基于支持向量机的变压器远程故障诊断研究

【摘要】： 变压器是电力系统中最重要的电气设备之一,也是电气化铁路牵引供电系统的重要设备。随着国民经济的持续发展,变压器正在向超高压、大容量、自动化的方向发展,对其可靠性要求越来越高,因此提高变压器的运行可靠性显得尤为重要。开展变压器故障诊断技术,提高变压器的运行维护水平,是实现变压器状态维修的重要内容,具有重要的现实意义。油中溶解气体分析(Dissolved Gas Analysis,简称DGA)是检测变压器早期故障的有效方法。本文使用支持向量机开展基于油中溶解气体分析的变压器故障诊断,通过实例分析证明了其有效性。本文还运用基于GPRS的无线通信技术实现变压器气体数据的远程传输,并运用LabVIEW技术设计变压器远程故障诊断控制界面,主要工作内容与结论具体如下： (1)首先分析了电力变压器的常见故障,介绍了变压器故障诊断的常用方法,然后对基于DGA的变压器故障传统诊断方法进行了综述。由于传统的故障诊断方法存在许多不足,本文提出了使用基于支持向量机的故障诊断方法。 (2)介绍了统计学习理论和支持向量机的基本原理,从理论上和实际中得出支持向量机具有良好的非线性映射能力。阐述了传统归一化方法的不足,进而提出了改良的归一化方法,并与传统的归一化方法进行比较。介绍不同的核函数的特点,通过不同核函数的不同算法进行比较选取最适合的核函数。将支持向量机与传统的比值法进行二分类和多分类的对比,验证了支持向量机算法的优势。通过变压器故障的诊断实例,证明比传统比值法更具有优越性。 (3)选用无线通信模块MC55完成现场与诊断中心的数据传输,保证数据及时准确的传送到诊断中心,进行相应的故障诊断。本文详细阐述了无线通信模块的软硬件设计,介绍了重要的AT命令,并对系统进行可靠性设计。 (4)采用Lab VIEW语言设计了基于支持向量机的变压器远程故障诊断界面。 综合上述研究成果,开发出了变压器远程故障诊断系统,经过综合调试能够实时的将现场采集的气体数据传送到远程故障诊断中心,经过支持向量机诊断系统得出了较高的分类准确率。