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电力变压器油中溶解气体异常数据识别与含量预测研究 被引量:1
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作者 杜江 范志远 +2 位作者 范仲华 王庆凯 李佩贤 《电网技术》 北大核心 2025年第2期844-853,I0116,共11页
采用神经网络模型对油中溶解气体含量进行预测是目前评估电力变压器运行状态的重要方法,数据质量是影响神经网络模型预测精度的关键因素,然而,由于变压器复杂的运行环境,使得采集到的气体数据中不可避免地存在多种类型的异常数据,进而... 采用神经网络模型对油中溶解气体含量进行预测是目前评估电力变压器运行状态的重要方法,数据质量是影响神经网络模型预测精度的关键因素,然而,由于变压器复杂的运行环境,使得采集到的气体数据中不可避免地存在多种类型的异常数据,进而造成数据质量下降,严重影响模型的预测精度。此外,神经网络模型的参数是否匹配也是影响其预测性能的重要因素,然而,传统依据人工经验选择参数存在主观性、低效性和不可扩展性等缺点,也在一定程度上影响了模型的预测性能。为解决上述问题,该文通过对最近邻集成隔离法(isolation using nearest neighbor ensemble,iNNE)进行修正,提出了修正最近邻集成隔离法(modified isolation using nearest neighbor ensemble,MiNNE),利用MiNNE综合考虑局部度量与全局度量的特性实现气体异常数据的准确识别,有效提升数据质量。同时,对鹈鹕优化算法进行改进,提出了改进鹈鹕优化算法(improved pelican optimization algorithm,IPOA),并利用IPOA对影响神经网络模型预测精度的关键参数进行优化,有效克服了传统依据经验选参而导致模型预测精度低与传统POA易陷入局部最优的问题,提高了模型的预测性能。采用电力变压器实际运行数据对所提模型进行验证,结果表明,相较于其他模型,所提模型在7种特征气体预测中均取得了最佳的预测效果,充分证明了所提模型的优越性。 展开更多
关键词 电力变压器 油中溶解气体 异常数据识别 气体含量预测
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基于策略梯度优化的变压器油中溶解气体预测模型
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作者 汤健 侯慧娟 +3 位作者 王劭菁 任茂鑫 盛戈皞 江秀臣 《高压电器》 北大核心 2025年第7期91-100,共10页
对变压器油中溶解气体浓度进行预测分析可为其运行状态评估提供重要依据,从而有效掌握设备状态发展趋势,为预警和检修提供参考。鉴于现有算法难以实现长期精确预测,文中首次提出一种基于策略梯度(policy gradient, PG)算法优化的变压器... 对变压器油中溶解气体浓度进行预测分析可为其运行状态评估提供重要依据,从而有效掌握设备状态发展趋势,为预警和检修提供参考。鉴于现有算法难以实现长期精确预测,文中首次提出一种基于策略梯度(policy gradient, PG)算法优化的变压器油中溶解气体体积分数预测模型。首先以门控循环单元(gate recurrent unit,GRU)为基础,引入编码器—解码器结构搭建Sequence to Sequence(Seq2Seq)网络模型,并且结合注意力机制和Scheduled Sampling算法,提高长时间多步预测的准确性及稳定性。其次运用强化学习中策略梯度算法对网络模型进行超参数调优,并由基线函数和经验池结构改进算法减小策略网络决策方差。算例分析表明,文中方法能够深度提取特征参量时序间关系,准确预测特征气体体积分数发展趋势。相比Seq2Seq模型,平均相对误差和最大相对误差分别降低了23.91%和10.22%;相比LSTM模型,分别降低了61.54%和59.02%。 展开更多
关键词 变压器 油中溶解气体 策略梯度 Seq2Seq 多步预测
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基于加性模型的电力变压器油中溶解气体预测方法研究
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作者 徐惠 罗传仙 张静 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第7期27-35,共9页
油中溶解气体分析(dissolved gas analysis,DGA)监测技术数据质量的管理、维护及保障体系不完善,导致目前油中溶解气体数据质量存在一定缺陷。提出一种适合油中溶解气体时序数据的趋势预测方法,通过对油中溶解气体在线监测时序数据的特... 油中溶解气体分析(dissolved gas analysis,DGA)监测技术数据质量的管理、维护及保障体系不完善,导致目前油中溶解气体数据质量存在一定缺陷。提出一种适合油中溶解气体时序数据的趋势预测方法,通过对油中溶解气体在线监测时序数据的特征进行深入分析,选择了泛化性能优越的统计模型,并借鉴加性模型的优点,对存在缺失值的油中溶解气体数据进行拟合,并对预测效果进行分析。同时,与XGBoos(textreme gradient boosting,XGBoost)模型预测效果进行对比,通过实例对比了两者在预测效果上的差异。 展开更多
关键词 油中溶解气体分析 数据质量 趋势预测 加性模型
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基于图时间卷积的变压器油中溶解气体预测方法
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作者 杜鑫 黄萍 +2 位作者 唐崇年 姜伟基 谢军 《广东电力》 北大核心 2025年第4期101-108,共8页
对油中溶解气体含量进行精准预测可有效提升变压器潜伏性缺陷辩识水平,为进一步提升油中溶解气体浓度预测精度,深度挖掘不同特征气体间的关联信息,提出1种基于图时间卷积神经网络(graph-time convolutional neural network,G-TCN)的变... 对油中溶解气体含量进行精准预测可有效提升变压器潜伏性缺陷辩识水平,为进一步提升油中溶解气体浓度预测精度,深度挖掘不同特征气体间的关联信息,提出1种基于图时间卷积神经网络(graph-time convolutional neural network,G-TCN)的变压器油中溶解气体浓度预测方法。首先,通过计算皮尔逊相关系数捕捉特征气体间的隐性关系,将强关联的特征气体连接构成图,以特征气体拓扑关系图的方式描述不同气体浓度间的关联性;其次,使用图卷积神经网络(GCN)提取不同特征气体间的隐含信息,通过聚合邻近节点信息实现关联特征提取;最后,以GCN为基本单元,搭建适用于油中溶解气体预测的G-TCN模型,同时捕捉油中溶解气体的关联特征及长时序特征,实现特征气体浓度变化趋势预测。使用某500 kV变压器油色谱在线监测数据对所提方法进行验证,实验表明,所提方法可有效提高油中溶解气体浓度预测精度,平均预测精度超95%。 展开更多
关键词 油中溶解气体分析预测 图卷积 关联特征 时间卷积 深度学习
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考虑时空耦合关系的电力变压器油中溶解气体多尺度融合预测方法
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作者 张倩倩 李敏 +3 位作者 耿绍胜 王春鑫 谢军 谢庆 《绝缘材料》 北大核心 2025年第6期122-130,共9页
对油中溶解气体的时空耦合关系进行多尺度挖掘,有助于提高油中溶解气体预测精度,为变压器运维决策提供可靠理论依据。为此,提出一种考虑时空耦合信息的变压器油中溶解气体多尺度融合预测方法。首先,利用Res2Net对油中溶解气体数据进行... 对油中溶解气体的时空耦合关系进行多尺度挖掘,有助于提高油中溶解气体预测精度,为变压器运维决策提供可靠理论依据。为此,提出一种考虑时空耦合信息的变压器油中溶解气体多尺度融合预测方法。首先,利用Res2Net对油中溶解气体数据进行多尺度时间特征提取,捕捉特征气体不同频率的周期性时间特征信息。其次,通过计算互信息捕捉特征气体间隐性关系,以拓扑关系图的形式描述不同气体间关联性,并使用图卷积神经网络(GCN)提取空间信息特征。最后,将多尺度时间信息与空间信息进行融合拼接,采用时间卷积网路(TCN)对油中溶解气体进行预测,并使用某500 kV变压器油色谱在线监测数据对所提方法进行验证。结果表明:相比于传统预测方法,Res2NetGCN-TCN模型可有效提高油中溶解气体含量预测精度,平均预测精度可达98.68%。 展开更多
关键词 油中溶解气体预测 Res2Net 图卷积 时间卷积 时空信息融合
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计及时空特性的变压器油中溶解气体预测模型 被引量:1
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作者 李紫豪 何怡刚 +1 位作者 周亚中 雷蕾潇 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第3期1-12,共12页
针对电力变压器复杂运行环境下油中溶解气体随时间呈现非平稳和非线性特性,仅考虑时间维度关联特征的神经网络预测模型难以满足高准确性、高可靠性需求,且在数据采集过程中不可避免的存在异常值,导致数据质量下降,进而影响预测模型精度... 针对电力变压器复杂运行环境下油中溶解气体随时间呈现非平稳和非线性特性,仅考虑时间维度关联特征的神经网络预测模型难以满足高准确性、高可靠性需求,且在数据采集过程中不可避免的存在异常值,导致数据质量下降,进而影响预测模型精度。因此首先采用基于密度的噪声应用空间聚类(DBSCAN)对油中溶解气体数据清洗,然后提出自适应非线性权重和莱维飞行策略改进鲸鱼优化算法,提高其局部及全局寻优能力,利用改进的鲸鱼优化算法优化DBSCAN中超参数提高数据清洗效果,最后分析气体成分间复杂关联关系,构建时空耦合卷积神经网络模型挖掘气体的时空特征,实现油中溶解气体时间序列预测。通过某电站变压器油中溶解气体实测数据验证,结果表明数据清洗后预测拟合优度(R^(2))提高0.727,在6种特征气体预测中R2都在0.9以上。相较于其他模型,所提模型在特征气体预测中均取得了最佳的预测结果,充分证明所提模型的有效性。 展开更多
关键词 改进的鲸鱼优化算法 数据清洗 时空耦合卷积神经网络 油中溶解气体预测
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基于ICEEMDAN和时变权重集成预测模型的变压器油中溶解气体含量预测 被引量:10
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作者 马宏忠 肖雨松 +3 位作者 孙永腾 李勇 朱雷 许洪华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期210-220,共11页
为了实现对变压器油中溶解气体体积分数的精确预测,同时克服仅使用单一预测模型导致预测精度及泛化能力不足的局限,提出了一种基于改进完全自适应噪声集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition,ICEEMD... 为了实现对变压器油中溶解气体体积分数的精确预测,同时克服仅使用单一预测模型导致预测精度及泛化能力不足的局限,提出了一种基于改进完全自适应噪声集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition,ICEEMDAN)和灰色关联系数时变权重集成预测模型的变压器油中溶解气体预测方法。首先将溶解气体含量序列模态分解为一系列具有不同时间尺度的子序列。然后,使用门控循环神经网络和麻雀搜索算法优化支持向量机对各子序列进行训练,组合为一个集成预测模型;并比较不同预测方法的预测精度,计算灰色关联系数时变权重,形成各子系列的预测结果。最后将各子序列的预测结果叠加重构,得到最终预测结果。算例分析结果显示:该方法单步预测的均方根误差、平均绝对误差和相关系数分别为0.593、0.422和0.768,相比其他算法在预测精度上有明显提升,同时具有很强的泛化性能,可以为油浸式变压器内部状态监测提供依据。 展开更多
关键词 油中溶解气体 ICEEMDAN 麻雀搜索算法 支持向量机 门控循环神经网络 时变权重 集成模型
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基于相关变分模态分解和CNN-LSTM的变压器油中溶解气体体积分数预测 被引量:8
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作者 范志远 杜江 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期263-273,I0020,共12页
为解决变压器油中溶解气体实际监测数据中噪声信号对模型预测性能的影响以及单一长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)无法对数据间的深层特征进行有效提取的问题,提出了一种融合了相关变分模态分解(correlation variationa... 为解决变压器油中溶解气体实际监测数据中噪声信号对模型预测性能的影响以及单一长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)无法对数据间的深层特征进行有效提取的问题,提出了一种融合了相关变分模态分解(correlation variational mode decomposition,CVMD)、1维卷积神经网络(one dimensional convolutional neural network,1D-CNN)和LSTM的组合预测模型。首先,利用CVMD去除原始气体序列中的噪声信号,并将去噪序列分解为1组相对平稳的子序列分量;然后,针对各子序列分量分别构建CNN-LSTM预测模型,利用1D-CNN挖掘数据间的深层特征形成特征向量,并将其输入到LSTM中进行预测;最后,对各子序列预测结果叠加重构,得到最终的气体预测值。并通过4组对比实验对所提模型进行了全方位、多角度的验证。算例研究结果表明,所提模型单步和多步预测的平均绝对百分比误差分别为1.53%和2.09%。相较于现有模型,该文所提模型在单步和多步预测性能上均有明显提升,为变压器在线监测和故障预警提供了重要技术支撑。 展开更多
关键词 油中溶解气体 相关变分模态分解 1维卷积神经网络 长短期记忆神经网络 气体体积分数预测
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基于OVMD-HWOA-KELM模型的变压器油中溶解气体体积分数预测方法 被引量:5
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作者 谢明浩 张林鍹 +1 位作者 董小刚 许晋闻 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3793-3804,I0037,I0038,I0039,共15页
针对变压器油中溶解气体序列波动性、随机性较强难以精确预测的问题,提出一种基于最优变分模态分解(optimal variational mode decomposition,OVMD)、混合型鲸鱼优化算法(hybrid whale optimization algorithm,HWOA)和核极限学习机(kern... 针对变压器油中溶解气体序列波动性、随机性较强难以精确预测的问题,提出一种基于最优变分模态分解(optimal variational mode decomposition,OVMD)、混合型鲸鱼优化算法(hybrid whale optimization algorithm,HWOA)和核极限学习机(kernel extreme learning machine,KELM)的组合预测模型。首先,运用OVMD获取最优分解参数,并将原始序列分解为一系列相对平稳的分量;其次,通过在鲸鱼种群中融入混沌映射、非线性收敛参数、自适应权重因子和改进的算术优化算法提出HWOA算法,并利用测试函数验证HWOA算法的优越性;然后,对各分量分别构建KELM预测模型,使用HWOA优化KELM的关键参数。最后,将各分量的预测结果叠加重构,得到最终预测结果。案例分析表明,所提模型对变压器正常和异常案例预测的决定系数分别可达97.7%和93.46%,相较于现存方法,该模型具有更好的准确性和适应性,可为电力变压器运维管理提供有利技术支撑。 展开更多
关键词 油中溶解气体 最优变分模态分解 融合型鲸鱼优化算法 核极限学习机 变压器状态预测
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基于变分模态分解-布谷鸟搜索-支持向量回归的变压器油中溶解气体浓度预测方法 被引量:2
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作者 王娜娜 栗文义 李建萩 《电子测量技术》 北大核心 2024年第4期10-17,共8页
针对电力变压器油中溶解气体浓度预测过程中存在的时间序列内部复杂和预测困难等问题,研究了时间序列分解预测重构方式,提出变分模态分解,结合布谷鸟搜索-支持向量回归组合预测方法。首先采用VMD将原始溶解气体浓度分解成为一组平稳的... 针对电力变压器油中溶解气体浓度预测过程中存在的时间序列内部复杂和预测困难等问题,研究了时间序列分解预测重构方式,提出变分模态分解,结合布谷鸟搜索-支持向量回归组合预测方法。首先采用VMD将原始溶解气体浓度分解成为一组平稳的模态分量,降低了预测的复杂度。之后利用预测性能较好的SVR对各个模态分量分别进行预测。最后使用CS开展全局搜索对SVR参数进行优化选取,将得到的溶解气体浓度预测结果进行叠加重构。通过对油中溶解气体中H_(2)的仿真实验,得到VMD-CS-SVR组合模型预测结果的均方根误差为0.124μL/L,平均绝对百分比误差为1.19%,有效提升了预测精度。通过对CO和C 2H 4建模预测,进一步验证了本文所提模型的有效性。 展开更多
关键词 电力变压器 油中溶解气体浓度 支持向量回归 布谷鸟搜索 模态分解
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电力变压器油中溶解气体在线监测数据修复方法 被引量:1
11
作者 何宁辉 吴旭涛 +5 位作者 沙伟燕 李秀广 周秀 田禄 李金鑫 程养春 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期37-48,共12页
变压器油中溶解气体分析已广泛应用于变电站中。但是一些在线监测装置常常出现数据异常或缺失,影响对变压器状态的实时准确判断,因此亟需对在线监测数据中被剔除的“脏数据”和缺失数据进行修复。在总结现场变压器油中溶解气体在线监测... 变压器油中溶解气体分析已广泛应用于变电站中。但是一些在线监测装置常常出现数据异常或缺失,影响对变压器状态的实时准确判断,因此亟需对在线监测数据中被剔除的“脏数据”和缺失数据进行修复。在总结现场变压器油中溶解气体在线监测数据特点的基础上,综合考虑数据修复的时效性和准确度要求,提出了由滑动平均、径向基函数神经网络和多项式拟合3种缺失数据修复算法组成的修复策略;利用现场典型数据,分析了这3种方法的修复效果、最佳参数、优缺点和相互配合方式,实现了对油中溶解气体在线监测数据的快速准确修复。 展开更多
关键词 变压器 油中溶解气体分析 神经网络 数据修复 多项式拟合
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基于TVFEMD和多模型融合的变压器油中溶解气体体积分数预测方法 被引量:1
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作者 曹正江 付文龙 +1 位作者 文斌 花雅文 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期156-166,共11页
油中溶解气体分析可以反映变压器的运行状态,对其体积分数精准预测可以为变压器早期故障判别和预警提供理论支撑。为此提出了一种基于时变滤波经验模态分解和多模型融合的变压器油中溶解气体体积分数预测方法。首先,通过时变滤波经验模... 油中溶解气体分析可以反映变压器的运行状态,对其体积分数精准预测可以为变压器早期故障判别和预警提供理论支撑。为此提出了一种基于时变滤波经验模态分解和多模型融合的变压器油中溶解气体体积分数预测方法。首先,通过时变滤波经验模态分解将气体体积分数序列分解为多个子序列,降低其非平稳性;其次,利用多模型融合策略,将4种不同单模型的预测结果进行融合重构,因单模型权重系数对预测结果有显著影响,利用改进黏菌算法对权重系数进行优化,以提高预测精度;最后,通过算例验证表明,相比于传统的预测模型,所提方法具有更高的预测精度,可以更好地预测油中气体体积分数的变化趋势。 展开更多
关键词 油中溶解气体体积分数预测 时变滤波经验模态分解 改进黏菌算法 多模型融合
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基于油中溶解气体特征量筛选的变压器故障诊断方法 被引量:12
13
作者 廖才波 杨金鑫 +3 位作者 胡雄 邱志斌 刘小天 朱文清 《电力工程技术》 北大核心 2024年第1期192-200,共9页
油中溶解气体分析对变压器故障预警及诊断具有重要意义。针对油中溶解气体特征量种类众多、故障关联特征分析不足等问题,文中以油浸式变压器为研究对象,提出了基于油中溶解气体特征量筛选的变压器故障诊断方法。首先,对油中溶解气体的... 油中溶解气体分析对变压器故障预警及诊断具有重要意义。针对油中溶解气体特征量种类众多、故障关联特征分析不足等问题,文中以油浸式变压器为研究对象,提出了基于油中溶解气体特征量筛选的变压器故障诊断方法。首先,对油中溶解气体的原始特征量进行特征衍生,通过随机森林(random forest,RF)计算特征量对故障诊断的重要度,筛选得到最佳特征组合。其次,采用树结构概率密度估计(tree-structured parzen estimator,TPE)实现RF模型的参数寻优,并形成TPE-RF诊断模型。同时,结合多种评价指标,证明所提方法能够对变压器作出准确的故障诊断。最后,提出TreeSAHP模型分析特征量对各故障的重要度,优选出各故障关联的主要特征量,并根据变压器运行案例,探讨了该方法在电力行业现场应用中的适用性,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 油中溶解气体 变压器 故障诊断 树结构概率密度估计(TPE) 随机森林(RF) 特征筛选 TreeSHAP模型
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基于CEEMDAN和TCN的变压器油中溶解气体含量预测 被引量:5
14
作者 张文乾 刘金凤 +2 位作者 江军 赵旭峰 范利东 《电力工程技术》 北大核心 2024年第3期192-200,233,共10页
准确预测油中溶解气体含量的变化趋势,对变压器的状态评价和寿命评估有着积极的作用。为了提高油中溶解气体预测的准确性,文中提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adapti... 准确预测油中溶解气体含量的变化趋势,对变压器的状态评价和寿命评估有着积极的作用。为了提高油中溶解气体预测的准确性,文中提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)和时间卷积网络(time convolution network,TCN)的油中溶解气体预测方法。首先,通过CEEMDAN方法将油中溶解气体含量的原始序列分解为多个本征模态分量,并将其中的稳定分量与非稳定分量分离;其次,对本征模态分量分别建立TCN并预测未来趋势变化;最后,叠加TCN对各个本征模态分量的预测结果,重构得到原始序列的预测结果。实例分析表明,该预测方法的均方根误差、平均绝对误差、最大误差分别为1.01μL/L、1.53μL/L、5.54μL/L,相较于未采用CEEMDAN算法时分别减小了53.47%、41.18%、13.36%;在使用CEEMDAN的情况下,对比常用的递归神经网络,3种误差均最小。且对比现有油中溶解气体预测方法,文中提出的油中溶解气体预测方法具有更高的预测精度,可以为制定状态检修策略提供更有效的支撑。 展开更多
关键词 油中溶解气体 变压器 自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN) 时间卷积网络(TCN) 时间序列预测 状态检修
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基于模态分解和混合式CNN⁃GRUT的变压器油中溶解气体预测方法 被引量:2
15
作者 谭志超 范竞敏 +2 位作者 冯陆滔 莫文俊 钟铭伟 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2024年第7期80-90,共11页
为防止电力变压器出现运维不足或者过度运维的情况,对其运行状态进行评估和潜在性故障进行预测具有重要意义。DGA技术是对变压器状态进行评估的有效方法,而变压器的机械振动、油温等原因会导致油中溶解气体信号呈非线性趋势,非稳定特性... 为防止电力变压器出现运维不足或者过度运维的情况,对其运行状态进行评估和潜在性故障进行预测具有重要意义。DGA技术是对变压器状态进行评估的有效方法,而变压器的机械振动、油温等原因会导致油中溶解气体信号呈非线性趋势,非稳定特性;致使预测难度增加,甚至日常测量气体数据缺失导致以DGA技术为主的在线监测系统无法监测变压器状态。针对以上问题,本文应用EEMD分解气体浓度信号集,而EEMD产生的高频本征模态函数会增加预测难度和影响预测精度,使用WPD进一步将子信号模态函数分解,针对过去机器学习无法分离和解析浓度信号间时间关联性和蕴藏特性的难题,本文提出了混合式CNN⁃GRUT预测模型,分离气体浓度子信号当中的蕴藏特性,深度解析气体浓度子信号集当中的时间关联特性,迭代子信号重组得到油中溶解气体浓度信号预测值。实验结果得出,提出的CMD⁃CNN⁃GRUT预测模型相较于BP、Elman等混合预测模型,CMD⁃CNN⁃GRUT的预测平均绝对误差减少2244%和309%,并且结合实验证明了所提出的预测模型的有效性。 展开更多
关键词 油中溶解气体 模态分解 卷积神经网络 门控循环网络 预测
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电力变压器油中溶解气体离群值识别和数据重构 被引量:2
16
作者 江军 张文乾 +2 位作者 李波 李晓涵 范利东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期5521-5533,共13页
高质量传感数据是驱动新型电力系统数字化和智能化发展的基础,而由于传感器性能退化、传输中断或其他干扰因素,数据时常出现错误和异常值,造成数据利用率低等问题。针对在役电力变压器油中溶解气体在线监测数据,该文提出了基于COPOD、... 高质量传感数据是驱动新型电力系统数字化和智能化发展的基础,而由于传感器性能退化、传输中断或其他干扰因素,数据时常出现错误和异常值,造成数据利用率低等问题。针对在役电力变压器油中溶解气体在线监测数据,该文提出了基于COPOD、孤立森林(IForest)与Grubbs的联合方法提升油中溶解气体数据的价值。首先,通过COPOD和IForest筛选出包含离群点的数据集,再采用Grubbs对其进行检验,有效识别离群值。进一步地,采用掩码方式优化训练Transformer神经网络模型,填补空缺值重构油中溶解气体数据序列。在相同气体数据序列上,所提算法正确识别点数、正确识别离群点数和受试者工作特征曲线平均面积相比于传统K-近邻算法分别提升了3.5%、29.4%和5.0%。对于数据填补,对比双向缩放算法,填补后的数据与实际数据的方均根误差均值为7.29μL/L,平均绝对误差均值为2.7μL/L,性能分别提升了9.7%和9.2%,有效地提高了数据的质量和利用率。最后,通过11台500 kV变压器油中溶解气体数据分析,有力支撑了变压器状态评价和设备数字化管理。 展开更多
关键词 电力变压器 油中溶解气体 联合检测方法 离群点检测 数据重构技术
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基于Pt-C_(3)N传感器的变压器油中溶解气体的吸附性能研究 被引量:1
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作者 贾东明 韩晓昆 +2 位作者 董翔 衣书伟 郭祥阳 《智慧电力》 北大核心 2024年第4期40-46,61,共8页
变压器的在线监测技术是全球能源互联网建设的重要保障,而变压器油中溶解气体的诊断被视为变压器故障的有效判据。采用密度泛函理论方法模拟了6种油中溶解气体在铂修饰的C3N纳米薄片的吸附过程,通过能带结构、态密度、差分电荷密度的计... 变压器的在线监测技术是全球能源互联网建设的重要保障,而变压器油中溶解气体的诊断被视为变压器故障的有效判据。采用密度泛函理论方法模拟了6种油中溶解气体在铂修饰的C3N纳米薄片的吸附过程,通过能带结构、态密度、差分电荷密度的计算揭示相关的吸附和传感机理。结果表明铂修饰可以显著增强C3N纳米薄片的气敏响应能力,尤其是对CO和C_(2)H_(2)的捕捉能力,这主要归因于掺杂金属颗粒的d轨道电子层贡献。铂修饰C3N纳米薄片对变压器油中溶解气体的吸附能力排序为CO>C_(2)H_(2)>C_(2)H_(4)>H_(2)>CO_(2)>CH_(4)。吸附底物的电子特性发生较大变化。该研究为开发用于检测变压器油中溶解气体的高性能气敏传感器提供了理论基础。 展开更多
关键词 油中溶解气体 C_(3)N纳米薄片 表面改性 气体吸附 密度泛函理论
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变压器故障诊断用油中溶解气体新特征参量 被引量:121
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作者 汪可 李金忠 +4 位作者 张书琦 孙建涛 王健一 高飞 程涣超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第23期6570-6578,6625,共9页
油中溶解气体分析(dissolved gas analysis,DGA)是现场电力变压器故障诊断最常用的方法。然而,油中溶解气体含量较容易受到变压器结构、容量、故障位置以及故障程度等因素的影响,从而降低了变压器故障诊断的可靠性。为了提升变压器故... 油中溶解气体分析(dissolved gas analysis,DGA)是现场电力变压器故障诊断最常用的方法。然而,油中溶解气体含量较容易受到变压器结构、容量、故障位置以及故障程度等因素的影响,从而降低了变压器故障诊断的可靠性。为了提升变压器故障诊断正确率,该文提出了基于支持向量机(support vector machie,SVM)和遗传算法(geneti calgorithm,GA)优选的DGA新特征参量。首先,以28个DGA比值为输入,建立了基于SVM的变压器故障诊断模型;其次,采用GA同时对SVM参数和DGA比值进行优化,得到9个优选DGA比值作为变压器故障诊断用新特征参量。对IEC TC 10故障数据库的诊断结果表明:DGA新特征参量的故障诊断正确率为84%,较常用的DGA含量和IEC比值的诊断正确率提高10%~25%;并且无论采用哪种特征参量,支持向量机的诊断结果均优于神经网络诊断模型。最后,采用DGA新特征参量对国内117组变压器的故障诊断正确率达到了87.18%,再次验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 电力变压器 故障诊断 油中溶解气体比值 支持向量机 遗传算法 IEC TC 10数据库
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激光拉曼光谱应用于变压器油中溶解气体分析 被引量:53
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作者 陈伟根 赵立志 +2 位作者 彭尚怡 刘军 周婧婧 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期2485-2492,共8页
变压器油中溶解气体在线监测是实施变压器状态检修的重要手段之一。激光拉曼光谱技术能直接使用单一频率的激光对混合气体进行非接触式的测量,符合在线监测的要求。利用激光拉曼光谱对变压器油中溶解气体进行分析,能克服传统在线监测方... 变压器油中溶解气体在线监测是实施变压器状态检修的重要手段之一。激光拉曼光谱技术能直接使用单一频率的激光对混合气体进行非接触式的测量,符合在线监测的要求。利用激光拉曼光谱对变压器油中溶解气体进行分析,能克服传统在线监测方法的诸多不足。对激光拉曼光谱在变压器油中溶解气体分析中的应用进行了研究。分析了变压器油中7种主要故障特征气体(H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2)的拉曼特征频谱,并阐述了基于特征频谱和最小二乘法对7种特征气体进行定性定量分析的方法。利用共聚焦拉曼技术和镀银石英玻璃管制成的气体样品池,构建了激光拉曼光谱气体分析试验平台。结合平台研究了7种故障特征气体的拉曼光谱检测特性,并与实验室气相色谱法的测量结果进行了对比。对比结果表明,激光拉曼光谱能有效地对变压器油中溶解气体进行定量分析,为变压器油中溶解气体的拉曼光谱在线监测奠定了基础。 展开更多
关键词 油中溶解气体 拉曼光谱 变压器 多组分气体分析 石英玻璃管
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基于灰关联和模糊支持向量机的变压器油中溶解气体浓度的预测 被引量:28
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作者 司马莉萍 舒乃秋 +2 位作者 左婧 王波 彭辉 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第19期41-46,共6页
提出一种基于灰关联分析和模糊支持向量机的电力变压器油中溶解气体浓度预测模型。该模型考虑了变压器油温、负荷对油中气体浓度的影响,先利用灰关联度分析各因素间的相关性,提取影响气体浓度的主要因素作为支持向量机回归建模的输入样... 提出一种基于灰关联分析和模糊支持向量机的电力变压器油中溶解气体浓度预测模型。该模型考虑了变压器油温、负荷对油中气体浓度的影响,先利用灰关联度分析各因素间的相关性,提取影响气体浓度的主要因素作为支持向量机回归建模的输入样本属性。再将模糊数学和支持向量机结合起来,引入模糊隶属函数,将样本按照时间由近及远赋予由大到小的权重,反映出近期数据对后续预测结果的影响大于早期数据。该模型提高了预测精度,克服了传统支持向量机和只考虑某种或全部气体预测方法的不足。通过实例分析,验证了模型的有效性和优越性。 展开更多
关键词 变压器 油中溶解气体 灰关联分析 模糊支持向量机 预测
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