變壓器絕緣故障診斷黑板型專家系統(tǒng)和基于遺傳算法的故障預(yù)測研究.pdf

1、大型電力變壓器是電力系統(tǒng)的樞紐設(shè)備之一，其運行狀況直接影響著電力系統(tǒng)的安全、可靠運行，變壓器的故障將對電力系統(tǒng)和社會用戶造成重大的影響和嚴(yán)重的損失。因此，對電力變壓器進(jìn)行早期故障診斷技術(shù)和故障預(yù)測技術(shù)研究具有十分重要的理論和實際意義。 論文在搜集整理了大量的規(guī)程導(dǎo)則、專家經(jīng)驗和實際變壓器故障數(shù)據(jù)(故障樣本)的基礎(chǔ)上，深入研究了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論等智能診斷方法、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、黑板型專家系統(tǒng)理論、遺傳算法的基本原理、實現(xiàn)方法及灰

2、色預(yù)測理論，建立了變壓器絕緣故障診斷黑板型專家系統(tǒng)和基于遺傳算法的變壓器故障灰色預(yù)測系統(tǒng)，在變壓器絕緣故障的多專家合作診斷和故障的組合預(yù)測等理論研究上取得了一定突破，在實例驗證中取得了良好效果，取得的創(chuàng)新性成果主要有： 將黑板型結(jié)構(gòu)首次應(yīng)用于變壓器絕緣故障診斷專家系統(tǒng)中，建立了該種型式專家系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)和推理機制，并結(jié)合面向?qū)ο蠹夹g(shù)建立了變壓器絕緣故障診斷黑板型專家系統(tǒng)。該專家系統(tǒng)能正確識別故障類型并給出故障發(fā)生的大致部位、嚴(yán)重

3、程度以及故障發(fā)展趨勢等，對實際變壓器故障的診斷檢驗了專家系統(tǒng)的有效性。 研究了黑板結(jié)構(gòu)專家系統(tǒng)中的多專家合作診斷技術(shù)，提出了合作診斷中的變壓器絕緣故障診斷流程，在專家意見不統(tǒng)一的情況下，提出了綜合分析處理辦法，并通過診斷實例檢驗，證明了這種綜合處理方法的有效性。 在變壓器絕緣故障診斷專家系統(tǒng)中首次采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)建立了分層分布式的知識庫，并實現(xiàn)了專家知識的數(shù)據(jù)庫存儲，克服了傳統(tǒng)專家系統(tǒng)產(chǎn)生式結(jié)構(gòu)存在的效率低、易出錯的缺點

4、，提高了專家系統(tǒng)的實用性和準(zhǔn)確性。 建立了變壓器故障灰色預(yù)測改進(jìn)模型。該模型針對變壓器色譜數(shù)據(jù)的實際情況，研究采用了原始非等間距色譜數(shù)據(jù)序列的等間距處理方法，將非等間距色譜數(shù)據(jù)序列改造為等間距序列；同時運用弱化算子改造原始色譜數(shù)據(jù)序列，在一定程度上淡化了原始色譜數(shù)據(jù)序列受各種隨機因素影響所具有的隨機性。 將遺傳算法引入到變壓器故障預(yù)測中，首次建立了基于遺傳算法的變壓器故障灰色預(yù)測改進(jìn)模型。該模型利用遺傳算法對建立的變壓器

5、故障灰色預(yù)測改進(jìn)模型的模型參數(shù)直接進(jìn)行優(yōu)化，改善了灰色預(yù)測模型的精度和適應(yīng)范圍。 針對單一預(yù)測模型的適應(yīng)性較差、預(yù)測結(jié)果受變壓器色譜數(shù)據(jù)各種隨機因素影響較大的缺點，提出并建立了一種由乘冪預(yù)測模型、指數(shù)預(yù)測模型以及本文研究的基于遺傳算法的變壓器內(nèi)部故障預(yù)測改進(jìn)模型所組成的組合預(yù)測模型。運用遺傳算法對所建立的組合預(yù)測模型進(jìn)行權(quán)系數(shù)優(yōu)化，得到了最優(yōu)權(quán)系數(shù)組合預(yù)測模型。 實例證明，所建立的以誤差絕對值和最小和誤差平方和最小作為組