基于多頻超聲波技術(shù)和GWO-BP算法的變壓器油電氣性能檢測(cè)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-25 07:35
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器油電氣性能快速準(zhǔn)確地檢測(cè),提出了基于多頻超聲波(MFU)技術(shù)和灰狼優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GWO-BP)的檢測(cè)方法,利用不同頻率超聲波在變壓器油中傳播速度和衰減系數(shù)不同、對(duì)不同尺寸顆粒物檢測(cè)效果不同的特點(diǎn),綜合了超聲波在無損檢測(cè)上的優(yōu)勢(shì)以及灰狼算法全局尋優(yōu)能力強(qiáng)、預(yù)測(cè)精度高的優(yōu)點(diǎn)。首先利用超聲波在非均勻介質(zhì)中的傳播特性,準(zhǔn)確地獲取超聲波在變壓器油中的傳播速度、衰減系數(shù)等特性參數(shù);再利用灰狼算法對(duì)傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。然后利用灰狼優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)樣本進(jìn)行訓(xùn)練,建立超聲波傳播特性參數(shù)和變壓器油電氣性能參數(shù)之間的映射關(guān)系,進(jìn)而建立變壓器油電氣性能參數(shù)的檢測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)電氣性能參數(shù)快速準(zhǔn)確的無損檢測(cè)。通過實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該方法在檢測(cè)變壓器油電氣性能參數(shù)上的可行性和有效性。
【文章來源】:高壓電器. 2020年08期 北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
超聲波衰減示意圖
多頻超聲波變壓器油電氣性能參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)包括多頻超聲波收發(fā)電路、多頻超聲波探頭陣列、高速數(shù)據(jù)采集卡、上位機(jī)軟件等。其結(jié)構(gòu)見圖2。系統(tǒng)工作時(shí),多頻超聲波發(fā)射電路首先工作。多頻超聲波發(fā)射電路包括高頻振蕩電路、激勵(lì)電路及驅(qū)動(dòng)電路。高頻振蕩電路產(chǎn)生不同頻率的方波脈沖,激勵(lì)電路在不同頻率的方波脈沖作用下激勵(lì)發(fā)射探頭陣列發(fā)射多個(gè)不同頻率的超聲波信號(hào)。同時(shí)電路中的控制芯片控制定時(shí)器開始計(jì)時(shí)。其次,超聲波接收探頭接收回波信號(hào),定時(shí)器停止計(jì)時(shí)并輸出時(shí)間信號(hào)。然后,高速數(shù)據(jù)采集卡對(duì)回波信號(hào)等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,并傳輸?shù)絇C。最后,PC上的上位機(jī)軟件利用優(yōu)化算法對(duì)回波信號(hào)等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并給出檢測(cè)結(jié)果。檢測(cè)裝置圖見圖3。
系統(tǒng)工作時(shí),多頻超聲波發(fā)射電路首先工作。多頻超聲波發(fā)射電路包括高頻振蕩電路、激勵(lì)電路及驅(qū)動(dòng)電路。高頻振蕩電路產(chǎn)生不同頻率的方波脈沖,激勵(lì)電路在不同頻率的方波脈沖作用下激勵(lì)發(fā)射探頭陣列發(fā)射多個(gè)不同頻率的超聲波信號(hào)。同時(shí)電路中的控制芯片控制定時(shí)器開始計(jì)時(shí)。其次,超聲波接收探頭接收回波信號(hào),定時(shí)器停止計(jì)時(shí)并輸出時(shí)間信號(hào)。然后,高速數(shù)據(jù)采集卡對(duì)回波信號(hào)等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,并傳輸?shù)絇C。最后,PC上的上位機(jī)軟件利用優(yōu)化算法對(duì)回波信號(hào)等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并給出檢測(cè)結(jié)果。檢測(cè)裝置圖見圖3。檢測(cè)過程中需要獲取超聲波的傳播速度和衰減系數(shù)。假設(shè)超聲波在變壓器油中的傳播時(shí)間為t,傳播距離為L(zhǎng),則可得到超聲波的傳播速度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]纖維素顆粒物對(duì)變壓器油沖擊擊穿特性影響的試驗(yàn)研究[J]. 趙濤,律方成,劉云鵬,程祥瑞,汪佛池. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(07)
[2]顆粒污染物對(duì)變壓器油氧化安定性的影響[J]. 陳彬,韓超,劉閣. 高電壓技術(shù). 2017(08)
[3]顆粒污染物對(duì)變壓器油理化性能的影響[J]. 韓超,陳彬,劉閣. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2016(06)
[4]基于多頻超聲波技術(shù)的變壓器油參數(shù)檢測(cè)方法[J]. 饒銳,程樂峰,宋浩永,陳于晴,李正佳,余濤. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(22)
[5]電力變壓器繞組變形檢測(cè)與診斷技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 孫翔,何文林,詹江楊,鄭一鳴,劉浩軍,周建平. 高電壓技術(shù). 2016(04)
[6]相對(duì)變換主元分析的變壓器油擊穿電壓預(yù)測(cè)[J]. 唐勇波,彭濤,熊印國(guó),江風(fēng)云. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2015(07)
[7]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制的永磁真空開關(guān)儲(chǔ)能電容恒流充電特性分析[J]. 汪先兵,費(fèi)樹岷,徐清揚(yáng),金敏毅,薛涵,趙鶴. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(10)
[8]基于小波—BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)方法[J]. 師洪濤,楊靜玲,丁茂生,王金梅. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2011(16)
[9]油紙絕緣簡(jiǎn)單模型的剩余擊穿電壓預(yù)測(cè)[J]. 申巍,范廷東,曹雯,吳鍇,成永紅. 高電壓技術(shù). 2011(04)
[10]超聲波在原油中的吸收衰減[J]. 張永發(fā),馬凱,胡長(zhǎng)華. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
博士論文
[1]氣泡和纖維素顆粒對(duì)變壓器油沖擊擊穿特性影響研究[D]. 趙濤.華北電力大學(xué)(北京) 2017
碩士論文
[1]基于灰狼算法的水輪機(jī)調(diào)速器參數(shù)優(yōu)化[D]. 陳涵.華中科技大學(xué) 2016
[2]基于改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變壓器故障診斷方法的研究[D]. 李江浩.華北電力大學(xué) 2015
本文編號(hào):2937222
【文章來源】:高壓電器. 2020年08期 北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
超聲波衰減示意圖
多頻超聲波變壓器油電氣性能參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)包括多頻超聲波收發(fā)電路、多頻超聲波探頭陣列、高速數(shù)據(jù)采集卡、上位機(jī)軟件等。其結(jié)構(gòu)見圖2。系統(tǒng)工作時(shí),多頻超聲波發(fā)射電路首先工作。多頻超聲波發(fā)射電路包括高頻振蕩電路、激勵(lì)電路及驅(qū)動(dòng)電路。高頻振蕩電路產(chǎn)生不同頻率的方波脈沖,激勵(lì)電路在不同頻率的方波脈沖作用下激勵(lì)發(fā)射探頭陣列發(fā)射多個(gè)不同頻率的超聲波信號(hào)。同時(shí)電路中的控制芯片控制定時(shí)器開始計(jì)時(shí)。其次,超聲波接收探頭接收回波信號(hào),定時(shí)器停止計(jì)時(shí)并輸出時(shí)間信號(hào)。然后,高速數(shù)據(jù)采集卡對(duì)回波信號(hào)等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,并傳輸?shù)絇C。最后,PC上的上位機(jī)軟件利用優(yōu)化算法對(duì)回波信號(hào)等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并給出檢測(cè)結(jié)果。檢測(cè)裝置圖見圖3。
系統(tǒng)工作時(shí),多頻超聲波發(fā)射電路首先工作。多頻超聲波發(fā)射電路包括高頻振蕩電路、激勵(lì)電路及驅(qū)動(dòng)電路。高頻振蕩電路產(chǎn)生不同頻率的方波脈沖,激勵(lì)電路在不同頻率的方波脈沖作用下激勵(lì)發(fā)射探頭陣列發(fā)射多個(gè)不同頻率的超聲波信號(hào)。同時(shí)電路中的控制芯片控制定時(shí)器開始計(jì)時(shí)。其次,超聲波接收探頭接收回波信號(hào),定時(shí)器停止計(jì)時(shí)并輸出時(shí)間信號(hào)。然后,高速數(shù)據(jù)采集卡對(duì)回波信號(hào)等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,并傳輸?shù)絇C。最后,PC上的上位機(jī)軟件利用優(yōu)化算法對(duì)回波信號(hào)等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并給出檢測(cè)結(jié)果。檢測(cè)裝置圖見圖3。檢測(cè)過程中需要獲取超聲波的傳播速度和衰減系數(shù)。假設(shè)超聲波在變壓器油中的傳播時(shí)間為t,傳播距離為L(zhǎng),則可得到超聲波的傳播速度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]纖維素顆粒物對(duì)變壓器油沖擊擊穿特性影響的試驗(yàn)研究[J]. 趙濤,律方成,劉云鵬,程祥瑞,汪佛池. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(07)
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[4]基于多頻超聲波技術(shù)的變壓器油參數(shù)檢測(cè)方法[J]. 饒銳,程樂峰,宋浩永,陳于晴,李正佳,余濤. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(22)
[5]電力變壓器繞組變形檢測(cè)與診斷技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 孫翔,何文林,詹江楊,鄭一鳴,劉浩軍,周建平. 高電壓技術(shù). 2016(04)
[6]相對(duì)變換主元分析的變壓器油擊穿電壓預(yù)測(cè)[J]. 唐勇波,彭濤,熊印國(guó),江風(fēng)云. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2015(07)
[7]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制的永磁真空開關(guān)儲(chǔ)能電容恒流充電特性分析[J]. 汪先兵,費(fèi)樹岷,徐清揚(yáng),金敏毅,薛涵,趙鶴. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(10)
[8]基于小波—BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)方法[J]. 師洪濤,楊靜玲,丁茂生,王金梅. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2011(16)
[9]油紙絕緣簡(jiǎn)單模型的剩余擊穿電壓預(yù)測(cè)[J]. 申巍,范廷東,曹雯,吳鍇,成永紅. 高電壓技術(shù). 2011(04)
[10]超聲波在原油中的吸收衰減[J]. 張永發(fā),馬凱,胡長(zhǎng)華. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
博士論文
[1]氣泡和纖維素顆粒對(duì)變壓器油沖擊擊穿特性影響研究[D]. 趙濤.華北電力大學(xué)(北京) 2017
碩士論文
[1]基于灰狼算法的水輪機(jī)調(diào)速器參數(shù)優(yōu)化[D]. 陳涵.華中科技大學(xué) 2016
[2]基于改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變壓器故障診斷方法的研究[D]. 李江浩.華北電力大學(xué) 2015
本文編號(hào):2937222
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