發(fā)布時(shí)間：2018-02-23 18:07

  本文關(guān)鍵詞： 變壓器 故障診斷 粗糙集 貪心算法 離散化　出處：《東北大學(xué)》2014年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：電力變壓器是電力系統(tǒng)重要的運(yùn)行設(shè)備之一,由于變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,電場(chǎng)分布不均勻,且隨著電壓等級(jí)增高,事故率成上升趨勢(shì)。其故障不僅會(huì)給自身帶來(lái)重大損失,還會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的安全造成重大影響。能否有效地檢測(cè)和診斷變壓器故障,準(zhǔn)確判斷變壓器的潛伏性故障或故障隱患具有重要意義。本文圍繞變壓器的故障診斷這個(gè)主題,著眼于研究一種新型實(shí)用的變壓器故障診斷方法,對(duì)現(xiàn)有變壓器故障診斷方法存在的不足進(jìn)行了改進(jìn),設(shè)計(jì)了變壓器狀態(tài)分析系統(tǒng)的故障診斷子系統(tǒng)并論述了電力變壓器的常規(guī)試驗(yàn)和試運(yùn)行。首先,本文論述了變壓器故障診斷的要求和意義,在對(duì)當(dāng)前采用的幾種主要的變壓器故障診斷方法進(jìn)行比較后,提出利用對(duì)變壓器油中溶解氣體的分析來(lái)檢測(cè)變壓器內(nèi)部故障�？紤]到現(xiàn)有的變壓器油中溶解氣體的分析法的獨(dú)立性差、局限性強(qiáng)、對(duì)造成變壓器故障的各種因素考慮不夠周全等問(wèn)題,本文提出了一種新型的基于變壓器油中溶解氣體含量的變壓器故障診斷方法。針對(duì)變壓器油中溶解氣體的采集存在某種程度的不確定性這一問(wèn)題,本文利用的粗糙集理論具有在處理不精確問(wèn)題時(shí)能在保留關(guān)鍵信息的前提下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行化簡(jiǎn)并求得知識(shí)的最小表達(dá)的特點(diǎn),應(yīng)用粗糙集理論對(duì)海量的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,求取最終約簡(jiǎn)規(guī)則,從而將變壓器油中溶解氣體的采集所造成的不確定性降到最低。其次本文考慮求取全局最優(yōu)的變壓器故障診斷規(guī)則,采用了基于粗糙集和布爾邏輯相結(jié)合的連續(xù)屬性離散化方法,并采用可辨識(shí)矩陣算法進(jìn)行屬性約簡(jiǎn)和值約簡(jiǎn),從而保證得到全局最優(yōu)結(jié)果。但是在實(shí)際約簡(jiǎn)過(guò)程中,由于算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度是以規(guī)則數(shù)和屬性數(shù)乘積的立方形式增長(zhǎng),因此,可辨識(shí)矩陣算法在處理海量數(shù)據(jù)時(shí)是NP-hard問(wèn)題,實(shí)際中無(wú)法求出最小約簡(jiǎn)。由此我們提出了一種實(shí)用的變壓器故障診斷方法,以變壓器油中溶解的所有氣體的百分含量及重要比值作為條件屬性建立決策表,利用貪心算法來(lái)對(duì)此決策表進(jìn)行連續(xù)屬性離散化、屬性約簡(jiǎn)以及值約簡(jiǎn)。整個(gè)約簡(jiǎn)過(guò)程采用統(tǒng)一的約簡(jiǎn)算法,大大減少了計(jì)算時(shí)間及計(jì)算量。通過(guò)對(duì)此實(shí)用的新型變壓器故障診斷方法進(jìn)行仿真驗(yàn)證,得到了較好的效果。最后,指出了變壓器故障診斷方法在理論研究和實(shí)際應(yīng)用中所存在的問(wèn)題,并對(duì)下一步研究工作進(jìn)行了展望。
[Abstract]:Power transformer is one of the important operating equipments in power system. Because of its complex internal structure, uneven distribution of electric field, and increasing voltage grade, the accident rate increases. It is of great significance to detect and diagnose transformer faults effectively and accurately judge the latent faults or hidden troubles of transformers. This paper focuses on the subject of transformer fault diagnosis. Based on the research of a new practical transformer fault diagnosis method, the shortcomings of the existing transformer fault diagnosis methods are improved. The fault diagnosis subsystem of transformer state analysis system is designed, and the routine test and trial operation of power transformer are discussed. Firstly, the requirements and significance of transformer fault diagnosis are discussed in this paper. After comparing several main methods of transformer fault diagnosis, It is proposed that the analysis of dissolved gas in transformer oil be used to detect the internal fault of transformer. Considering the poor independence of the analysis method of dissolved gas in transformer oil, the limitation is strong. Problems such as inadequate consideration of various factors causing transformer failures, In this paper, a new transformer fault diagnosis method based on dissolved gas content in transformer oil is proposed. The rough set theory, which is used in this paper, can simplify the data and obtain the minimum representation of knowledge on the premise of keeping the key information while dealing with imprecise problems. The rough set theory is used to process the massive historical data. The final reduction rule is obtained to minimize the uncertainty caused by the acquisition of dissolved gas in transformer oil. Secondly, the global optimal rule of transformer fault diagnosis is considered in this paper. The continuous attribute discretization method based on rough set and Boolean logic is adopted, and the discernible matrix algorithm is used to reduce the attribute and the value, so as to obtain the global optimal result. Because the time complexity and space complexity of the algorithm increase in cubic form of the product of the rule number and the attribute number, the identifiable matrix algorithm is a NP-hard problem when dealing with the massive data. A practical method for transformer fault diagnosis is proposed, in which the percentage content and important ratio of all gases dissolved in transformer oil are taken as conditional attributes to establish a decision table. The continuous attribute discretization, attribute reduction and value reduction are used to discretize the decision table by greedy algorithm. The calculation time and calculation amount are greatly reduced. The simulation results of this practical new transformer fault diagnosis method are verified and good results are obtained. The problems of transformer fault diagnosis in theory research and practical application are pointed out, and the future research work is prospected.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TP18;TM41

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本文編號(hào)：1527096