基于无线传感网络的输电线路监测与故障分析关键问题的研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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基于无线传感网络的输电线路监测与故障分析关键问题的研究

项目名称：基于无线传感网络的输电线路监测与故障分析关键问题的研究
项目类别：面上项目
批准号：60974125
申请代码：F030307
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2010-01-01-2012-12-31

项目负责人：朱永利
负责人职称：教授
依托单位：华北电力大学（保定）
批准年度：2009

中文摘要：

围绕研发基于无线传感网络的输电线路在线监测与分析系统，本项目拟进行以下关键技术的研究（1）提出一种适应于长链式树状传感器网络结构的基于最小跳数和传输时延的最优路由协议，解决越接近汇聚节点数据量越大的问题，以提高网络的实时性和可靠性。该协议对于油气输送管道和公路交通等的无线传感监测中的快速路由问题也有较强的适用性。（2）首次提出利用信号的稀疏表示技术来压缩庞大的属于非平稳信号的绝缘子泄露电流采样数据的方法。（3）提出基于Hilbert-Huang变换的绝缘子放电泄漏电流处理方法，克服过去使用FFT和小波变换对非平稳的绝缘泄漏电流处理的不足，并提出基于Hilbert边际能量谱和支持向量机的故障特征提取和故障诊断方法。

中文主题词：无线传感网络；输电线路；数据压缩；微电流传感器；故障诊断

英文摘要：

Wireless sensor networks；power lines；dada compression；micro-current transducers；fault diagnosis

英文主题词： Wireless sensor networks；power lines；dada compression；micro-current transducers；fault diagnosis

结论摘要：

（1）设计了输电线路状态监测无线传感器网络结构、组网模型和数据交付模式；提出了基于跨层优化的无线传感网络输电线路检测数据的多路径博弈转发方法。（2）提出了一种适用于高频成分显著的信号的数据压缩算法自适应SPIHT，并将其应用于绝缘子泄漏电流的数据压缩。（3）提出了采用小波变换去除绝缘子泄漏电流噪声时分解层数的计算方法；提出了基于时域熵和频域熵的绝缘子泄漏电流特征提取新方法。（4）提出了电流传感器的“微磁变”误差补偿方法。建立了它的数学模型，并对其稳态特性、暂态特性以及微磁变过程进行了数学分析，给出了稳态误差和暂态误差的计算方法；提出了基于标准电流注入的在线定标方法，可解决钳式电流传感器安装过程中差生的铁芯气隙不一致以及温漂带来的测量误差。（5）提出了基于电流分布式测量和相位比较的输电线路故障定位方法和基于高阶多分辨率奇异熵的输电线路故障选相方法；提出了基于多点电流测量的输电线路行波故障定位方法和多端输电线路行波故障定位新方法。（6）研发了输电线路监测装置、输电线路监测与诊断系统。

成果综合统计