本文關鍵詞：油浸式變壓器熱點溫度及動態(tài)增容系統(tǒng)研究

  更多相關文章： 油浸式變壓器 溫度分布 熱點溫度 人工神經(jīng)網(wǎng)絡 動態(tài)增容

【摘要】：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,全社會對電能的需求也在不斷提高,已有電網(wǎng)存在著輸變電能力不足的問題,為此國家對電網(wǎng)進行了很多規(guī)劃建設。變壓器作為電網(wǎng)中最關鍵的設備之一,利用其客觀存在的隱性容量進行動態(tài)增容,成為緩解電力需求最優(yōu)選的方式。增容運行會導致變壓器繞組損耗增加,內(nèi)部溫度升高,進而影響變壓器的絕緣壽命,所以對變壓器進行動態(tài)增容,又離不開對變壓器熱點溫度的研究。為了實現(xiàn)變壓器的動態(tài)增容,本文針對所需解決的關鍵問題進行了一系列研究,主要內(nèi)容有：針對油浸式變壓器的熱特性進行分析,研究變壓器熱點溫度的預測方法,提出變壓器動態(tài)增容決策方案,最終開發(fā)了基于熱點溫度的變壓器動態(tài)增容系統(tǒng)。探究變壓器的熱特性對研究其熱點溫度具有重要意義。在了解油浸式變壓器結構的基礎上,對變壓器內(nèi)部熱量傳遞過程以及繞組、鐵心和絕緣油的溫升特性進行了分析,得到了升溫和冷卻時的溫度變化趨勢,明確了熱點溫度的分布區(qū)域。利用有限元軟件建立了油浸式變壓器的三維仿真模型,進行磁流熱耦合場仿真分析,將電磁分析的結果作為溫度計算時的預加載荷,代入熱場分析模型中,最終得到變壓器的內(nèi)部溫度場分布,仿真結果驗證了對變壓器熱特性的研究結論,同時對熱點溫度的具體分布部位有了更深入的了解,為實際測量變壓器熱點溫度時光纖傳感器的安放位置選擇提供了依據(jù)。在著重研究了變壓器內(nèi)部溫度分布規(guī)律和熱點溫度分布位置的基礎上,為了得到準確的變壓器熱點溫度,采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法進行預測,以實際變壓器的測溫數(shù)據(jù)為學習樣本,對網(wǎng)絡訓練參數(shù)的選擇、結構設計過程、訓練樣本處理和神經(jīng)網(wǎng)絡的改進算法等關鍵問題進行了研究,對輸出層采用輸出降維法進行處理并利用Levenberg-Marquardt算法改進網(wǎng)絡結構,提高了神經(jīng)網(wǎng)絡的收斂速度,最終建立了改進的三層人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型。以多臺變壓器的溫升和運行數(shù)據(jù)為樣本,樣本分為訓練集和驗證集兩部分,訓練網(wǎng)絡并驗證其預測準確性,將利用改進的神經(jīng)網(wǎng)絡方法和IEEE Std C57導則算法得到的熱點溫度與實際測量值對比,驗證了神經(jīng)網(wǎng)絡方法預測熱點溫度的準確性。以國際標準規(guī)定的變壓器允許最大熱點溫度為限值,同時考慮變壓器壽命損失,研究變壓器在短期急救負荷和長期急救負荷狀態(tài)下的最大安全運行問題,結合對熱點溫度預測的研究,本文開發(fā)了變壓器動態(tài)增容系統(tǒng),該系統(tǒng)在利用實時運行和測量參數(shù)預測熱點溫度后,可以根據(jù)負荷類型,實時給出變壓器的最大安全運行時間或最大運行安全系數(shù),為調(diào)度部門進行負荷調(diào)配提供依據(jù)。詳細介紹了該系統(tǒng)的實現(xiàn)流程和技術功能特點,分析了動態(tài)增容帶來的效益,證明了該系統(tǒng)可以為變壓器的動態(tài)增容提供有價值的決策建議。
【關鍵詞】：油浸式變壓器 溫度分布 熱點溫度 人工神經(jīng)網(wǎng)絡 動態(tài)增容
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM411
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-23
• 1.1 課題研究的背景和意義12-15
• 1.1.1 變壓器熱點溫度研究的背景和意義12-14
• 1.1.2 變壓器動態(tài)增容研究的背景和意義14-15
• 1.2 變壓器熱點溫度及增容的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-22
• 1.2.1 變壓器熱點溫度的研究現(xiàn)狀15-21
• 1.2.2 變壓器增容的研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3 本文研究內(nèi)容22-23
• 第二章 油浸式變壓器的熱特性分析23-35
• 2.1 油浸式變壓器結構23-24
• 2.2 油浸式變壓器的溫升特性研究24-26
• 2.3 油浸式變壓器的散熱過程分析26-28
• 2.4 基于磁流熱耦合分析的油浸式變壓器熱點分布特性研究28-34
• 2.4.1 變壓器三維模型電磁分析29-31
• 2.4.2 變壓器溫度分布仿真研究31-34
• 2.5 本章小結34-35
• 第三章 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的變壓器熱點溫度預測研究35-56
• 3.1 變壓器熱點溫度的導則計算法及其缺陷35-37
• 3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型的建立與改進37-42
• 3.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡學習算法的原理37-39
• 3.2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法的缺陷及改進39-42
• 3.3 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的變壓器熱點溫度預測研究42-54
• 3.3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練參數(shù)選擇43-46
• 3.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡的結構設計46-49
• 3.3.3 熱點溫度預測結果分析49-54
• 3.4 本章小結54-56
• 第四章 基于熱點溫度的變壓器動態(tài)增容系統(tǒng)研究56-72
• 4.1 變壓器動態(tài)增容的決策方案56-62
• 4.1.1 短期急救負荷下的動態(tài)增容決策57-59
• 4.1.2 長期急救負荷下的動態(tài)增容決策59-62
• 4.2 變壓器動態(tài)增容系統(tǒng)的設計62-64
• 4.2.1 動態(tài)增容系統(tǒng)的結構設計62
• 4.2.2 動態(tài)增容系統(tǒng)的實現(xiàn)流程62-64
• 4.3 變壓器動態(tài)增容系統(tǒng)的實現(xiàn)64-70
• 4.3.1 動態(tài)增容系統(tǒng)裝置結構及說明64-68
• 4.3.2 動態(tài)增容系統(tǒng)技術特點及主要功能68-69
• 4.3.3 動態(tài)增容系統(tǒng)效益分析69-70
• 4.4 本章小結70-72
• 第五章 結論與展望72-74
• 參考文獻74-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文80-81
• 學位論文評閱及答辯情況表81

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄧雙淵;;油浸式電力變壓器熱點溫度在線監(jiān)測方法的研究[J];科技創(chuàng)新導報;2011年20期

2 楊平;劉佳;;一種電力變壓器熱點溫度計算模型[J];變壓器;2013年12期

3 成鳳敏;;虛擬模糊熱點溫度測試系統(tǒng)設計[J];唐山學院學報;2012年06期

4 陳偉根;趙濤;江淘莎;孫才新;;改進的變壓器繞組熱點溫度估算方法[J];高壓電器;2009年01期

5 李劍;劉興鵬;王有元;陳偉根;鄧宗權;;以箱壁溫度為判據(jù)的油浸式變壓器繞組熱點溫度計算模型及試驗分析[J];高電壓技術;2011年10期

6 高鵬;楊亞奇;米康民;;變壓器繞組熱點溫度在線測量的研究[J];山西電力;2013年02期

7 海瑛;錢蘇翔;嚴拱標;;油浸式大型變壓器熱點溫度的動態(tài)模型[J];機電工程;2007年01期

8 朱柳慧;盛戈v，

本文編號：751501