基于等效电路参数特征量的油纸绝缘老化状态评估

针对油纸绝缘等效电路参数与绝缘老化机理内在关系的研究较少,通过对变压器油纸绝缘等效电路参数与老化状态之间的关系进行分析,提出了利用等效电路中极化支路的平均弛豫时间常数作为评估变压器油纸绝缘老化状态的特征量,该参数受绝缘系统几何结构影响较小。通过大量数据分析获得利用平均弛豫时间常数与油纸绝缘老化之间的规律:油纸绝缘老化越严重,则平均弛豫时间常数越小。最后利用变压器实例验证了该特征量评估绝缘老化状态的有效性,为评估变压器绝缘状态提供新的思路与方法。     

一种基于未确知测度理论的油纸绝缘老化评估方法北大核心CSCD

依据油纸绝缘时域介电响应介电谱及其能量谱,定义了两个能反映油纸绝缘老化程度的新特征量——去极化能量初始斜率S_(W)和去极化能量半衰期t_(half)。通过测试样本分析确定了S_(W)、t_(half)与油纸绝缘老化程度之间的关联性,验证了其作为绝缘老化指标在油纸绝缘老化评估中的有效性。针对复合油纸绝缘介电特征量,提出了一种新的未确知测度理论的绝缘老化特征指标综合评估体系。建立了绝缘老化评估结构层次与评价指标分级区间,在复合特征指标的权重分析基础上,引入未确知测度理论,针对其中等级评定环节的主观性问题,提出一种非对称贴近度改进的复合指标绝缘状态等级评估模型。最后,将新型的绝缘状态老化评估模型应用于介电响应试验样本,验证了非对称贴近度改进的未确知测度评估模型可以有效、合理地对变压器绝缘状态进行评估。     

基于等效电路极化支路和特征量的油纸绝缘变压器老化诊断

回复电压法可以用于诊断油纸绝缘系统的绝缘状态,应用回复电压极化谱特征量构建的扩展德拜等效电路可以辅助分析油纸绝缘的老化状况,准确求解出等效电路参数是该项研究的关键。本文应用混合智能算法—粒子群遗传算法求解极化等效电路中的参数。将混合智能算法求解获得的回复电压极化谱与粒子群求解所得的结果进行对比,计算结果表明,应用混合智能算法求解获得的回复电压极化谱能更好地与现场测试的回复电压极化谱相吻合,从而说明粒子群遗传算法能更准确地计算出等效电路参数。在参数求解的基础上,本文还对油纸绝缘老化状况与极化支路数及支路时间常数的相互关系进行了探讨,结果表明,变压器油纸绝缘状态越差,极化支路数越多,对应支路的时间常数越小。同时提出综合利用极化支路数及较大时间常数这两个特征量来初步评估油纸绝缘状况。     

基于改进灰靶理论的油纸绝缘状态评估

文中将改进灰靶理论应用于变压器油纸绝缘老化状态研究。首先利用回复电压法测量数据以及基于ED等效电路模型辨识相关参数,将提取的参数作为评估油纸绝缘状态的特征量;其次,针对各项特征量对于油纸绝缘老化状态影响各有不同,采用改进层次分析法—熵权法组合算法分配各特征量权重;最后,收集若干台电力变压器数据并进行油纸绝缘状态分级计算,通过实例证明了该方法能有效、合理地评估变压器油纸绝缘老化状态,为变压器状态检修提供参考。     

基于时域介电法和动态贝叶斯网络的变压器油纸绝缘老化状态评估

为了能够实现对变压器油纸绝缘老化状态的准确评估,文中在极化/去极化电流方法的基础上,提出6种表征油纸老化的特征量,并将动态贝叶斯网络引入到油纸绝缘老化状态评估问题中,建立了相应的老化阶段预测模型,针对该模型进行了实例验证。结果表明:从PDC及拓展Debye模型提取的绝缘纸电量Q_(paper)、稳定平均电导电流■以及平均极化时间常数■对油纸老化状态反映敏感,且与聚合度有良好的拟合关系,可作为表征绝缘纸老化的特征量;油纸绝缘老化状态评估问题符合动态贝叶斯网络的应用条件,通过划分特征量状态及老化阶段,可以反映变量之间的时序关系;油纸老化状态评估模型验证的准确度为91.3%,平均相对误差为0.108,故验证了动态贝叶斯网络应用于油纸绝缘老化状态评估的准确性和稳定性。     

基于降维技术与K-means聚类的油纸绝缘状态综合灰评估

针对变压器油纸绝缘单一特征量评估易受多种因素干扰而影响准确性等问题,提出一种基于降维技术与改进K-means聚类的变压器油纸绝缘状态综合灰评估新方法。首先,提出去极化电流谱线末端双点解析法提取3个绝缘老化新特征量。接着,基于特征量的多元评估指标阵,结合组合权重法和降维技术,提出特征量综合指标Z。最后,采用基于K-means聚类算法对Z构建"好、中、差"3等级的分级数据库并确定等级界限标准表,形成变压器油纸绝缘老化状态灰色聚类评估体系。经若干实例分析证明所提方法能全面、准确地评估绝缘状态。     

基于模糊聚类算法的油纸绝缘状态研究

回复电压测试法是利用电介质响应特性评估变压器油纸绝缘老化状态的方法,通过回复电压法可以得到变压器油纸绝缘的相关参数。首先,本文辨识ED等效电路参数以及基于回复电压法提取相关特征量,将所得到的特征量用于电力变压器油纸绝缘老化评估;其次,利用模糊聚类分析法将不同油纸绝缘老化程度较接近的变压器进行归类,综合判断变压器油纸绝缘的老化情况,为评估电力变压器油纸绝缘老化状态提供一种新的思路和方法。     

混联等效电路在油纸绝缘老化诊断的应用

针对常规电路在油纸绝缘老化诊断中的局限性,提出应用混联等效电路来表征油纸绝缘介质极化响应特性,并将其用于油纸绝缘变压器老化诊断的分析中。该电路在扩展德拜模型的基础上加入混联支路来表征复杂的界面反应,由此提出混联电路参数辨识的数学模型,最后结合回复电压测试仪RVM5461测量得到的数据进行混联电路的有效性分析和混联支路数的探讨。研究结果表明,混联电路更能真实反映极化谱特性,其吻合度高于扩展徳拜模型,且当油纸绝缘变压器老化或受潮越严重时,混联支路数有增多的趋势。因此,论文提出的油纸绝缘混联等效电路模型为准确评估油纸绝缘老化状态提供一种可靠有力的分析手段,具有一定的参考价值。     

温度对变压器用油纸绝缘老化的频域介质响应的试验研究

变压器是电网安全运行中最关键的设备之一,由内绝缘(油纸绝缘)问题引发的变压器故障占变压器事故重要部分。目前用于诊断变压器油纸绝缘状态的方法尚存在各自的不足之处,故研究通过无损的诊断方法获取表征油纸绝缘老化状态的特征量,为评估变压器油纸绝缘老化状态提供准确且有价值的参考,无疑具有重要意义。基于频域介质响应的频域谱法是一种诊断电力变压器绝缘老化状态的非破坏性方法,笔者首先通过模拟变压器实际生产流程,制作变压器油纸绝缘试品,并对油纸绝缘试品进行加速热老化试验,得到不同老化程度的油纸绝缘试品。通过频域谱测试并分析了温度对油纸绝缘试品的频域介电特征量变化规律,运用电介质极化理论对测试结果进行了分析,为频域谱技术用于实际变压器油纸绝缘老化状态的无损诊断提供技术积累。结果表明:测量温度对频域谱诊断油纸绝缘老化状态影响显著,采用频温平移因子可以将任意测量温度下的频域谱曲线归算到同一参考温度,解决了测量温度对FDS测试结果的影响。初步研究结果表明,经过频温修正后的FDS能用于不同温度下的变压器油纸绝缘老化的评估。     

油纸绝缘老化拉曼光谱特征量提取及诊断方法

实现油纸绝缘老化的准确诊断是预防油纸绝缘设备故障的重要技术手段,获取能准确反映油纸绝缘老化的有效特征量是关键。结合拉曼光谱分析在物质成分分析及状态诊断的良好应用,论文基于实验室油纸绝缘拉曼光谱分析平台,针对通过加速老化获得的不同老化阶段的油纸绝缘样本,开展了油纸绝缘老化拉曼光谱特征量提取及诊断研究。通过对不同样本的拉曼光谱检测,运用主成分分析法对拉曼光谱数据降维,提取与油纸绝缘老化具有明显对应特征的拉曼光谱特征量;结合粒子群优化算法和多分类支持向量机诊断方法,建立了基于拉曼光谱老化特征量的油纸绝缘老化诊断模型,实验验证了该模型的有效性。     

变压器油纸绝缘老化状态的探讨北大核心CSCD

基于介质响应理论的回复电压法能够有效并无损地诊断变压器的绝缘状态。而变压器油纸绝缘极化等效电路模型特别是其中的参数计算在诊断研究过程中起到了关键作用。目前普遍采用的扩展德拜模型存在着极化支路数无法确定的问题,笔者针对此问题对极化支路数进行了探讨,对搭建的已知扩展德拜模型进行不同极化支路数求解,并根据绝缘状态越差极化支路数越多,假设绝缘状态差的变压器极化支路数为7条,绝缘状态良好的变压器极化支路数为5条。通过上述求解,探讨了极化支路数之间的关系,提出了支路试探法。并结合支路试探法,在参数求解的基础上提出利用极化支路时间常数这一特征量来评估变压器老化状况。     

变压器油纸绝缘老化状态的探讨

基于介质响应理论的回复电压法能够有效并无损地诊断变压器的绝缘状态。而变压器油纸绝缘极化等效电路模型特别是其中的参数计算在诊断研究过程中起到了关键作用。目前普遍采用的扩展德拜模型存在着极化支路数无法确定的问题,笔者针对此问题对极化支路数进行了探讨,对搭建的已知扩展德拜模型进行不同极化支路数求解,并根据绝缘状态越差极化支路数越多,假设绝缘状态差的变压器极化支路数为7条,绝缘状态良好的变压器极化支路数为5条。通过上述求解,探讨了极化支路数之间的关系,提出了支路试探法。并结合支路试探法,在参数求解的基础上提出利用极化支路时间常数这一特征量来评估变压器老化状况。     

基于物元可拓模型的电力变压器绝缘老化研究

本文采用物元可拓模型评估电力变压器绝缘老化情况.首先利用油纸绝缘变压器的实测数据,提取时域特征量,并采用模糊聚类算法算出聚类中心点,对设备的绝缘老化状态进行分级,同时针对区间分级上限不确定导致无法评估的问题采取规格化处理,在权重的取值上使用主客观相结合的赋权方法,最后结合物元可拓模型对油纸绝缘变压器的老化程度做分级评估.通过实际测取的变压器数据与运行状态进行验证,证明该方法能够对变压器的油纸绝缘状态做出正确的评估.     

基于灰色聚类-集合赋权法的变压器油纸绝缘状态评估

考虑到评估过程中从不同单一特征量得到的结论与其他特征量得到结论相悖的可能性,或者因为老化指标特征量权重值的不合理导致对电力变压器油纸绝缘状态的误判,提出了基于灰色聚类-集合赋权法去评估油纸绝缘状态。首先,提取出已有理论成果下回复电压法(return voltage,RVM)和极化/去极化电流法(polarization and depolarization currents,PDC)油纸绝缘老化特征量;其次,整理了大量已知绝缘状态下电力变压器介质时域响应下的数据建立绝缘状态分级指标标准值;最后,从收集数据中采用熵权法和改进的层次分析法集合分配不同老化指标特征量的灰色聚类权重值。通过具体实例验证了本文提出的灰色聚类-集合赋权法评估电力变压器油纸绝缘状态的可靠性和准确性,表明了该算法可以准确评估变压器油纸绝缘状态,为油纸绝缘状态综合评估提供了新方向。     

油纸绝缘老化评估的Davidson-Cole模型参数提取方法

针对目前变压器油纸绝缘老化状态评估中的纸板聚合度测定破坏性取样、介电响应法测量没有定量判据等问题,提出一种基于Davidson-Cole模型的现场绝缘老化状态定量评估方法。首先仿真研究Davidson-Cole模型参数提取方法,借助现场测量的去极化电流数据,计算出油纸绝缘等值电路参数与频域复介电常数,并利用所得数据绘制Davidson-Cole图,采用多变量最小二乘拟合方法得出松弛时间、介电常数变化量等Davidson-Cole模型参量。实验研究了油纸绝缘不同老化程度的Davidson-Cole模型,采用非线性拟合方法对其老化状态进行Davidson-Cole模型参量提取并分析参数变化,研究结果表明,模型参数与老化程度有直接关系,仿真结果与实验结果一致,对变压器油纸绝缘老化状态评估有参考价值。     

基于多元模糊联系度模型的变压器油纸绝缘老化评价

针对变压器油纸绝缘评价指标存在的不确定性和评价标准存在的模糊性,提出结合集对分析与模糊集组合方法,将多元模糊联系度模型应用于变压器油纸绝缘老化状态评价中。首先,基于去极化电流谱线解析提取了3个新的绝缘老化特征量,结合变压器的实测数据进行统计分析并建立变压器9项老化评价指标体系,基于模糊C⁃均值聚类(FCM)算法,确定3等级评价标准;然后,应用同异反分析构建各评价指标与评价等级标准的联系度表达式,引入主客观相结合的组合权重赋权法并对差异度信息进行数据挖掘,确定组合联系度;最后,按最大组合联系度对应的等级作为集对分析结果,实例结果验证了多元模糊联系度模型能有效、准确地评价变压器油纸绝缘老化状态,具有推广应用价值。     

基于灰色关联分析和聚类云模型的变压器油纸绝缘状态评估

电力变压器复合油纸绝缘状态的准确诊断对电力系统安全稳定运行以及设备自身运维具有重要指导意义。针对油纸绝缘介电响应少数特征量评估和未考虑系统随机性导致评估不准确的问题,提出基于灰色关联分析(grey relational analysis, GRA)与聚类云模型的评估方法。首先,基于回复电压法和扩展德拜模型提取5个相关特征量,建立油纸绝缘状态评估体系。然后,针对多特征量在反映绝缘状态的敏感性差异,采用组合赋权法综合GRA和改进层次分析法,避免了数据信息丢失,使权重分配更加合理。最后,利用云模型雾化特性反映数据随机性,全面考虑评估指标等级分类边界的随机性和模糊性后构建了聚类云模型隶属度选择器。通过多台不同糠醛含量变压器实测数据进行验证表明,该评估方法不仅能够准确反映变压器实际绝缘状态,而且能体现其劣化趋势,为检修策略的制定提供参考依据。     

用逐步升压法和Weibull参数估计油纸绝缘寿命

为评估油纸绝缘老化寿命 ,采用逐步升压法加速电老化油纸绝缘模型 ,利用Weibull概率分布对同一电压等级下多次试验得到的击穿寿命统计分析 ,利用反幂函数和指数函数拟合试验数据 ,求得两个模型中的电压耐受系数 ,用以评估油纸绝缘的电老化寿命。同时用恒定电压法试验作对比分析 ,结果表明 ,两种加压方法计算结果吻合 ,而逐步升压法简单 ,数据分散性小     

电力变压器油纸绝缘状态评估的频域介电特征参量研究

变压器油纸绝缘的水分与老化状态将直接影响到变压器的电气性能和运行寿命。为了研究水分含量和老化对油纸绝缘频域介电特性的影响规律,从而更准确地评估变压器油纸绝缘的含水量与老化状态,在实验室内制备了不同水分含量与不同老化状态的油纸绝缘样品并测试了其复电容(C*)频域谱,提出了一种利用复电容虚部(C″)评估油纸绝缘含水量与老化状态的新方法并提取了评估纸板水分含量与老化状态的频域介电特征量,初步建立了纸板水分含量及聚合度分别与频域介电特征量的量化关系。最后,通过引入"FDS曲线频率平移"方法消除温度对老化油纸绝缘样品C*频域谱的影响。结果表明:提取的频域介电特征量对纸板含水量以及老化状态变化比较敏感;通过"FDS曲线频率平移"方法得到的C*主曲线可以消除温度对C*频域谱的影响。     

基于扩展Debye模型的变压器油纸绝缘老化特征量研究

为了提取表征油纸绝缘老化状态的新特征量,将时域介电响应技术应用于变压器油纸绝缘老化状态的无损评估,并在深入研究了不同老化状态对油纸绝缘时域介电特性影响的基础上,首先分析了油纸绝缘样品等效扩展Debye模型参数随热老化状态变化的规律,然后提取了四组可用于表征油纸绝缘老化状态的特征参量,并建立了特征参量与绝缘老化状态之间的量化关系。研究表明:扩展Debye模型等效电路参数对油纸绝缘老化状态的反映比较敏感,最小和最大时间常数分支的R、C参数均可以反映绝缘纸的老化状态;最大时间常数分支的参数Rmax和最小时间常数分支的参数Cmin与绝缘纸聚合度存在线性拟合关系,而最小时间常数分支的参数Rmin和最大时间常数分支的参数Cmax与绝缘纸聚合度具有指数函数关系;文中提取的特征量可应用于油纸绝缘的老化状态评估。