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基于信息融合的变压器状态评估方法研究

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目录

声明

第1 章绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 变压器运行状态评估研究现状

1.2.2 变压器故障诊断研究现状

1.3 本文研究内容

1.4 论文结构安排

第2 章变压器状态评估分析

2.1 引言

2.2 状态评估原则

2.3 变压器状态量

2.3.1 油色谱

2.3.2 电气试验

2.3.3 绝缘油纸试验

2.4变压器状态分析

2.4.1 运行状态

2.4.2 故障类型

2.5 基于信息融合的变压器状态评估框架

2.6 本章小结

第3 章基于改进证据理论融合的变压器运行状态评估

3.1 引言

3.2 运行状态评估指标预处理

3.3 基于劣化度的指标变权分析

3.4 基于改进证据理论融合的变压器运行状态评估

3.4.1 证据理论基本原理

3.4.2 改进证据理论

3.4.3 运行状态评估流程

3.5 实验结果及对比分析

3.6 本章小结

第4 章基于主元分析和自适应相关向量机的变压器故障诊断

4.1 引言

4.2 故障特征信息

4.3 基于主元分析的特征信息降维

4.4 基于PSO与K-CV的自适应相关向量机

4.4.1 相关向量机基本理论

4.4.2 基于PSO与K-CV的自适应相关向量机

4.5基于主元分析和自适应相关向量机的变压器故障诊断

4.5.1 故障诊断流程

4.5.2 实验结果及对比分析

4.6本章小结

第5 章变压器状态评估软件设计与实现

5.1 引言

5.2 软件需求分析

5.3 软件系统架构

5.4 软件功能实现

5.4.1数据存储与读取

5.4.2变压器运行状态评估

5.4.3变压器故障诊断

5.4.4状态评估报告导出

5.5 软件运行效果展示

5.6 本章小结

总结与展望

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及研究成果

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摘要

变压器作为发电厂和变电站的关键设备,其自身的运行状态时刻影响着整个电力系统的安全稳定运行。目前,我国许多变压器的役龄已经接近、甚至远远大于其设计寿命,导致部分变压器故障率逐年增高。为保障变压器安全可靠运行,节省检修成本,电网公司对变压器的检修方式已逐渐由事故检修、定期检修向状态检修转变。而状态检修以状态评估结果为决策依据,因此,开展变压器状态评估显得尤为重要。  变压器状态量众多,机理复杂,在状态评估过程中存在诸多不确定性因素;因此,本文主要研究基于信息融合的变压器状态评估方法,主要内容如下:  (1)提出一种基于改进证据理论融合的变压器运行状态评估方法。首先对运行状态评估指标数据进行预处理,计算其劣化度。其次,利用改进层次分析法计算指标的常权重,引入均衡函数计算指标的劣化变权重。然后,将状态量分层并计算每一层的综合联系度,作为独立证据体。最后,利用敏感因子和可信度系数对证据体修正,再利用融合规则进行信息融合。通过实验结果对比分析,验证本文所提运行状态评估方法的可行性和有效性。  (2)给出一种基于主元分析和自适应相关向量机的变压器故障诊断方法。首先以气体含量和比值作为故障特征信息,通过主元分析法对其进行降维处理,实现特征层的融合。其次,给出了基于粒子群算法和交叉验证的自适应相关向量机模型,实现核参数在样本训练过程中的自动寻优。通过实验结果对比分析,验证本文所提故障诊断方法的可行性和有效性。  (3)设计并实现变压器状态评估软件。首先以软件基本需求为出发点,确定软件4个主要功能:数据存储与读取、运行状态评估、故障诊断、评估报告导出。其次,通过MATLAB和Access数据库设计了软件的3层系统架构。然后,给出软件功能的实现方法。最后,展示该软件的实际运行效果,验证软件的实用性。

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