电力变压器健康状态评价方法的研究开题报告

 2022-01-07 21:18:48

全文总字数:4112字

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

目前,我国电力行业经过了30多年的快速发展,行业的规模与环境与之前发生了天翻地覆的变化。如今,我国电网的规模十分庞大,确保电网的稳定运行成为了重中之重。随着电网规模的不断扩大,电力设施维修成本也在不断地增加,采用何种检修策略在确保电网的可靠性的同时降低检修成本成为了现在电力部门的一个重要研究课题。

在电力设备检修方面,曾经许多国家采用事后维修制,这种检修方法存在很多的不足。于是,美国在20世纪40年代开始实行定期检修制,这种方法后面成为大多数国家长期以来的主要检修策略。随后这种检修模式的弊端也慢慢显现出来,比如:经常的停机与维修检修成本大幅提升而且容易导致设备过早损坏[1]。后来,有美国专家提出了状态维修方法,即强调以设备的运行状态为依据进行维修。近年来,国内外专家又提出了以可靠性为中心的检修方式,即在分析设备可靠性的同时考虑经济效益来制定对设备的检修策略。

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2. 研究的基本内容与方案

2.研究(设计)的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

研究内容:

1. 研究影响变压器运行健康状态的主要因素;

2. 构建变压器健康状态评价指标体系;

3. 寻找合适评价方法,对变压器的健康状态展开评价;

4. 学习使用MATLAB等软件,对评价方法进行编程实现;

研究方案:

变压器运行状态受多种因素的影响,其运行状态也处在动态的发展变化中,这就需要建立变压器运行状态综合评估模型。通过对数据的实时分析,综合评估变压器的运行状况及可能的缺陷发展趋势,就可以确定变压器进行检修的时间和故障点。

通过阅读相关文献可知,模糊综合评判法[14]是一种基于模糊数学的综合评价方法,该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价,即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价[15]。它具有结果清晰,系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决。其一般步骤包括:1、确定评价因素;2、确定评价细则;3、确定权重分配;4、进行评价。

模糊综合评判模型的建立:

在电气绝缘性能、绝缘油特性、环境因素和运行历史四个方面选取共15个参量进行分析。如下图所示:

最上面一层为目标层,中间层为项目层,最下面为指标层。在确定评判参量后,需划分电力变压器的运行状态等级。初步拟定四个等级,分别为: “良好”、“一般”、“注意”、“严重”。

随后再建立模糊评判矩阵:设用某子项目下的第 个指标 对变压器进行评估,对评语集中的状态 vi 的隶属度为 ,则可用隶属度集 表示按指标 评估的结果。于是,该子项目下的所有指标就构成其模糊评判矩阵。

并采用层次分析法(AHP)对各参量赋予权重:采用专家经验法来确定层次间和指标间的权重。

最后建立模糊综合评判模型。由于参量之间的隶属度与各层评判因素的权重的确定是评判的关键,所以,后面还需确定参量层隶属函数及隶属度[16]

3. 研究计划与安排

3.进度安排:

第1周 撰写并完成开题报告,无错字、别字,格式规范。

第2周 修改、完善开题报告,进行开题答辩。

第3周 撰写毕业设计论文目录,需要获得指导老师认可。

第4周 深化、细化技术方案内容,搜索并理解相应。

第5-7周 采用Matlab建立模型。

第8-10周 仿真结果优劣进行具体分析,提出改进思路和办法,针对研究目标、内容进一步细化毕业设计内容。

第11-14周 根据论文目录撰写正文,内容层次清楚,格式规范。

第15周 修改、完善论文。

第16周 打印论文,准备答辩。

4. 参考文献(12篇以上)

4.参考文献

[1]Jian Wang;Kuihua Wu;WenbingZhu and Chao Gu.Condition Assessment for Power Transformer Using HealthIndex[J].IOP Conference Series: Materials Science andEngineering,2017,Vol.199: 012046

[2]吴立增.变压器状态评估方法的研究[D].华北电力大学(河北),2005

[3]J.I. Aizpurua;B.G.Stewart;S.D.J. McArthur;B. Lambert;J.G. Cross;V.M. Catterson.Improved power transformercondition monitoring under uncertainty through soft computing andprobabilistic health index[J].Applied Soft Computing,2019,Vol.85: 105530

[4]邹志勇.工程机械维修现状及对策研究[D].长安大学,2002

[5]任方宇,司书宾,蔡志强,张帅.Transformer Fault Analysis Based on Bayesian Networks and ImportanceMeasures[J].上海交通大学学报(英文版),2015,第20卷(3): 353-357

[6]Dominelli, N..Equipmenthealth rating of power transformers[A].2004

[7]赵艳龙,熊兰,徐敏捷,席朝辉,王海英.基于模糊层次分析法的干式变压器运行状态综合评估[J].重庆理工大学学报(自然科学版),2013,(4)

[8]董琪,徐廷学,赵谦.基于模糊层次分析法的某型助推器可靠性综合评估[J].四川兵工学报,2011,(1): 46-48,57

[9]王平.基于模糊综合评判的变压器故障模糊诊断法[J].电力系统自动化,1996,(12):32-35

[10] 廖瑞金,王谦,骆思佳,廖玉祥,孙才新.基于模糊综合评判的电力变压器运行状态评估模型[J].电力系统自动化,2008,第32卷(3): 70-76

[11] 李永丽,顾福海,刘志华,张兴华,贺家李.神经网络理论在变压器故障诊断中的应用[J].电力系统自动化,1999,(24): 20-22,27

[12] 刘有为,李光范,高克利,杜彦明,张勤,牛晓民,孙维本.制订《电气设备状态维修导则》的原则框架[J].电网技术,2003,第27卷(6): 64-68

[13] 刘瑞英.电力变压器状态评估方法的研究[D].东北电力大学,2017

[14] Zhaorong Wu.The Applicationof FAHP in Decisions of Pavement Maintenance[J].IOP Conference Series: Earthand Environmental Science,2017,Vol.61: 012098

[15] 吴莹,俞乾,罗日成,陈春,王菲菲.FAHP和ANN在电力变压器风险评估中的应用[J].长沙理工大学学报(自然科学版),2011,(3): 56-60

[16]郑娜,律方成,杜大全.基于FAHP 的变压器状态模糊评估模型[A].中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十三届学术年会[C],2007

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