基于灰预测理论干式变压器温度控制系统的研究

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1、分类号：TM932密级：UDC：621.3编号：201231403047河北工业大学硕士学位论文基于灰预测理论干式变压器温度控制系统的研究论文作者：张严学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士学科专业：电气工程指导教师：杜江职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringResearchOfDry-TypeTransformerTemperatureControlSystemBasedOnGrayPredictionTheoryByZhan

2、gYanSupervisor:ViceProf.DuJiangNovember2014摘要干式变压器被广泛的应用于人们生产生活的各个方面。干式变压器温度控制系统用于保障干式变压器工作于正常温度范围内，其工作性能关系到干式变压器能否正常工作及其使用寿命。因此对干式变压器温度控制系统的研究有着重要的实际意义。论文总结了国内外干式变压器温度控制系统的研究现状和灰预测理论在各领域中的应用情况。阐述了灰预测理论常用的GM（1,1）预测模型的建模过程，分析了GM（1,1）预测模型的适用条件并对其相关参数进行了计算，论述了常用灰预测模型在处理振荡序列时预测精度不高的问题并针对上述问题在预测模型中

3、引入了平滑算子，剖析了平滑算子的作用机理并对预测模型进行了改进，使改进后的灰预测模型在处理振荡变化的温度序列时拥有更高的预测精度。将改进后的灰预测模型应用到干式变压器温度控制系统的三相温度及电流预测中，并将实时温度、预测温度作为开启风机的决定性因素，实时电流、预测电流作为开启风机台数的逻辑因素，给出了基于灰预测理论的干式变压器温度控制系统的控制策略。通过仿真对干式变压器温度控制系统的电路进行了设计。选用PIC18F4520芯片作为核心处理器，PT100铂电阻为温度传感器，设计了温度信号采集电路、电流信号采集电路、信号处理电路、显示电路、按键电路、串口通讯电路以及报警电路。编写了温度

4、控制系统的软件控制程序，给出了软件程序流程图。对单片机初始化、数字滤波、灰预测数据建模、A/D转换、串口通讯、按键消抖、显示去余晖、看门狗等软件程序进行了具体的分析。采用Proteus软件对所设计的硬件电路和软件程序进行了仿真，并给出了变压器温度在0℃、110℃和130℃时的仿真结果，仿真结果表明了所做设计的正确性。关键词：干式变压器；灰预测理论；平滑算子；温度控制系统；仿真IABSTRACTDry-typetransformersarewidelyusedinvariousaspectsduringtheproductionofpeople'slives.Dry-typetran

5、sformerstemperaturecontrolsystemisusedtoinsurethatthedry-typetransformersworkwithinthenormaltemperaturerange.Theperformanceofthedry-typetransformersisrelatedtothenormalworkandlifeofthedry-typetransformers.Therefore,thestudyofdry-typetransformerstemperaturecontrolsystemhasimportantpracticalsign

6、ificance.Thepapersummarizestheresearchstatusofdry-typetransformerstemperaturecontrolsystemandtheapplicationinvariousfieldsofthegraypredictiontheory.ThepaperdescribesthemodelingprocessoftheGM(1,1)predictionmodelwhichiscommonlyusedingraypredictiontheory.ThepaperanalyzestheapplicableconditionsofG

7、M(1,1)predictionmodelandcalculatesitsrelevantparameters.Thepaperdiscussesthepredictionaccuracyofthecommongrayforecastingmodelisnothighindealingwithoscillationsequenceandinordertosolvetheproblemasmoothoperatorisintroducedtotheforecasting