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Fuzzy systems for condition assessment of equipment in electric power systems

Krontiris, Athanasios :
Fuzzy systems for condition assessment of equipment in electric power systems.
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2012)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Fuzzy systems for condition assessment of equipment in electric power systems
Language: English
Abstract:

In this thesis the use of fuzzy logic techniques for condition assessment and diagnostic analysis of equipment in electric power systems is discussed. Condition assessment may be performed at a strategic level so as to assist in planning long and medium-term maintenance and replacement, or at operational level focusing on day-to-day maintenance. The first part of the thesis addresses the application of fuzzy systems for the purpose of strategic and operational condition assessment using the example of high-voltage circuit breakers. Due to the high dimensionality of operational condition assessment schemes, direct definition of the fuzzy rule base could become quite tedious; for this reason, an alternative approach is proposed here. The second part of the thesis discusses the application of fuzzy logic for diagnostic analysis in power systems, in particular for the purpose of Dissolved Gas Analysis (DGA). The standard DGA interpretation scheme, defined in IEC 60599, is extended by fuzzy reasoning, and the added value is demonstrated by a case study on high-voltage instrument transformers. Furthermore, for diagnostic analysis of power transformers, an adaptive fuzzy DGA interpretation scheme is developed on the basis of the standard scheme. The presented case studies aim at assisting decision makers in power system maintenance departments in developing fuzzy systems for condition assessment and diagnostic analysis.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Diese Arbeit untersucht das Potential der Fuzzy-Logik für die Zustandsbewertung und Diagnostik von Betriebsmitteln der elektrischen Energieversorgung. Mit Blick auf die Tragweite der Entscheidungsfindung bezüglich der Erneuerung bzw. der Wartung von Betriebsmitteln wird im ersten Teil der Arbeit zwischen strategischer und operativer Zustandsbewertung unterschieden. Am Beispiel von Hochspannungsleistungsschaltern werden Fuzzy-Logik-basierte Bewertungssysteme erläutert, die für die strategische bzw. operative Zustandsbewertung geeignet sind. Bei der operativen Zustandsbewertung steht eine Vielzahl von Informationsquellen zur Verfügung, was den direkten Entwurf eines Fuzzy-Systems erschwert; aus diesem Grund wird hier ein alternatives Verfahren vorgeschlagen. Im zweiten Teil der Arbeit wird das Potential der Fuzzy-Logik für die Diagnostik von Betriebsmitteln am Beispiel der Gas-in-Öl-Analyse untersucht. Das nach der internationalen Norm IEC 60599 standardisierte Interpretationsschema wird durch Anwendung der Fuzzy-Logik erweitert und der erreichte Mehrwert wird am Beispiel der Gas-in-Öl-Analyse von Hochspannungsmesswandlern demonstriert. Weiterhin wird für die Gas-in-Öl-Analyse von Leistungstransformatoren ein adaptives Neuro-Fuzzy-Interpretationssystem entwickelt. Der prinzipielle Aufbau des Systems, insbesondere der implementierten Fuzzy-Regelbasis, richtet sich nach dem standardisierten Interpretationsschema. Die präsentierten Fallbeispiele sollen Entscheidungstreffern bei der Wahl eines geeigneten Fuzzy-Logik-basierten Zustandsbewertungs- oder -Diagnostik-Systems unterstützen.German
Uncontrolled Keywords: Diagnose, Fuzzy-Logik, Zustandsbewertung, Instandhaltung
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
asset health index, condition-based maintenance, condition assessment, condition indicator, diagnostic analysis, dissolved gas analysis, electricity supply system, fuzzy logicEnglish
Diagnose, Fuzzy-Logik, Gas-in-Öl-Analyse, Instandhaltungsplanung, Zustandsbewertung, Zustandsindex, Zustandsindikator, zustandsorientierte InstandhaltungGerman
Classification DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 600 Technik
Divisions: Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Elektrische Energieversorgung
Date Deposited: 23 Mar 2012 10:28
Last Modified: 07 Dec 2012 12:04
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-29304
License: Simple publication rights for ULB
Referees: Balzer, Prof. Dr.- Gerd and Adamy, Prof. Dr.- Jürgen
Refereed: 1 December 2011
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/2930
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