高压污秽绝缘子闪络机理及在线监测和风险预警中关键技术研究

将检测技术应用于高压绝缘子污秽闪络的特征判断，发展基于检测信号的污闪风险预测和综合评价技术对于系统防污能力的进一步提高具有重大意义。随着系统容量的增大和电压等级的不断提高，绝缘子污秽闪络已经成为对电网最具危害的因素之一，统计资料表明，污闪事故的危害程度和造成的损失已经远远超过了雷电冲击和操作过电压等因素，严重威胁着高压电网的可靠性。可以断言，在未来超高压供电等级下，污秽闪络危害性将更大。本文着眼于绝缘子在线监测方法、污闪发生风险预测方法、闪络机理和模型建立、人工污秽试验方法等方面，旨在为建立高效合理的污闪在线监测和预警机制作前期的探索。文中所研究的主要问题有： 1．利用有限元算法和最优化算法进行了模型绝缘子污闪过程中弧压、弧长、泄漏电流、电场分布的计算，有效弥补了传统电荷模拟和电路分析法只能处理外形规则，表面污层分布均匀模型的缺点。 2．在人工污秽试验的基础上，利用方差分析、相关分析、偏相关分析等统计理论详细讨论了污闪发展形成过程中，显著影响泄漏电流的因素，剔除了无效和冗余因素，为建立基于泄漏电流的绝缘子在线监测方法确立了检测信号种类。 3．利用回归分析和逻辑斯蒂回归理论建立了泄漏电流幅值预测模型和大幅值泄漏电流出现几率的预测模型，为检测信号的分析、处理和监测算法中参数的确定提供了依据。 4．针对污闪发展过程中特征信号的具体特征，在借鉴了Bayes分类思想的基础上，设计了一种新型的识别算法，利用该算法可以实现准临闪状态前电弧状态的识别，进而实现该阶段污闪发生风险的计算。 5．利用小波理论找寻了准临闪状态下电弧特征信号的概率分布，并在此基础上引入了极值风险函数来实现该阶段污闪的发生风险预测。详细讨论了该阶段