基于改进ISOMAP和WkNN的电力变压器故障诊断方法研究

发布时间：2022-10-09 21:43

　　电力变压器作为电力系统中极为重要的电力设备,承担着电能的传输、转换和分配等核心工作,一旦发生故障,往往会带来巨大的经济损失,甚至造成人员伤亡和电力系统瘫痪。为提高电力系统的供电可靠性,保障电力变压器的安全运行是不可或缺的一环。传统诊断方法虽然能对电力变压器故障进行初步诊断,但仍存在很多缺陷且诊断准确率有限。因此,随着供电可靠性要求的日益提高,为对电力变压器的潜在故障进行及时有效的诊断,智能故障诊断方法的研究就具有着重要的现实意义。本文针对电力变压器故障,从数据预处理、特征提取和故障诊断三个方面进行了深入研究,具体工作如下:（1）对电力变压器故障数据的预处理方法进行了深入研究。针对电力变压器故障数据在数量级上分布差异大的问题,对多种数据预处理方法进行了对比分析,并最终选择LOG函数转换方法作为变压器故障数据的预处理方法。该方法属于非线性预处理方法,能对变压器故障数据进行有效处理,使其较为均匀的分布在特征空间中,以减小数据的不良分布给算法带来的不利影响。（2）提出了基于样本评价的有监督等距特征映射（ISOMAP）算法。为有效提取变压器故障数据所包含的重要信息,对ISOMAP算法进行了改进,... 

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景和研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 传统诊断方法
        1.2.2 智能诊断方法
    1.3 本文主要研究内容及结构安排
2 电力变压器故障数据预处理方法研究
    2.1 引言
    2.2 各数据预处理方法的性能影响分析
        2.2.1 电力变压器故障样本数据组成
        2.2.2 常用数据预处理方法
        2.2.3 数据预处理效果对比
    2.3 本章小结
3 基于样本评价的有监督ISOMAP特征提取方法
    3.1 引言
    3.2 基于样本评价的有监督ISOMAP算法
        3.2.1 传统ISOMAP算法
        3.2.2 基于样本评价的有监督ISOMAP算法
    3.3 基于样本评价的有监督ISOMAP算法有效性验证
        3.3.1 特征量选取和参数设置
        3.3.2 实例分析与对比
    3.4 本章小结
4 电力变压器的k值自适应WkNN故障诊断方法研究
    4.1 引言
    4.2 k值自适应加权kNN算法
        4.2.1 传统kNN算法
        4.2.2 k值自适应WkNN算法
        4.2.3 基于UCI数据集的k值自适应WkNN算法效果验证
    4.3 基于k值自适应WkNN算法的电力变压器故障诊断
        4.3.1 电力变压器故障诊断流程
        4.3.2 实例分析与对比
    4.4 基于有监督ISOMAP-WkNN的电力变压器故障诊断模型
        4.4.1 故障诊断流程图
        4.4.2 实例分析与对比
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录 电力变压器DGA数据
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]220kV变压器局部放电故障实例分析与处理[J]. 张凯,张成飞,董宏林,张立国,李象军.  变压器. 2019(10)
[2]基于模糊关联规则挖掘的电力变压器故障诊断方法[J]. 吴瞻宇,董明,王健一,汪可,李金忠.  高压电器. 2019(08)
[3]基于蝙蝠算法优化最小二乘双支持向量机的变压器故障诊断[J]. 陈欢,彭辉,舒乃秋,张开轩,魏岸.  高电压技术. 2018(11)
[4]基于支持向量机和遗传算法的变压器故障诊断[J]. 吐松江·卡日,高文胜,张紫薇,莫文雄,王红斌,崔屹平.  清华大学学报(自然科学版). 2018(07)
[5]基于高斯核函数改进的电力用户用电数据离群点检测方法[J]. 孙毅,李世豪,崔灿,李彬,陈宋宋,崔高颖.  电网技术. 2018(05)
[6]基于K近邻证据融合的故障诊断方法[J]. 侯平智,张明,徐晓滨,黄大荣.  控制与决策. 2017(10)
[7]基于AdaBoost多分类算法变压器故障诊断[J]. 魏雪倩,黄新波,李文君子,吴孟魁.  西安工程大学学报. 2016(02)
[8]基于扩展LLE方法的非线性系统故障诊断研究[J]. 张伟,周维佳,刘晓源.  电子学报. 2015(09)
[9]基于模糊K近邻支持向量数据描述的水电机组振动故障诊断研究[J]. 付文龙,周建中,李超顺,肖汉,肖剑,朱文龙.  中国电机工程学报. 2014(32)
[10]改良三比值法在变压器故障诊断中的应用[J]. 孙大根,蒋立伟.  电力安全技术. 2014(04)

博士论文
[1]基于DGA技术的变压器故障智能诊断系统研究[D]. 彭宁云.武汉大学 2004



本文编号：3689405