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气体绝缘组合电器(简称GIS)具有结构紧凑、可靠性高、安全性好、安装周期短、维护方便、不受外界环境因素影响等优点,在电力系统中得到了广泛的应用及推广。SF6气体作为GIS的绝缘和灭弧介质,利用SF6气体组分能有效诊断及评估其运行状况；局部放电是GIS早期绝缘缺陷的重要表征,能够预测及诊断设备早期故障,避免故障进一步恶化从而影响可靠供电。因此,研究基于SF6气体和局部放电的GIS故障诊断技术具有十分重大的意义。利用SF6气体对GIS进行故障诊断,研究GIS设备运行中温度、风速等环境因素对SF6气体泄漏的影响,提出一种新型的GIS泄漏检测方法,能够在负载电流波动和环境变化时,精确检测SF6开关设备中的气体泄漏率；选取SF6气体分解物组分SOF2/SO2F2、 CF4/CO2、(SOF2+SO2F2)/(CO2+CF4)进行局部放电故障诊断,并使用最小二乘曲线拟合方法得到SOF2、SO2F2气体理想的时间特性曲线及拟合程序,提出采用SOF2、SO2F2两种特征气体可以实现尖端放电、悬浮放电、颗粒放电三种类型的诊断。分析研究GIS尖端放电、悬浮放电、颗粒放电等四种局部放电故障类型,总结出超高频和超声波检测法的放电特征,并进行分析比较,为GIS设备内部放电形式的判断提供依据；采用时域有限差分算法(FDTD)对GIS局部放电时超高频电磁信号进行仿真,并与超高频法(UHF)测得的实际频谱进行比较分析,得出相关结论。基于最小二乘支持向量机的GIS故障诊断方法,建立了LS-SVM模型和分类器,进行GIS尖端放电、悬浮放电、颗粒放电等三种局部放电类型的模式识别；在Matlab中开发基于最小二乘支持向量机的故障诊断程序,并举例论证方法的正确性。基于最优权重的GIS设备综合故障诊断方法,综合超声波检测法、超高频检测法、SF6分解物检测法等三种单一的GIS局部放电检测方法的结果,对尖端放电、悬浮放电、颗粒放电分别进行组合,赋予最优权重,形成新的组合故障诊断方法；采用C语言编写应用程序并进行计算,为基于最优权重的GIS设备综合故障诊断方法提供了良好的操作平台。