基于DGA和人工智能技术的电力变压器故障诊断技术研究

CHANGSHAUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY毕业设计（论文）题目：基于DGA和人工神经网络的电力变压器故障诊断技术研究学生姓名：毕竟学号：200724170109班级:052410701专业：电气工程及其自动化指导教师：刘建华2011年5月基于DGA和人工神经网络的电力变压器故障诊断技术研究学生姓名：毕竟学号：200724170109班级：052410701所在院(系):电气与信息工程学院指导教师：刘建华完成日期:5月28日毕业设计（论文）任务书电气与信息学院电气工程及其自动化专业052410701班题目基于DGA和人工神经网络的电力变压器故障诊断技术研究任务起止日期：2011年02月23日～2011年6月7日学生姓名毕竟学号200724170109指导教师刘建华教研室主任年月日审查院长年月日批准一、毕业设计（论文）任务课题内容电力变压器是电力系统中最重要的电气设备之一，也是导致电力系统事故最多的电气设备之一，其运行状态直接影响系统的安全性水平。因此，研究变压器故障诊断技术，提高变压器的运行维护水平，具有重要的现实意义。本课题论述了对基于油中溶解气体分析的变压器故障诊断的原理及多种诊断方法，在此基础上结合人工智能技术，提高了故障诊断的可靠性和准确性。课题任务要求研究变压器的各类故障以及发生故障时的产气机理，总结油中溶解气体组分与变压器故障之间的关系。结合目前人工神经网络在故障诊断中的应用，研究分析人工神经网络的优越性和不足之处。对变压器综合评判诊断模型进行验证。课题完成后应提交的资料（或图表、设计图纸）开题报告。外文文献翻译。毕业设计论文，结论与总结。主要参考文献与外文翻译文件（由指导教师选定）[1]苏鹏声,王欢.电力系统设备状态检测与故障诊断技术分析[J].电力系统自动化，2003,27（1）：61-65,82[2]杨启平,薛五德,蓝之达.变压器故障诊断技术的研究[J].变压器,2002,39(10):38-42[3]操敦奎.变压器油中气体分析诊断与故障检查。北京：中国电力出版社，2005[4]王彦吉,宋增福.光谱分析与色谱分析.北京,北京大学出版社，1994[5]R·R·Rogers.IEEEAndIECCodestoInetrpretFaultsinTransformersusingGasinOilAnalysis.IEEETransElectr·lnsul.1978,VolEI—15NO,50ct[6]董其国.电力变压器故障与诊断.北京，中国电力出版社，2000[7]张建文.电气设备故障诊断技术.北京，中国水利水电出版社，2006[8]尹克宁.变压器设计原理.中国电力出版社[9]R．Malewskiet．a1．Insulationdiagnosticsystemfor}{vpowertransformerinservice．CIGRE，1986Session，No．12一01[10]程相杰.基于油中溶解气体分析的变压器故障智能诊断系统的研究.北京交通大学.20071201[12]崔永学.基于油中溶解气体分析的变压器神经网络诊断系统研究.天津大学.20081101同组设计者注：1.此任务书由指导教师填写。如不够填写，可另加页。2.此任务书最迟必须在毕业设计（论文）开始前一周下达给学生。3.此任务书可从教务处网页表格下载区下载二、毕业设计（论文）工作进度计划表序号毕业设计（论文）工作任务工作进度日程安排周次12345678910111213141516171819201查阅资料、翻译外文资料2写开题报告，以及文献综述3掌握有种气体机理与故障类型间的关系4学习掌握其算法的原理及完成参数的选取5基于人工神经网络,建立诊断模型并验证6完成论文撰写，准备答辩78910注：1.此表由指导教师填写；2.此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据；3.进度安排请用“一”在相应位置画出。三、学生完成毕业设计（论文）阶段任务情况检查表时间第一阶段第二阶段第三阶段内容组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况检查记录教师签字签字日期签字日期签字日期注：1.此表应由指导教师认真填写。阶段分布由各学院自行决定。2.“组织纪律”一档应按《长沙理工大学学生学籍管理实施办法》精神，根据学生具体执行情况，如实填写。3.“完成任务情况”一档应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。包括优点，存在的问题与建议4.对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出忠告并督促其完成。四、学生毕业设计（论文）装袋要求：1.毕业设计（论文）按以下排列顺序印刷与装订成一本（撰写规范见教务处网页）。(1)封面(2)扉页(3)毕业设计（论文）任务书(4)中文摘要(5)英文摘要(6)目录(7)正文(8)参考文献(9)致谢(10)附录（公式的推演、图表、程序等）(11)附件1：开题报告（文献综述）(12)附件2：译文及原文影印件2.需单独装订的图纸（设计类）按顺序装订成一本。3.修改稿（经、管、文法类专业）按顺序装订成一本。4.《毕业设计(论文)成绩评定书》一份。5．论文电子文档[由各学院收集保存]。学生送交全部文件日期学生（签名）指导教师验收（签名）基于DGA和人工神经网络的电力变压器故障诊断技术研究第I页基于DGA和人工神经网络的电力变压器故障诊断技术研究摘要作为“坚强电网”最为重要也最基础的一部分，大型电力变压器是电力系统中最重要和昂贵的设备之一，其运行状态直接影响电力系统的安全。因此减少和预防变压器故障对考验一个电网的强度而言尤为重要。本文选用油中溶解气体作为故障诊断的特征量。因为变压器油中溶解气体分析是进行变压器故障诊断重要手段，它为掌握变压器内部的隐患提供了间接的重要依据。本文分析了故障诊断和神经网络的基本理论，采用BP算法并对其加以改进，提高了系统的诊断效率及准确率。以变压器诊断中油中气体分析法和神经网络方法相结合，采用VB开发出界面简洁、性能较强的变压器故障诊断系统。在文章的最后，总结了神经网络故障诊断系统的优秀性能以及它存在的不足，并且分析了未来故障智能诊断系统的前景和发展方向。关键词：变压器；故障诊断；油中溶解气体；神经网络基于DGA和人工神经网络的电力变压器故障诊断技术研究第II页RESEARCHOFTRANSFORMERFAULTDIAGNOSISBASEDONDGAANDARTIFICIALNEURALNETWORKABSTRACTAsthemostimportantandbasicpartoftheStrongGrid,thelargepowertransformeristhemostimportantandexpensiveequipmentofpowersystem.Itsoperatingstateaffectsonsecurityofthepowersystem.Therefore,toreduceandpreventtransformerfailuresisparticularlyimportanttotestthestrengthofapowergrid.ThisArticleusesoildissolvedgasasthefeatureoffaultdiagnosis.Thetransformeroildissolvedgasanalysisisanimportantmeansfortransformerfaultdiagnosis,itishiddenwithinthemastertransformertoprovideanimportantbasisforindirect.Thispaperanalyzesthebasictheoryofthefaultdiagnosisandneuralnetworks,next,thesystemefficiencyandaccuracyofthediagnosishasImprovedbyusingtheBPalgorithm.Thepaperusesdissolvedgasesanalysisandartificialneuralnetworkasthebasicofthetheory,andusesVBtoexploittransformerfaultdiagnosissystem,whichisconciseandpowerful.Intheend，thepapersummarizestheexcellentcapabilityofANNfaultdiagnosissystemanditsshortcomings，andthenanalysestheoutlookanddevelopmenttrendoffaultintelligentdiagnosissystemsinthefuture.Keywords：transformer；faultdiagnosis；dissolvedgasesanalysis；neuralnetwork；基于DGA和人工神经网络的电力变压器故障诊断技术研究第III页目录第一章：绪论............................................................................................................................11.1变压器故障诊断的意义.................................................................................................11.2研究现状.........................................................................................................................21.2.1关于变压器监测的研究现状...................................................................................21.2.2关于变压器故障诊断的研究现状...........................................................................31.3本章小结.........................................................................................................................4第二章：变压器油中气体原理分析及故障诊断方法分析....................................................62.1变压器油中溶解气体的产气机理和传质过程.............................................................62.1.1油中溶解气体产生的机理........................................................................................62.1.2油中溶解气体的传质过程........................................................................................92.2变压器故障类型与特征气体之间的关系...................................................................122.3充油变压器的常规故障诊断方法.............................................