牽引變壓器絕緣RIMER故障診斷與TOPSIS狀態(tài)預(yù)測研究.pdf

1、當(dāng)前我國電氣化鐵路快速發(fā)展，對牽引供電設(shè)備的安全運(yùn)行提出了更高要求。牽引變壓器作為電氣化鐵路中能量轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)暮诵模菭恳╇娤到y(tǒng)中至關(guān)重要的電氣設(shè)備之一，其運(yùn)行狀態(tài)直接決定鐵路的安全運(yùn)行水平。所以，對牽引變壓器的絕緣故障診斷、狀態(tài)評估和狀態(tài)檢修技術(shù)進(jìn)行研究具有非常重要的理論和實(shí)際意義。當(dāng)前鐵路供電設(shè)備的狀態(tài)檢修機(jī)制尚未形成，而變壓器絕緣故障診斷、狀態(tài)評估和預(yù)測是實(shí)施狀態(tài)檢修的理論基礎(chǔ)。本文對變壓器絕緣故障診斷方法、狀態(tài)評估方法、狀態(tài)預(yù)

2、測方法和牽引變壓器狀態(tài)檢修進(jìn)行了研究。
　　針對牽引變壓器絕緣故障診斷中的復(fù)雜非線性關(guān)系，提出一種基于RIMER(基于證據(jù)推理算法的置信規(guī)則庫推理方法)專家系統(tǒng)的變壓器故障診斷方法。該方法考慮了變壓器故障特征量和征兆的概率不確定性和模糊不確定性，以IEC三比值法則為專家經(jīng)驗(yàn)，克服了智能診斷中對訓(xùn)練樣本數(shù)量的過渡依賴。結(jié)合變壓器故障數(shù)據(jù)樣本訓(xùn)練得到置信規(guī)則庫的主要參數(shù)，采用證據(jù)推理算法建立一個(gè)新型的牽引變壓器DGA故障診斷模型。該方

3、法克服了IEC三比值法故障編碼缺失的問題，提高了故障診斷準(zhǔn)確率，置信度的輸出方式對描述混合故障類型亦更加有效。
　　針對牽引變壓器狀態(tài)檢修中狀態(tài)評估的問題，研究了一種基于熵權(quán)TOPSIS原理的變壓器絕緣狀態(tài)評估方法。該方法克服了確定權(quán)重過程中主觀因素的影響，引入熵的概念來確定評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，全面考慮評估指標(biāo)所含信息熵量。利用理想點(diǎn)解理論(TOPSIS)評價(jià)方法將絕緣評估問題轉(zhuǎn)化為向量空間的距離評價(jià)問題，基于實(shí)測數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)故障樣本間

4、的歐氏距離貼近度，計(jì)算得到定量的變壓器絕緣狀態(tài)故障貼進(jìn)度。實(shí)現(xiàn)了對牽引變壓器絕緣狀態(tài)等級的科學(xué)劃分。
　　變壓器絕緣狀態(tài)是個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，油中氣體含量在整個(gè)狀態(tài)中的具體作用尚不能完全解釋清楚，那么按照氣體含量數(shù)列進(jìn)行預(yù)測就可能忽略了各種氣體之間的相互作用和不同時(shí)期氣體數(shù)據(jù)對于整個(gè)變壓器絕緣狀態(tài)的不同影響。區(qū)別于目前多數(shù)預(yù)測方法中單純依據(jù)算法預(yù)測油中溶解氣體含量的方法，以灰色預(yù)測和理想點(diǎn)解理論(TOPSIS)為基礎(chǔ)，研究基于故障

5、貼進(jìn)度的變壓器狀態(tài)預(yù)測方法。從系統(tǒng)的角度對絕緣故障狀態(tài)貼近度數(shù)列進(jìn)行預(yù)測。基于預(yù)測狀態(tài)和牽引變壓器運(yùn)行日志綜合得出變壓器的故障狀態(tài)發(fā)展趨勢，對檢修安排具有較強(qiáng)指導(dǎo)意義。
　　針對牽引變壓器檢修中存在的檢修目的不明確，故障診斷、狀態(tài)評估缺乏有效理論支撐的現(xiàn)狀，將所研究的變壓器絕緣故障診斷、評估和預(yù)測新方法應(yīng)用于工程實(shí)踐，設(shè)計(jì)了面向牽引供電設(shè)備狀態(tài)檢修的電氣試驗(yàn)車系統(tǒng)。該移動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)可以快速有效地對牽引變壓器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，并綜合企業(yè)