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基于智能算法的扼流适配变压器故障诊断的研究
| 论文题名： | 基于智能算法的扼流适配变压器故障诊断的研究 |
| 关键词： | 高速铁路;牵引供电;变电设备;故障诊断 |
| 摘要： | 在电气化铁路中，牵引供电系统造成的不平衡电流可能以传导耦合的形式对轨道电路构成干扰。扼流适配变压器工作在站内轨道电路中强弱电的结合部分，具有显著的抗干扰效果，在轨道电路抗电气化干扰中起到了相当重要的作用。然而，由于生产中留下的微小隐患或恶劣的工作环境，扼流适配变压器有一定几率发生故障，因此导致的“红光带”现象时有出现。当事故发生时，由于故障较为隐蔽，查找和维修过程往往较长，影响运行效率。因此，亟待研究一种针对扼流适配变压器的故障诊断，其可依据采集的实时监测数据，应用智能算法判断出故障类型，可大大缩短故障排除时间，从而为铁路安全、高效运营提供保障。在分析常见变压器与铁路信号设备故障诊断方法优缺点后，设计出一种基于粗糙集与模糊理论的扼流适配变压器故障诊断方案，能够以较高的正确率判断出故障类型，保证在明确故障类型的前提下指导维修，提前排除故障。 本研究主要内容包括：⑴探讨应用于铁路现场的扼流适配变压器故障诊断系统的总体结构，详细分析室外监测单元和室内控制单元的结构及功能实现方式，并介绍故障诊断仿真的内容，其包括数据采集、数据处理和模糊推理三部分。⑵在室内搭建了完整的一送一受25Hz相敏轨道电路实物环境，确定需要采集的特征点位置。在多种变量模拟的不同场景下对扼流适配变压器正常状态与各项故障状态进行仿真，采集故障监测数据。⑶对于采集到的大量监测数据，采用粗糙集理论进行分析，实现简明故障规则的提取。首先设计相对属性约简算法，完成对故障决策表的相对属性约简;然后应用决策规则提取算法，对相对约简后的故障决策表进行处理，得到最终的故障诊断决策规则，同时初步建立故障模型。⑷最后，基于模糊理论对故障模型进行完善，选择模糊推理实现故障诊断，并利用具有代表性的故障样本对故障诊断程序进行验证，确定故障诊断的正确率达到要求。 |
| 作者： | 张楠乔 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 杨世武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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