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《中南大学》 2005年
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可拓理论与关联分析及其在变压器故障诊断中的应用

邓宏贵  
【摘要】:为了找出一种新的变压器故障诊断方法,用以克服模糊专家系统、自适应自学习模糊诊断系统和人工神经网络系统等诊断方法的缺陷,将基于物元模型的可拓理论与关联分析方法引入到变压器故障诊断中,为建立一个变压器故障远程监测平台提供了理论基础,论文进行了如下几方面的工作: 通过研究变压器故障的形成原因及表现形式与可拓理论的蕴涵关系,建立了变压器故障信息的物元模型; 运用数学逻辑论与集合论,研究了可拓关系方程、区间距与区间位值的性质及关联函数的建立方法; 根据可拓关联度的数学机理、物理意义和性质,分析了建立关联度多种表达形式的必要性、可行性及在实际应用中的优缺点,并推导得出了关联度的多种数学解释式; 研究了关联矩阵的一致性、完备性、无冗余性等性质,找到了关联度的线性代数求解方法,并提出了求解关联度最优算法; 运用物元模型从定性和定量两个方面考虑电力变压器故障,建立了基于DGA技术的能够同时判断电力变压器故障类型和程度的可拓诊断方法,并分析了该方法诊断电力变压器故障的原理、方法和步骤。大量的实验和现场测试结果表明这种方法诊断准确率达到91%,并且能够诊断变压器内部两种或两种以上同时存在的故障; 探讨了基于关联分析的变压器故障诊断技术,提出了三级关联度算法,建立了基于三级关联度的电力变压器故障诊断新方法。以5种油中溶解气体(氢气、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔)的含量参数作为变压器故障特征参数验证了此方法对变压器故障的实际诊断效果,结果表明该方法不仅能找出故障类型而且能确定故障部位,其有效性超过了传统的相对关联度方法。 论文将可拓集合、物元概念、关联函数和关联度等概念引入变压器故障信息处理中具有非常重要的意义。因为可拓集合和物元概念能够根据事
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