障选相方法研究 |
| 5.1.1 故障选相原理 |
| 5.1.2 故障选相判别依据 |
| 5.1.3 故障选相流程 |
| 5.1.4 仿真验证 |
| 5.2 输电线路故障定位方法研究 |
| 5.2.1 输电线路故障定位基本原理 |
| 5.2.2 基于经验模态分解(EMD)的故障定位分析 |
| 5.2.3 电力系统短路故障特征分析 |
| 5.2.4 故障定位仿真分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间主要科研成果 |
| 一、发表学术论文 |
| 二、其它科研成果 |
（5）具备故障阻断功能的直流潮流控制器及其优化运行研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直流电网关键设备的拓扑结构现状 |
| 1.2.2 直流故障阻断装置的优化配置现状 |
| 1.2.3 直流潮流控制器的优化运行现状 |
| 1.3 论文主要研究工作 |
| 第2章 具备故障限流功能的双端口线间直流潮流控制器研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于MMC的双端口线间直流潮流控制器 |
| 2.2.1 拓扑构建与稳态工作原理分析 |
| 2.2.2 稳态控制策略设计 |
| 2.2.3 子模块电容电压分析 |
| 2.3 双端口潮流控制器的故障限流策略 |
| 2.3.1 实现限流功能的拓扑改造 |
| 2.3.2 故障限流机理分析 |
| 2.4 仿真验证 |
| 2.4.1 潮流控制验证 |
| 2.4.2 故障限流验证 |
| 2.5 经济性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 具备故障切除功能的多端口线间直流潮流控制器研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于MMC的多端口线间直流潮流控制器 |
| 3.2.1 拓扑构建与稳态工作原理分析 |
| 3.2.2 稳态控制策略设计 |
| 3.3 多端口潮流控制器的切除策略 |
| 3.3.1 实现切除功能的拓扑改造 |
| 3.3.2 故障切除机理分析 |
| 3.3.3 转移支路电容参数设计 |
| 3.4 仿真验证 |
| 3.4.1 潮流控制验证 |
| 3.4.2 故障切除验证 |
| 3.5 经济性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 含直流潮流控制器的直流电网限流设备参数优化配置 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同限流设备的限流特性分析 |
| 4.2.1 直流电抗器 |
| 4.2.2 直流潮流控制器 |
| 4.3 含直流潮流控制器的直流电网故障电流计算 |
| 4.4 直流电网中限流设备的优化配置 |
| 4.4.1 多目标优化模型 |
| 4.4.2 优化模型求解 |
| 4.5 仿真验证 |
| 4.5.1 故障电流计算准确性验证 |
| 4.5.2 含潮流控制器的优化配置方法验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 含直流潮流控制器的交直流混合系统概率最优潮流计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 含直流潮流控制器的交直流混合系统潮流计算 |
| 5.2.1 交直流混合系统的潮流计算模型 |
| 5.2.2 基于交替迭代的潮流计算方法 |
| 5.3 具有相关性的光伏-负荷的概率建模 |
| 5.3.1 基于自适应非参数核密度估计的单变量概率模型 |
| 5.3.2 光伏-负荷的联合概率模型 |
| 5.4 含直流潮流控制器的交直流系统概率最优潮流计算 |
| 5.4.1 多目标概率最优潮流模型 |
| 5.4.2 概率最优潮流求解 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.5.1 光伏与负荷的概率分布模型 |
| 5.5.2 概率潮流计算准确性验证 |
| 5.5.3 交直流混合系统概率最优潮流计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（6）齿轮箱关键部件故障振动特征提取与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于振动信号处理技术的故障特征提取方法概述 |
| 1.2.2 自适应信号分解在故障特征提取中的研究现状 |
| 1.2.3 信号解调分析在故障特征提取中的研究现状 |
| 1.2.4 自适应噪声消除在故障特征提取中的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.3.1 拟解决的关键问题 |
| 1.3.2 主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 齿轮与滚动轴承的振动机理与故障特征分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 齿轮啮合振动的产生机理 |
| 2.3 齿轮故障振动建模与特征分析 |
| 2.3.1 齿轮的典型故障形式 |
| 2.3.2 齿轮故障振动的数学模型与振动信号特征分析 |
| 2.4 滚动轴承的振动产生机理 |
| 2.5 滚动轴承的局部冲击故障振动建模与特征分析 |
| 2.5.1 滚动轴承的典型故障形式 |
| 2.5.2 滚动轴承的典型故障振动信号特征 |
| 2.5.3 滚动轴承局部冲击故障振动的数学模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 齿轮箱故障试验系统设计及试验条件 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 齿轮箱故障试验系统设计 |
| 3.2.1 试验台架搭建 |
| 3.2.2 振动数据采集系统 |
| 3.3 齿轮箱故障试验条件 |
| 3.3.1 齿轮故障设置 |
| 3.3.2 测点布置与试验工况 |
| 3.4 现有齿轮与滚动轴承故障试验台 |
| 3.4.1 CWRU滚动轴承故障模拟试验台 |
| 3.4.2 XJTU-SY滚动轴承加速寿命试验台 |
| 3.4.3 QPZZ-Ⅱ齿轮故障模拟试验台 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 滚动轴承故障振动信号自适应分解与特征提取 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 变分模态分解的基本原理 |
| 4.2.1 模态的定义 |
| 4.2.2 变分模态分解的实现过程 |
| 4.2.3 变分模态分解的主要影响参数及局限性 |
| 4.3 基于参数自适应优化选取的变分模态分解(AVMD)方法 |
| 4.3.1 人工蜂群优化算法概述 |
| 4.3.2 冲击故障衡量指标——融合冲击指数(SII) |
| 4.3.3 基于AVMD的滚动轴承故障振动特征提取方法 |
| 4.4 滚动轴承故障仿真验证 |
| 4.4.1 滚动轴承局部冲击故障振动信号模型 |
| 4.4.2 AVMD与现有方法的对比分析 |
| 4.5 滚动轴承故障试验验证 |
| 4.5.1 滚动轴承故障模拟试验验证 |
| 4.5.2 滚动轴承加速寿命试验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于变尺度解调的齿轮故障振动特征靶向提取与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 盲识别谱图类解调频带选取方法的基本原理与局限性 |
| 5.2.1 盲识别谱图类解调频带选取方法的基本原理 |
| 5.2.2 盲识别谱图类解调频带选取方法的局限性 |
| 5.3 具有靶向特性的变尺度解调频带选取方法——对数包络自谱图法(LEASgram) |
| 5.3.1 LEASgram的基本原理 |
| 5.3.2 LEASgram的实现步骤 |
| 5.4 齿轮故障仿真验证 |
| 5.4.1 齿轮故障振动信号模型 |
| 5.4.2 相同共振频率激励的齿轮故障仿真验证 |
| 5.4.3 不同共振频率激励的齿轮故障仿真验证 |
| 5.5 齿轮箱齿轮故障试验验证 |
| 5.5.1 单级齿轮箱齿轮故障试验验证 |
| 5.5.2 二级齿轮箱齿轮故障试验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 强循环平稳成分干扰下齿轮故障振动特征增强与提取 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 自参考自适应噪声消除 |
| 6.2.1 自参考自适应噪声消除原理概述 |
| 6.2.2 最小均方算法 |
| 6.2.3 归一化最小均方算法 |
| 6.3 改进自参考自适应噪声消除(MSANC) |
| 6.3.1 收敛因子的选取 |
| 6.3.2 滤波器长度和时延长度的选取 |
| 6.3.3 MSANC的实现步骤小结 |
| 6.3.4 MSANC与现有方法的有效性对比 |
| 6.4 基于MSANC的齿轮故障振动特征增强与提取方法 |
| 6.4.1 快速谱相关 |
| 6.4.2 多点最优最小熵解卷积 |
| 6.4.3 基于MSANC的齿轮故障振动特征增强与提取方法的实现步骤 |
| 6.5 齿根裂纹故障仿真验证 |
| 6.5.1 含齿根裂纹故障的二级齿轮啮合动力学模型 |
| 6.5.2 仿真验证结果分析 |
| 6.6 二级齿轮箱齿轮故障试验验证 |
| 6.6.1 齿轮齿根裂纹故障试验验证 |
| 6.6.2 齿轮齿根裂纹和齿面剥落故障试验验证 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结与结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）矿用大功率本安电源的开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 本质安全基础理论概述 |
| 1.2.1 本质安全防爆技术概述 |
| 1.2.2 本质安全火花放电概述 |
| 1.2.3 本质安全判别方法概述 |
| 1.3 国内外发展现状 |
| 1.3.1 本质安全理论发展现状 |
| 1.3.2 本质安全电源发展现状 |
| 1.4 研究目标和主要研究内容 |
| 第二章 本安电源总体设计 |
| 2.1 本安电源的结构特点 |
| 2.2 本安电源的限流方式 |
| 2.3 本安电源的保护模式 |
| 2.4 本安电源的常用拓扑电路结构 |
| 2.4.1 反激式拓扑电路结构 |
| 2.4.2 正激式拓扑电路结构 |
| 2.4.3 推挽式拓扑电路结构 |
| 2.4.4 半桥式拓扑电路结构 |
| 2.4.5 全桥式拓扑电路结构 |
| 2.5 本安电源的技术要求 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 电势电容电路短路火花放电特性研究 |
| 3.1 容性电路短路火花放电特性分析 |
| 3.2 电势电容电路火花放电模型分析 |
| 3.3 电势电容电路数值仿真分析 |
| 3.3.1 电源电势对电势电容电路短路火花放电的影响 |
| 3.3.2 滤波电容对电势电容电路短路火花放电的影响 |
| 3.3.3 短路回路电阻对电势电容电路短路火花放电的影响 |
| 3.3.4 负载电流对电势电容电路短路火花放电的影响 |
| 3.4 电势电容电路短路特性分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 本安电源硬件电路设计 |
| 4.1 本安电源结构设计与相关指标 |
| 4.1.1 本安电源结构框图 |
| 4.1.2 本安电源功能指标 |
| 4.1.3 本安电源技术指标 |
| 4.2 主电路设计 |
| 4.2.1 整流滤波输入电路 |
| 4.2.2 高频反激变换电路 |
| 4.2.3 整流滤波输出电路 |
| 4.3 关键元器件选型与计算 |
| 4.3.1 整流桥的选型计算 |
| 4.3.2 高频变压器的设计计算 |
| 4.3.3 主电路MOS开关管的选型计算 |
| 4.3.4 输出整流二极管的选型计算 |
| 4.4 控制与反馈电路设计 |
| 4.4.1 UC3842介绍 |
| 4.4.2 UC3842外围控制电路设计 |
| 4.4.3 反馈电路设计 |
| 4.5 本安保护电路设计 |
| 4.5.1 过流过压检测电路设计 |
| 4.5.2 故障电流变化率检测电路设计 |
| 4.5.3 自恢复与驱动电路设计 |
| 4.5.4 软启动电路设计 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 本安电源仿真与性能测试 |
| 5.1 本安电源仿真分析 |
| 5.2 本安电源PCB设计 |
| 5.3 本安电源性能测试及结果分析 |
| 5.3.1 本安电源实验测试平台 |
| 5.3.2 本安电源常规性能测试及结果分析 |
| 5.3.3 本安电源本质安全性能测试及结果分析 |
| 5.4 隔爆外壳的设计 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）基于层次分析法的市域快线安全线长度建模与算法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状及意义 |
| 1.2.1 安全线研究现状 |
| 1.2.2 保护区段研究现状 |
| 1.2.3 过走区段研究现状 |
| 1.2.4 研究意义 |
| 1.3 论文研究内容及方法 |
| 1.3.1 论文研究方法 |
| 1.3.2 论文研究内容 |
| 2 安全线长度计算模型理论基础 |
| 2.1 市域快线安全线基础类型 |
| 2.2 安全线与相关线路配线的辨析 |
| 2.2.1 安全距离与安全线 |
| 2.2.2 避难线与安全线 |
| 2.3 安全线长度计算模型影响因素分析 |
| 2.3.1 车载ATP系统 |
| 2.3.2 列车制动系统 |
| 2.3.3 安全线长度影响因素 |
| 2.4 安全线长度建模研究方法理论基础 |
| 2.4.1 层次分析法基本原理 |
| 2.4.2 PID控制原理 |
| 2.4.3 模糊控制原理 |
| 2.4.4 灰色关联层次分析基本原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于层次分析法的安全线长度计算模型研究 |
| 3.1 市域快线安全线基础理论模型 |
| 3.1.1 接正线形式安全线模型 |
| 3.1.2 接折返线形式安全线模型 |
| 3.1.3 模型整体分析 |
| 3.2 不同列车工况下的安全线模型 |
| 3.2.1 牵引工况模型 |
| 3.2.2 制动工况模型 |
| 3.2.3 巡航工况模型 |
| 3.2.4 惰行工况模型 |
| 3.2.5 模型总结 |
| 3.3 基于层次分析法的安全线模型辨析 |
| 3.3.1 安全线模型层次分析 |
| 3.3.2 安全线模型辨析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 安全线长度模型计算方法研究 |
| 4.1 列车牵引与制动 |
| 4.1.1 列车牵引力计算 |
| 4.1.2 列车制动力计算 |
| 4.1.3 列车运行阻力 |
| 4.1.4 列车动力学方程 |
| 4.1.5 列车制动距离计算 |
| 4.2 ATP防护曲线 |
| 4.2.1 CBTC系统安全制动模型 |
| 4.2.2 ATP防护曲线计算 |
| 4.3 列车制动失效计算 |
| 4.3.1 制动失效比 |
| 4.3.2 失效制动力计算 |
| 4.3.3 制动力分配原则 |
| 4.3.4 常用制动力分配 |
| 4.4 基于模糊-PID控制的安全线长度计算 |
| 4.4.1 制动力的模糊-PID控制 |
| 4.4.2 模糊-PID控制的安全线长度仿真计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于灰色关联层次分析的安全线长度计算因素研究 |
| 5.1 安全线长度计算相关因素分析 |
| 5.1.1 制动失效比因素 |
| 5.1.2 制动初速度因素 |
| 5.1.3 线路条件因素 |
| 5.1.4 列车载荷因素 |
| 5.2 基于灰色关联层次分析的安全线因素研究 |
| 5.2.1 灰色关联层次分析模型 |
| 5.2.2 长度计算因素灰色关联度计算 |
| 5.3 安全线辅助模型计算 |
| 5.4 安全线长度验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 安全线长度计算方法实现 |
| 6.1 软件需求分析 |
| 6.2 软件设计 |
| 6.2.1 软件总体结构 |
| 6.2.2 软件界面设计 |
| 6.2.3 软件功能设计 |
| 6.3 软件功能实现 |
| 6.3.1 数据录入 |
| 6.3.2 站场显示 |
| 6.3.3 牵引计算模块 |
| 6.3.4 安全线长度计算 |
| 6.3.5 列车模拟运行 |
| 6.4 实际站场计算及安全线长度匹配 |
| 6.4.1 大鹤站站场介绍 |
| 6.4.2 福州火车站站场介绍 |
| 6.4.3 安全线长度计算匹配 |
| 6.5 仿真结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 图索引 |
| 表索引 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）直流微网电缆故障限流和保护研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 直流微网保护研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 直流微网的系统建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 并网换流器的建模 |
| 2.2.1 VSC模型 |
| 2.2.2 VSC控制 |
| 2.3 光伏发电单元的建模 |
| 2.3.1 光伏电池模型 |
| 2.3.2 光伏并网换流器工作原理及其控制 |
| 2.4 储能系统的建模 |
| 2.4.1 蓄电池模型 |
| 2.4.2 双向DC/DC换流器控制 |
| 2.5 直流微网仿真模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 直流微网电缆故障分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 蓄电池储能系统放电状态故障分析 |
| 3.2.1 极间故障 |
| 3.2.2 接地故障 |
| 3.2.3 故障仿真结果分析 |
| 3.3 蓄电池储能系统充电状态故障分析 |
| 3.3.1 极间故障 |
| 3.3.2 接地故障 |
| 3.3.3 故障仿真结果分析 |
| 3.4 蓄电池储能系统故障特征影响因素 |
| 3.4.1 充放电状态和故障类型对故障特征的影响 |
| 3.4.2 故障距离对故障特征的影响 |
| 3.4.3 接地电阻对故障电流的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电缆故障限流保护方案 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 限流保护一体化方案 |
| 4.2.1 限流保护一体化拓扑结构 |
| 4.2.2 参数设置 |
| 4.2.3 电流微分保护 |
| 4.3 放电状态极间故障切除过程 |
| 4.3.1 IGBT缓冲阶段 |
| 4.3.2 LC振荡阶段 |
| 4.3.3 全响应振荡阶段 |
| 4.4 放电状态单极接地故障切除过程 |
| 4.4.1 IGBT缓冲阶段 |
| 4.4.2 LC振荡阶段 |
| 4.5 充电状态故障切除过程 |
| 4.5.1 极间故障 |
| 4.5.2 单极接地故障 |
| 4.6 仿真结果验证 |
| 4.6.1 蓄电池放电状态故障 |
| 4.6.2 蓄电池充电状态故障 |
| 4.6.3 VSC出口电缆故障 |
| 4.6.4 PV电缆故障 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）核电多相星形无刷励磁机励磁绕组匝间短路故障分析与在线监测（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 检测原理及仿真方法 |
| 1.2.1 多相无刷励磁机的技术发展 |
| 1.2.2 励磁绕组匝间短路故障监测方法 |
| 1.2.3 仿真方法 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 多相星形无刷励磁机励磁绕组短路故障的数学模型 |
| 2.1 多相星形无刷励磁机正常运行时的数学模型 |
| 2.1.1 定子励磁绕组的电压方程 |
| 2.1.2 旋转电枢绕组的电压方程 |
| 2.1.3 直流负载的电压方程 |
| 2.1.4 系统电压方程 |
| 2.1.5 多相星形无刷励磁机的电感参数计算 |
| 2.2 多相星形无刷励磁机励磁绕组短路故障的数学模型 |
| 2.2.1 故障时定子励磁绕组的电压方程 |
| 2.2.2 故障时旋转电枢绕组的电压方程 |
| 2.2.3 故障后的系统电压方程 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 多相星形励磁机励磁绕组短路故障特征分析与仿真验证 |
| 3.1 多相星形无刷励磁机结构特点 |
| 3.2 励磁绕组正常运行时定子励磁电流分析 |
| 3.2.1 正常励磁电流产生的励磁磁动势 |
| 3.2.2 电枢相电流特性 |
| 3.2.3 电枢反应磁动势合成 |
| 3.2.4 励磁电流谐波特性分析 |
| 3.3 励磁绕组匝间短路故障时励磁电流分析 |
| 3.3.1 励磁短路故障下的励磁磁动势 |
| 3.3.2 励磁短路故障电枢相电流特性 |
| 3.3.3 励磁短路故障电枢磁动势合成 |
| 3.3.4 励磁短路故障下的谐波电流特性分析 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.4.1 仿真模型介绍 |
| 3.4.2 仿真分析结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 电枢绕组形式对故障励磁电流谐波特征的影响 |
| 4.1 每相各分支绕组相对空间位置的讨论 |
| 4.1.1 谐波特性理论分析 |
| 4.1.2 变换后的励磁机故障特征分析 |
| 4.1.3 仿真分析结果 |
| 4.2 三相绕组空间相对位置的讨论 |
| 4.2.1 谐波特性理论分析 |
| 4.2.2 变换后的励磁机故障特征分析 |
| 4.2.3 仿真分析结果 |
| 4.3 三种形式励磁机的对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 多相星形无刷励磁机励磁绕组短路故障的在线监测 |
| 5.1 故障独有特征的分析 |
| 5.2 基于定子励磁电流的励磁绕组短路故障判别原理 |
| 5.2.1 励磁机定子短路故障特征量 |
| 5.2.2 故障判别原理的提出 |
| 5.2.3 定值整定方法 |
| 5.2.4 灵敏度分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 附录 B |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、设备故障为零的实现（论文参考文献）
- [1]模块化多电平柔性直流输电线路保护方法研究[D]. 黄威博. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]柔性直流配电网线路保护研究[D]. 李再男. 西安理工大学, 2021
- [3]直流微电网短路故障保护关键技术研究[D]. 孔亮. 浙江大学, 2021(01)
- [4]基于小波分析的输电线路故障定位研究[D]. 续立强. 齐鲁工业大学, 2021(10)
- [5]具备故障阻断功能的直流潮流控制器及其优化运行研究[D]. 边竞. 东北电力大学, 2021
- [6]齿轮箱关键部件故障振动特征提取与分析[D]. 赫修智. 吉林大学, 2021(01)
- [7]矿用大功率本安电源的开发[D]. 康骞. 太原理工大学, 2021(01)
- [8]基于层次分析法的市域快线安全线长度建模与算法研究[D]. 陈佳倩. 北京交通大学, 2021(02)
- [9]直流微网电缆故障限流和保护研究[D]. 陈留洋. 山东大学, 2021(12)
- [10]核电多相星形无刷励磁机励磁绕组匝间短路故障分析与在线监测[D]. 曹磊. 北京交通大学, 2021(02)