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人工神经网络在变压器油中溶解气体分析中的应用研究

发布时间:2016-09-14 22:14

  本文关键词:组合预测模型在城市公共交通需求预测中的应用,,由笔耕文化传播整理发布。


《北京交通大学》 2008年

人工神经网络在变压器油中溶解气体分析中的应用研究

乔俊玲  

【摘要】: 电力变压器是电力系统中核心设备,其正常运行直接关系到整个电力系统的稳定性和安全性。油中溶解气体分析(DGA-Dissolved Gas Analysis)是检测变压器早期故障的有效方法。本文将人工神经网络引入油中溶解气体分析,主要工作与结论是: 分析了变压器油中溶解气体的发展变化规律,研究了变压器油中溶解气体和故障类型之间的关系。对常用的神经网络模型进行深入研究,总结了各种模型的特点和适用范围。论述了用神经网络进行变压器油中溶解气体分析,诊断和预测变压器故障的有效性和可行性。 理论分析和大量实例表明,BP神经网络有很强的非线性映射能力,适合用于模式分类。本文提出了一种将故障类型逐步细化的组合BP网络模型,用于变压器故障诊断。实例分析表明该模型诊断准确率超过85%。 变压器油中溶解气体各组分之间是相互关联的。为了准确地预测变压器故障需要同时考虑多种气体成份的发展变化。本文建立了基于径向基函数网络的多变量预测模型,用于变压器溶解气体分析,获得了令人满意的预测精度。 变压器油中溶解气体发展变化存在多种趋势,用单一模型难以准确描述。本文用GM(1,1)模型,RBF神经网络和BP神经网络构建组合模型预测气体浓度变化。试验表明,组合预测模型能发挥各种模型的优势,提高预测精度。 综合上述研究成果,开发了一套变压器故障诊断和预测系统,并用110kV电力变压器实测数据有效验证。

【关键词】:
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM411
【目录】:

  • 致谢5-6
  • 中文摘要6-7
  • ABSTRACT7-10
  • 1 绪论10-16
  • 1.1 课题研究的背景与意义10-11
  • 1.2 变压器DGA技术研究现状11-14
  • 1.2.1 变压器DGA技术11-12
  • 1.2.2 基于DGA的变压器故障诊断研究现状12-13
  • 1.2.3 基于DGA的变压器故障预测研究现状13-14
  • 1.3 本文研究工作14-16
  • 2 变压器故障诊断与预测技术16-22
  • 2.1 变压器故障诊断综述16-18
  • 2.1.1 变压器的绝缘结构16
  • 2.1.2 变压器运行中常见的故障16-17
  • 2.1.3 变压器内部故障类型与油中溶解气体的关系17-18
  • 2.2 基于DGA的变压器故障诊断18-20
  • 2.2.1 变压器故障诊断的定义和意义18
  • 2.2.2 常用的三比值法18-20
  • 2.2.3 人工神经网络在变压器故障诊断中的应用20
  • 2.3 基于DGA的变压器故障预测20-21
  • 2.3.1 变压器故障预测定义与意义20-21
  • 2.3.2 人工神经网络在变压器故障预测中的应用21
  • 2.4 小结21-22
  • 3 人工神经网络22-30
  • 3.1 人工神经网络概述22
  • 3.2 BP网络22-25
  • 3.2.1 BP网络的拓扑结构22-23
  • 3.2.2 BP网络的训练过程概述23-24
  • 3.2.3 BP网络算法的改进研究24-25
  • 3.3 RBF网络25-29
  • 3.3.1 RBF网络模型25-27
  • 3.3.2 RBF网络的学习算法27-29
  • 3.4 小结29-30
  • 4 变压器故障诊断30-46
  • 4.1 用于变压器故障诊断的BP网络设计30-37
  • 4.1.1 输入输出数据的确定30-32
  • 4.1.2 用于故障诊断的BP网络设计32-34
  • 4.1.3 改进的组合BP网络设计34-37
  • 4.2 实例分析37-45
  • 4.2.1 BP网络训练及结果分析37-40
  • 4.2.2 组合BP网络训练及结果分析40-45
  • 4.3 小结45-46
  • 5 变压器故障预测46-64
  • 5.1 多变量预测46-52
  • 5.1.1 多变量预测概述46
  • 5.1.2 BP网络在多变量预测中的应用46-48
  • 5.1.3 RBF网络在多变量预测中的应用48-49
  • 5.1.4 实例分析49-52
  • 5.2 组合预测52-63
  • 5.2.1 组合预测概述52-53
  • 5.2.2 灰色神经网络模型53-55
  • 5.2.3 最优组合预测模型55-56
  • 5.2.4 基于BP网络的变权组合模型56-57
  • 5.2.5 实例分析57-63
  • 5.3 小结63-64
  • 6 系统软件开发64-69
  • 6.1 系统的主要功能64-65
  • 6.2 系统的软件介绍65-66
  • 6.3 系统的使用66-69
  • 7 结论与展望69-71
  • 参考文献71-74
  • 附录 A74-76
  • 作者简历76-78
  • 学位论文数据集78
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    【引证文献】

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    【同被引文献】

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    本文编号:115478

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