电力变压器在线监测方法研究
发布时间：2021-04-21 09:11
电力变压器是电力系统中最为重要和昂贵的元件之一,其安全可靠运行对电力供应至关重要。因此,研究电力变压器的早期故障检测及健康状态评估至关重要。随着先进传感器技术的应用,以及各种新型模型和算法的提出,能够及早发现变压器故障隐患的在线监测技术及状态检修正在成为变压器健康管理的主流发展趋势。论文基于在线量测的电气信息,对变压器模型参数的辨识以及监测方法进行了理论和技术研究,主要工作如下:（1）针对参数辨识方程性态造成误差放大的问题,引入条件数及复共线性等概念,对影响参数辨识方程数值稳定性的相关因素进行了分析。对于双绕组变压器而言,当采用T型等效电路进行参数辨识时,如果对短路阻抗的高压侧分量和低压侧分量分别进行辨识,条件数总是较大,辨识结果准确性较低。相对而言,忽略变压器的励磁支路（或采取适当的方法进行补偿）,采用简化等效电路直接将短路阻抗作为一个整体计算时,辨识结果具有较高的准确性。（2）提出了一种基于负荷自适应匹配的变压器在线参数辨识算法,并进行了工程应用探索。针对目前文献中研究较少的三绕组变压器的参数辨识问题,在探究变压器不同负荷分布与系数矩阵条件数之间关系的基础上,将条件数作为评估依据,...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景评述
1.2 研究现状
1.2.1 变压器状态的在线监测方法
1.2.2 变压器状态评估及故障诊断方法
1.2.3 数据驱动方法在变压器在线监测技术中的应用
1.3 论文主要工作与组织结构
第2章 电力变压器的基本模型及参数分析
2.1 电力变压器的基本原理及组成
2.2 电力变压器的常用等效模型
2.2.1 耦合电感模型
2.2.2 T型等效电路及其简化
2.2.3 分布参数等效电路
2.3 变压器绕组变形及相应的等效电路参数变化
2.4 小结
第3章 基于负荷自适应匹配的变压器在线参数辨识
3.1 参数辨识算法中的病态问题
3.2 短路阻抗的辨识方法
3.2.1 双绕组变压器短路阻抗辨识原理
3.2.2 三绕组变压器短路阻抗辨识方法的建立
3.3 三绕组变压器在线监测方法的工程实现
3.3.1 基于故障录波数据的绕组状态监测
3.3.2 工程环境中的误差影响
3.4 参数辨识算法的仿真验证
3.4.1 仿真模型及参数
3.4.2 模型误差对辨识结果影响分析
3.4.3 测量误差对辨识结果影响分析
3.5 实例分析
3.5.1 冲击后的短路电抗突变检测
3.5.2 短路电抗的长期监测
3.6 小结
第4章 数据驱动的变压器状态在线评估方法
4.1 短路阻抗在线辨识的误差分析
4.2 基于BP神经网络的误差补偿方法
4.3 基于随机矩阵理论的状态评估方法
4.3.1 随机矩阵理论简介与单环定理
4.3.2 绕组状态评估方法的建立
4.4 仿真验证
4.4.1 仿真模型及参数
4.4.2 短路阻抗参数辨识结果的分布特征
4.4.3 参数辨识结果分布的相关函数拟合
4.4.4 绕组变形在线监测仿真
4.5 小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BP神经网络的公交动态行程时间预测方法研究[J]. 韩勇,周林,高鹏,王舒康,陈戈. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2020(02)
[2]电力设备状态大数据分析的研究和应用[J]. 江秀臣,盛戈皞. 高电压技术. 2018(04)
[3]电力变压器故障预测与健康管理:挑战与展望[J]. 李刚,于长海,刘云鹏,范辉,文福拴,宋雨. 电力系统自动化. 2017(23)
[4]基于磁—结构直接耦合动态分析变压器绕组变形的研究[J]. 王雪,吴涛. 电力系统保护与控制. 2017(16)
[5]基于故障录波信息的变压器绕组变形评估系统[J]. 贺启飞,郝治国,张晓静,张保会,王进. 智能电网. 2017(06)
[6]基于短路电抗与振动信号联合分析的变压器绕组变形诊断[J]. 徐建源,陈彦文,李辉,鄂士平,陈江波,蔡胜伟. 高电压技术. 2017(06)
[7]基于改进DBSCAN算法的变压器不良漏抗参数辨识[J]. 孙小磊,郑华,李晖,王智冬,李隽,王佳明. 电力系统自动化. 2017(09)
[8]基于大数据的输电线路故障预警模型设计[J]. 郑茂然,余江,陈宏山,高宏慧,张静伟,吕梁,刘智勇. 南方电网技术. 2017(04)
[9]变压器故障诊断用油中溶解气体新特征参量[J]. 汪可,李金忠,张书琦,孙建涛,王健一,高飞,程涣超. 中国电机工程学报. 2016(23)
[10]基于MagNet的短路阻抗法分析变压器绕组变形的仿真研究[J]. 王雄博,刘文里,李航,宗榜馗,唐宇. 变压器. 2016(11)
博士论文
[1]大型变压器保护新原理研究和装置研制[D]. 邓祥力.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]变压器绕组变形在线检测技术研究[D]. 潘晓华.华北电力大学(北京) 2017
[2]基于SCADA信息的变压器运行性能的评估研究[D]. 王进.山东大学 2016
本文编号：3151480
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景评述
1.2 研究现状
1.2.1 变压器状态的在线监测方法
1.2.2 变压器状态评估及故障诊断方法
1.2.3 数据驱动方法在变压器在线监测技术中的应用
1.3 论文主要工作与组织结构
第2章 电力变压器的基本模型及参数分析
2.1 电力变压器的基本原理及组成
2.2 电力变压器的常用等效模型
2.2.1 耦合电感模型
2.2.2 T型等效电路及其简化
2.2.3 分布参数等效电路
2.3 变压器绕组变形及相应的等效电路参数变化
2.4 小结
第3章 基于负荷自适应匹配的变压器在线参数辨识
3.1 参数辨识算法中的病态问题
3.2 短路阻抗的辨识方法
3.2.1 双绕组变压器短路阻抗辨识原理
3.2.2 三绕组变压器短路阻抗辨识方法的建立
3.3 三绕组变压器在线监测方法的工程实现
3.3.1 基于故障录波数据的绕组状态监测
3.3.2 工程环境中的误差影响
3.4 参数辨识算法的仿真验证
3.4.1 仿真模型及参数
3.4.2 模型误差对辨识结果影响分析
3.4.3 测量误差对辨识结果影响分析
3.5 实例分析
3.5.1 冲击后的短路电抗突变检测
3.5.2 短路电抗的长期监测
3.6 小结
第4章 数据驱动的变压器状态在线评估方法
4.1 短路阻抗在线辨识的误差分析
4.2 基于BP神经网络的误差补偿方法
4.3 基于随机矩阵理论的状态评估方法
4.3.1 随机矩阵理论简介与单环定理
4.3.2 绕组状态评估方法的建立
4.4 仿真验证
4.4.1 仿真模型及参数
4.4.2 短路阻抗参数辨识结果的分布特征
4.4.3 参数辨识结果分布的相关函数拟合
4.4.4 绕组变形在线监测仿真
4.5 小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BP神经网络的公交动态行程时间预测方法研究[J]. 韩勇,周林,高鹏,王舒康,陈戈. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2020(02)
[2]电力设备状态大数据分析的研究和应用[J]. 江秀臣,盛戈皞. 高电压技术. 2018(04)
[3]电力变压器故障预测与健康管理:挑战与展望[J]. 李刚,于长海,刘云鹏,范辉,文福拴,宋雨. 电力系统自动化. 2017(23)
[4]基于磁—结构直接耦合动态分析变压器绕组变形的研究[J]. 王雪,吴涛. 电力系统保护与控制. 2017(16)
[5]基于故障录波信息的变压器绕组变形评估系统[J]. 贺启飞,郝治国,张晓静,张保会,王进. 智能电网. 2017(06)
[6]基于短路电抗与振动信号联合分析的变压器绕组变形诊断[J]. 徐建源,陈彦文,李辉,鄂士平,陈江波,蔡胜伟. 高电压技术. 2017(06)
[7]基于改进DBSCAN算法的变压器不良漏抗参数辨识[J]. 孙小磊,郑华,李晖,王智冬,李隽,王佳明. 电力系统自动化. 2017(09)
[8]基于大数据的输电线路故障预警模型设计[J]. 郑茂然,余江,陈宏山,高宏慧,张静伟,吕梁,刘智勇. 南方电网技术. 2017(04)
[9]变压器故障诊断用油中溶解气体新特征参量[J]. 汪可,李金忠,张书琦,孙建涛,王健一,高飞,程涣超. 中国电机工程学报. 2016(23)
[10]基于MagNet的短路阻抗法分析变压器绕组变形的仿真研究[J]. 王雄博,刘文里,李航,宗榜馗,唐宇. 变压器. 2016(11)
博士论文
[1]大型变压器保护新原理研究和装置研制[D]. 邓祥力.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]变压器绕组变形在线检测技术研究[D]. 潘晓华.华北电力大学(北京) 2017
[2]基于SCADA信息的变压器运行性能的评估研究[D]. 王进.山东大学 2016
本文编号：3151480
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