可拓理论与关联分析及其在变压器故障诊断中的应用

可拓理论与关联分析及其在变压器故障诊断中的应用

论文题目: 可拓理论与关联分析及其在变压器故障诊断中的应用

论文类型: 博士论文

论文专业: 控制理论与控制工程

作者: 邓宏贵

导师: 罗安,曹建

关键词: 可拓理论,关联分析,变压器故障诊断,关联度,物元模型

文献来源: 中南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 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

论文目录:

第一章 绪论

1.1 课题来源与背景

1.2 论文选题的意义与目的

1.2.1 选题依据

1.2.2 论文工作的意义

1.3 课题在国内外研究现状

1.3.1 状态监测和故障诊断技术的发展

1.3.2 变压器的状态监测和故障诊断现状

1.3.3 状态监测和故障诊断技术存在的问题

1.3.4 可拓理论发展现状

1.3.5 灰关联分析的发展现状

1.4 论文的理论背景

1.4.1 可拓学产生背景与理论框架

1.4.2 物元理论

1.4.3 可拓集合理论

1.4.4 灰色系统理论

1.5 论文的主要内容

第二章 变压器故障与可拓理论的蕴涵关系

2.1 物元模型中的相关概念

2.1.1 物元的定义

2.1.2 物元三要素

2.1.3 量域、量值域和同域特征

2.1.4 特征物元

2.1.5 多维物元、全征物元和动态物元

2.1.6 物元的性质函数

2.1.7 存在物元与期望物元

2.1.8 物元中的几种集合

2.1.9 物元描述中容易混淆的问题

2.2 物元变换概念

2.3 问题的物元模型

2.4 变压器故障的可拓性

2.4.1 变压器的发散性

2.4.2 变压器故障的可扩性

2.4.3 变压器的相关性

2.4.4 变压器的共轭性

2.5 本章小结

第三章 可拓集合与关联函数

3.1 可拓集合理论

3.1.1 可拓集合定义

3.1.2 可拓域与稳定域

3.1.3 物元可拓集合

3.1.4 物元可拓域与稳定域

3.1.5 可拓集合中两种变换

3.1.6 可拓关系

3.2 区间论域上的可拓集合

3.2.1 提出区间论域可拓集合的意义

3.2.2 区间论域上的可拓集合

3.2.3 区间距与区间位值

3.3 区间论域上的区间值可拓集合

3.3.1 区间论域上的区间值可拓集合提出的意义

3.3.2 区间值可拓集合

3.3.3 区间值距与区间值位值

3.4 可拓理论中的关联函数

3.4.1 初等关联函数及其运算

3.4.2 特殊关联函数

3.4.3 特征函数、隶属函数和关联函数区别

3.4.4 区间论域上的关联函数

3.5 本章小结

第四章 关联度数学模型构建与分析

4.1 灰色关联系统的概念及其主要研究内容

4.2 常见关联度数学模型构建与分析

4.2.1 一般关联度

4.2.2 绝对关联度

4.2.3 速率关联度

4.2.4 点关联度

4.2.5 三阶关联度

4.2.6 正切关联度

4.3 平移关联度

4.3.1 问题的提出

4.3.2 平移关联度的定义及其性质

4.4 测度关联度

4.4.1 问题的提出

4.4.2 测度关联度的定义及其性质

4.5 数学平均关联度

4.5.1 问题的提出

4.5.2 数学平均关联度的定义及性质

4.6 修正T型关联度

4.6.1 关联度的新值城

4.6.2 T型关联度及其缺陷

4.6.3 关联度初始化问题

4.6.4 修正T型关联度及其性质

4.7 基于函数的关联度

4.7.1 函数关联度提出的依据

4.7.2 灰色关联判别的新准则及其计算

4.7.3 函数关联度问题讨论

4.8 本章小结

第五章 故障信息的预处理

5.1 优度评估法

5.1.1 基本概念

5.1.2 优度评估法的具体步骤

5.1.3 优度评估法的优点

5.2 真伪信息判别方法

5.3 物元相容度评估方法

5.4 物元变换的罗姆伯斯思维方法

5.4.1 单步罗姆伯斯思维方法

5.4.2 多步罗姆伯斯思维方法

5.5 本章小结

第六章 可拓方法在电力变压器故障诊断中的应用

6.1 引言

6.2 可拓诊断方法的原理

6.2.1 整体故障分析

6.2.2 故障定位

6.3 可拓方法在变压器故障诊断中的具体应用

6.3.1 基于DGA的可拓诊断方法原理

6.3.2 实例分析

6.4 本章结论

第七章 关联度分析在变压器故障诊断中的应用

7.1 引言

7.2 相对关联度法诊断变压器故障的方法及其不足

7.3 新提出的三阶关联度诊断方法

7.4 实例分析

7.5 本章结语

第八章 论文工作总结与研究领域的发展趋势

8.1 工作总结

8.2 发展趋势

8.2.1 故障诊断技术的发展趋势

8.2.2 可拓学前景

8.2.3 关联分析理论的发展趋势与前景

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果

发布时间: 2006-03-28

参考文献

  • [1].软计算方法及其在电力系统故障诊断中的若干应用研究[D]. 苏宏升.西南交通大学2007
  • [2].基于数据挖掘的变压器故障诊断和预测研究[D]. 赵文清.华北电力大学(河北)2009
  • [3].变压器故障诊断与预测集成学习方法及维修决策模型研究[D]. 郑元兵.重庆大学2011
  • [4].模糊聚类分析及其在电力变压器故障诊断中的应用研究[D]. 陈舵.西安理工大学2008
  • [5].智能信息处理理论的电力变压器故障诊断方法[D]. 郑蕊蕊.吉林大学2010
  • [6].基于相关向量机的油浸式电力变压器故障诊断方法研究[D]. 尹金良.华北电力大学2013
  • [7].基于改进支持向量机的电力变压器故障诊断与预测方法的研究[D]. 司马莉萍.武汉大学2012
  • [8].油浸式电力变压器故障诊断方法研究[D]. 张利伟.华北电力大学2014
  • [9].电力变压器故障诊断方法研究[D]. 武中利.华北电力大学2013
  • [10].数据驱动的大型电力变压器故障诊断和预测研究[D]. 唐勇波.中南大学2013

相关论文

  • [1].大型电力变压器以油中溶解气体为特征量的内部故障诊断模型研究[D]. 李俭.重庆大学2001
  • [2].变压器绝缘故障诊断黑板型专家系统和基于遗传算法的故障预测研究[D]. 廖瑞金.重庆大学2003
  • [3].以油中多种气体为特征量的变压器绝缘在线监测及故障诊断技术研究[D]. 陈伟根.重庆大学2003
  • [4].基于油中溶解气体分析的电力变压器故障诊断技术的研究[D]. 李建坡.吉林大学2008

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