基于神经网络的电力变压器状态监测.pdf

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1、第!"卷增刊"%&’(!"0&()1#$$#年"月!"#$%&’"()")*+,*-.*/#$$#"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!变压器状态维修!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"基于神经网络的电力变压器状态监测!陈维荣"，宋永华#，孙锦鑫$（!"西南交通大学电气化与自动化研究所，四川成都!"##$"；#"布鲁内尔（%&’()*）大学，英国；$%博世杰电力技术研究所，北京"###+,）摘要：对电力变压器的几种常规的状态监测方法进行了讨论，并着重对基

2、于神经网络的监测方法进行了分析。研究表明，神经网络是一种有效的模式分类器，可用于对电力变压器状态的识别。关键词：状态监测；预测维护；故障诊断；神经网络；变压器中国分类号：$%&’(文献标识码：)文章编号：!’’!*+&#,（#’’#）-!*’’,.*’,领域研究最多的对象之一。变压器状态监测之所以!"""前言受到电力部门管理、科研、运营和工程维护人员的日电力变压器是电力系统的重要设备，其状态好益重视并成为国际性的前沿研究课题和研究热点，坏，直接关系到电力系统运行的可靠性。因变压器的在于变压器状态监测具有以下主要优点：故障造成的停电，都会影响电力部门的经济效益，引（!

3、）可极大地减少计划的停电时间，提高电力系起用户的报怨，如果出现灾难性故障，则会付出巨大统运行的可靠性，改善对用户的服务；的代价。因此，对电力变压器实施状态监测，无论是（#）因变压器的初期故障可以及时发现并及时在安全运行上还是在经济上都是极为重要的。本文采取措施，因而设备的损坏可降低到最小程度；在介绍了电力变压器状态监测的作用和优点后，对（.）初期故障的排除，也可有效地减少其它相关几种常规的变压器状态监测方法进行了讨论，并着设备的损坏和维护的时间；重对基于神经网络的监测方法进行了分析。（&）实现基于状态的维护，从而延长变压器的维!"!变压器状态监测的作用与优点护间隔和

4、使用寿命，缩短维护时间，减少维护费用；对电力变压器状态监测的研究，已经有很长的（,）状态监测提供的信息为电力部门的策略规历史了［!/.］。变压器状态监测的目的，就是通过对变划和有计划的停电提供了基础，并为提高设备的使压器有关信号的采集和分析，判别出变压器的状态，用率和可用率创造了条件；以期检测出变压器的初期故障，并监测故障状态的（0）只要被监测变压器的关键参数具有足够的发展趋势。有了变压器的状态监测，就可使变压器的安全裕度，可增加其荷而不必增加新的变压器。维护从常规的基于周期的维护转向基于状态的维变压器的状态监测系统和常规的监控与数据采护。为了监测变压器的状态，目前

5、已有多种技术和方集系统（-1234567849:8;<48=>;?@><>)AB1676<68;C法，如油中气体分析法、绕组振动分析法、恢复电压-:)@)），或变压器保护系统有不同的作用与功能。和低压脉冲法、频率响应分析法等。其中，有些方法-:)@)系统为变压器操作和维护人员提供了更多在工程中已得到成功应用。的实时数据。常规的-:)@)系统使用各种传感器变压器的状态监测是国际上电力系统状态监测和仪器来采集和传送操作信息和控制命令，其主要D国家重点基础研究发展规划项目“我国电力大系统灾变防治和经济运行的重大科学问题的研究”资助（E!FF+’#’.!’）!"第!"卷功能

6、是提供系统负荷信息、报警和控制，但仅采集极压器绕组的特定的热斑状态。目前已开发出一种用有限的变压器信息。高成本、低数据量，严重限制了于大型变压器绕组温度监测的新技术，即将一条光这些!"#$#系统能够监测的变压器参数数目，因纤嵌入变压器绕组以便直接地测量绕组的实时温此，这些系统对降低变压器的维护成本无多大作用。度，从而改进变压器的预测建模技术，并达到实时监变压器继电保护系统虽然能在变压器出现故障测变压器绕组温度状态的目的［:，;］。时提供有效的保护，但几乎不提供变压器的状态信（’）恢复电压法（<.78=.1>?8@32,.A.3B8+）息以及变压器初期故障和故障发展趋

7、势的信息，因恢复电压法是一种基于总的绝缘系统状态来评而也达不到降低变压器维护费用的目的。估变压器寿命的监测方法［:，C］，也就是广为采用的、因此，为了达到对变压器状态的监测，有效降低熟知的界面极化法（5*3.1D27)2@E8@21)F23)8*）。这种方维护成本，变压器的状态监测就得到了广泛的重视法是利用一个直流电压对绝缘电器（或绝缘系统，如和研究，尤其是微机技术、传感器技术、智能技术的变压器）进行充电，到一个预定的充电时间后将电路发展，使变压器的状态监测技术提高到了一个新的短路，进行部分放电。短路时间为充电时间的一半，水平。然后再开路，这里在电极两端会建立起