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机理-数据融合驱动的变压器匝间故障诊断
1
作者
吴钦政
吕天光
+4 位作者
刘卫东
高扬
武少聪
张宇昊
郭宇
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第S1期274-286,共13页
电力变压器作为电力系统中最为关键的设备之一,其安全稳定运行至关重要。然而,变压器往往暴露在各种冲击和异常操作之下,极易引起匝间短路等故障。现有运行经验表明,变压器的轻度匝间故障保护仍然存在缺陷,亟需提供更为灵敏高效的方法...
电力变压器作为电力系统中最为关键的设备之一,其安全稳定运行至关重要。然而,变压器往往暴露在各种冲击和异常操作之下,极易引起匝间短路等故障。现有运行经验表明,变压器的轻度匝间故障保护仍然存在缺陷,亟需提供更为灵敏高效的方法进行检测。为此,该文提出一种机理-数据融合驱动的匝间故障识别方法。首先,基于变压器简化磁路模型,建立能够直接反映匝间故障的指标计算流程;其次,结合负序差动与制动电流指标,构建基于变权重随机森林算法的多指标综合分类模型,实现机理分析与数据驱动算法的有效结合;最后,采用COMSOL搭建高精度有限元模型生成训练和测试数据集,相较于模块化仿真可以更为充分地考虑变压器故障位置、故障类型、故障严重程度对判别效果的影响。结果表明,该文提出的方法在各种运行环境下均具有良好的准确性,并且不需要在变压器上安装多余量测设备,对包含轻度匝间短路在内的多种故障均可以进行有效检测,测试集的平均准确率可达98.5%。
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关键词
变
压器
简化磁路模型
匝间故障
变权重随机森林算法
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职称材料
题名
机理-数据融合驱动的变压器匝间故障诊断
1
作者
吴钦政
吕天光
刘卫东
高扬
武少聪
张宇昊
郭宇
机构
山东大学电气工程学院
国网山东省电力公司烟台供电公司
电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学)
山东省数字智慧能源创新重点实验室
出处
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第S1期274-286,共13页
基金
国家自然科学基金(联合基金项目)(U22B20102)
国家自然科学基金(青年科学基金项目)(52107110)
山东省优秀青年科学基金项目(海外)(2022HWYQ-039)。
文摘
电力变压器作为电力系统中最为关键的设备之一,其安全稳定运行至关重要。然而,变压器往往暴露在各种冲击和异常操作之下,极易引起匝间短路等故障。现有运行经验表明,变压器的轻度匝间故障保护仍然存在缺陷,亟需提供更为灵敏高效的方法进行检测。为此,该文提出一种机理-数据融合驱动的匝间故障识别方法。首先,基于变压器简化磁路模型,建立能够直接反映匝间故障的指标计算流程;其次,结合负序差动与制动电流指标,构建基于变权重随机森林算法的多指标综合分类模型,实现机理分析与数据驱动算法的有效结合;最后,采用COMSOL搭建高精度有限元模型生成训练和测试数据集,相较于模块化仿真可以更为充分地考虑变压器故障位置、故障类型、故障严重程度对判别效果的影响。结果表明,该文提出的方法在各种运行环境下均具有良好的准确性,并且不需要在变压器上安装多余量测设备,对包含轻度匝间短路在内的多种故障均可以进行有效检测,测试集的平均准确率可达98.5%。
关键词
变
压器
简化磁路模型
匝间故障
变权重随机森林算法
Keywords
transformer
simplified magnetic circuit model
turn-to-turn fault
variable weight random forest algorithm
分类号
TM85 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
机理-数据融合驱动的变压器匝间故障诊断
吴钦政
吕天光
刘卫东
高扬
武少聪
张宇昊
郭宇
《中国电机工程学报》
北大核心
2025
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