基于VMD-FE的变压器两相短路故障诊断研究

发布时间：2020-12-05 14:19

　　在变压器的运行过程中,配备了多种保护,本文重点研究的是变压器的纵联差动保护,它作为变压器的主保护,其重难点问题就是区分变压器的励磁涌流和短路电流,防止误动,防止拒动。判断变压器是否发生故障,要从信号中得到故障信息,对信号采取合适的分析方法,从而实现故障的有效诊断。对电力系统的信号分析有很多种方法,但传统的方法都存在一些缺陷,比如傅里叶变化对非线性信号的分析不理想,经验模态分解算法的特殊性缺乏数学理论依据,小波方法又有硬性带宽的限制,并且在大多数的方法中,递归筛选不允许后向纠错,对噪声的处理也不理想,而变分模态分解可以很好的弥补这些传统信号分析方法存在的不足。本论文完成的研究工作主要包括以下几个方面:1、根据参考文献利用Simulink库中的电气元件,分别搭建出双电源变压器空载合闸和内部故障短路的模型。在空载合闸的仿真模型中,将A相的初相位设置为0°进行仿真,得到变压器一次侧的励磁涌流的电流波形;在短路故障的仿真模型中,将故障设置为A、B两相短路,从而得到变压器一次侧的短路电流波形。2、从变分模态分解算法和模糊熵的原理出发,对所得波形进行分析。选取所得的励磁涌流和短路电流中的各三相波形中... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本章小结
2 变压器的纵差保护与故障诊断概述
    2.1 变压器的纵联差动保护
    2.2 变压器的故障类型与诊断方法
        2.2.1 变压器的故障分类及原因
        2.2.2 变压器的故障诊断方法
    2.3 本章小结
3 变压器的励磁涌流与两相短路的信号分析与特点
    3.1 变压器的励磁涌流分析
        3.1.1 单相变压器的励磁涌流
        3.1.2 三相变压器的励磁涌流
    3.2 变压器的两相短路分析
    3.3 本章小结
4 基于VMD-FE的变压器两相短路故障诊断研究
    4.1 变分模态分解
        4.1.1 信号分析的基本概念
        4.1.2 经验模态分解
        4.1.3 变分模态分解的原理
    4.2 熵
        4.2.1 熵的基本概念
        4.2.2 样本熵
        4.2.3 模糊熵
    4.3 模糊熵的实验参数的确定
        4.3.1 容限系数K的确定
        4.3.2 时间序列的长度N的确定
        4.3.3 嵌入维数m与边界梯度n的确定
    4.4 基于VMD-FE的变压器两相短路故障诊断研究
        4.4.1 仿真系统的建立
        4.4.2 变压器励磁涌流仿真
        4.4.3 变压器两相短路仿真
    4.5 实验结果分析与对比
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 主要工作及成果总结
    5.2 工作展望
参考文献
附录A 变分模态分解程序
附录B 模糊熵程序
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]变分模态分解和相关系数联合算法在管道泄漏检测中的应用[J]. 王秀芳,檀丽丽,高丙坤,姜建国,葛延良.  压力容器. 2016(12)
[2]关于多种模态分解方法的分离效果的差别探讨[J]. 周柏彤,刘增力,朱健晨.  信息技术. 2016(12)
[3]基于VMD和TEO的高压输电线路雷击故障测距研究[J]. 高艳丰,朱永利,闫红艳,武英杰.  电工技术学报. 2016(01)
[4]一种基于差流波形特征的励磁涌流识别方法[J]. 凌光,苏斌.  电力系统保护与控制. 2015(06)
[5]热力学熵函数的探讨[J]. 胡军福.  郧阳师范高等专科学校学报. 2014(06)
[6]双电路使用的双分裂整流变压器探析[J]. 周洪如,潘维,万强力.  电气制造. 2014(11)
[7]变压器故障与检修实践[J]. 刘昌硕.  电源技术应用. 2014 (03)
[8]多尺度模糊熵及其在滚动轴承故障诊断中的应用[J]. 郑近德,陈敏均,程军圣,杨宇.  振动工程学报. 2014(01)
[9]红外和紫外成像技术在马钢电网的应用[J]. 樊军超,吴勇,袁军芳,李宁辉.  冶金动力. 2013(11)
[10]基于差分进化算法的油田区域配电网无功优化技术的研究[J]. 康忠健,訾淑伟.  电工技术学报. 2013(06)

博士论文
[1]基于变分模态分解的风电机组传动系统故障诊断研究[D]. 武英杰.华北电力大学(北京) 2016
[2]计及电网运行风险的设备状态检修理论研究[D]. 李明.山东大学 2012

硕士论文
[1]变压器差动保护及励磁涌流识别研究[D]. 陈天恩.安徽理工大学 2017
[2]基于ELMD多尺度模糊熵和概率神经网络的暂态电能质量识别[D]. 董国新.燕山大学 2016
[3]基于变分模态分解的故障诊断方法研究[D]. 王振威.燕山大学 2015
[4]熵在癫痫信号检测中的对比研究与应用[D]. 李聪改.太原理工大学 2015
[5]基于复杂网络和散射卷积网络的脉象特征分析[D]. 侯山鹏.哈尔滨工业大学 2014
[6]变压器抗短路能力研究[D]. 杨宁.天津大学 2012
[7]基于暂态电流行波的输电线路继电保护及故障定位系统研究[D]. 李勇.东北大学 2012
[8]本征模态函数分解中的边界问题及信号的预测方法研究[D]. 刘鑫.中国海洋大学 2012
[9]变压器涌流问题及识别方法研究[D]. 刘建利.江苏大学 2010
[10]基于加速度的人体步态信息多尺度熵研究[D]. 刘晓婷.天津大学 2008



本文编号：2899588