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内蒙古农业大学学报(自然科学版)2025年第04期:基于KOA-CNN-LSTM的变压器故障诊断研究

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作者:王明洋;马学军;葛丽娟;周守航;徐志伟;吴昊;任晓丹;

单位:内蒙古农业大学机电工程学院;北方联合电力有限责任公司呼和浩特热电厂;内蒙古机电职业技术学院电气工程系;

摘要:变压器是电力系统中昂贵且重要的电气设备,其稳定运行是电力系统供电可靠性和运行稳定性的重要保障,但变压器故障是不可避免的,及时、准确的故障诊断是变压器安全运行的技术基础。变压器油中溶解气体分析(dissolved gas analysis,DGA)数据的不均衡是影响诊断模型训练精度的重要因素,本文通过安全级过采样法对DGA数据进行增强,同时引入三比值法扩充特征,得出增强后的数据集,对于变压器故障诊断算法方面提出基于开普勒优化算法(kepler optimization algorithm,KOA)的卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)-长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)变压器故障诊断算法。该算法通过CNN提取特征,LSTM提取深层次的特征,通过组合开普勒优化算法及CNN-LSTM深度学习网络对变压器DGA增强数据集进行深度学习,得出优化诊断模型,以达到较高的诊断准确率。

关键词:变压器;;故障诊断;;过采样算法;;深度学习;;开普勒优化算法

基金资助:内蒙古自治区高等学校科学技术重点研究项目(NJZZ21018);; 内蒙古自治区教育厅自然科学重点项目(NJZZ21068);; 内蒙古自治区重大专项项目(RH1900001766)