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| 編輯推薦： |
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阐述故障诊断理论，提供大量的故障诊断分析实例、诊断程序和图表，提供配套的分析实例、MATLAB计算程序等。
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| 內容簡介： |
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电力变压器智能故障诊断与绝缘测试技术是电气工程研究生（或本科生）的一门专业课程。全书共10章，分别阐述神经网络诊断方法及其混合算法在变压器油中溶解气体的故障诊断应用、基于粗糙集理论的变压器故障诊断和故障定位、绝缘电阻和电容及介质损耗因数的测量、油纸绝缘极化响应与时域介电谱测量、极化等效电路模型和等效电路参数计算、油纸绝缘老化与等效电路特征量的关系等内容。本书内容由浅入深，为读者构筑了一个从理论到实践的学习平台。书中除了阐述故障诊断理论外，还提供大量的故障诊断分析实例、诊断程序和图表，力求让读者通过学习能系统掌握变压器故障诊断方法和绝缘测试等知识。本书提供配套的分析实例、MATLAB计算程序等。本书可以作为高等院校电气、自动化等专业高年级本科生和研究生相关课程的教材，也可以供电力工程技术人员学习和参考。
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| 關於作者： |
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蔡金锭，博士，福州大学电气工程与自动化学院教授、博士生导师，电力工程系主任。长期从事研究生和本科生的教学和科研工作，为本科生讲授电气工程导论、电力系统稳态分析、教授讲座等课程；为博士和硕士研究生讲授高等电力网络分析与应用和电气绝缘测试技术与故障诊断等课程。研究方向为电气设备故障诊断与绝缘状态检测、电力系统自动化运行与控制、电力设备全寿命周期成本管理与评估。曾两次荣获国家教育部科技进步三等奖，多次荣获福州大学教学成果奖、福州大学优秀教学一等、二等奖和优秀教师荣誉称号。近年来承担国家自然科学基金项目2项、福建省自然科学基金项目2项、福建省教育厅科研基金和校企科技开发项目多项；在国内学术刊物和国际学术会议发表学术论文和教学改革论文40多篇，有20多篇论文被EI和ISTP收录，其中一篇论文荣获中国电机工程学报2004-2008年百篇杰出学术论文，多篇论文多次被他人引用。
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| 目錄：
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目录
第1章油中溶解气体比值法故障诊断1
1.1油浸式电力变压器主要结构和绝缘系统1
1.2变压器故障特征2
1.2.1变压器油中溶解气体的产生2
1.2.2固体绝缘材料的分解及产生的气体3
1.2.3气体的其他来源4
1.3故障类型及其特征4
1.4油中溶解气体故障诊断的依据5
1.5油中气体三比值故障诊断6
1.5.1常规IEC三比值法7
1.5.2改良三比值诊断法9
1.6无编码比值故障诊断12
1.7四比值故障诊断13
1.7.1得能堡比值法13
1.7.2罗杰士比值法14
1.7.3无编码四比值法15
1.8其他诊断方法15
1.8.1O2N2比值15
1.8.2C2H2H2比值16
1.8.3气体比值的图示法16
1.8.4改良电协法17
第2章GA算法和BP神经网络算法原理及操作步骤19
2.1遗传算法基本原理19
2.1.1遗传算法19
2.1.2遗传算法的基本流程19
2.1.3模式定理和隐含并行性21
2.1.4算法关键参数与操作设计21
2.2改进的遗传算法25
2.2.1杂交率、变异率的自适应调整25
2.2.2交叉算子的改进26
2.2.3变异算子的改进27
2.2.4加快收敛速度的措施27
2.2.5最优保存策略28
2.2.6改进遗传算法的仿真28
2.3BP神经网络及其改进算法28
2.3.1BP神经网络28
2.3.2BP神经网络算法原理及模型29
2.3.3BP神经网络算法的实现步骤31
2.4改进反向传播BP算法的措施32
第3章基于GA-BP混合算法的变压器故障诊断34
3.1GA-BP混合算法基本原理34
3.1.1GA-BP混合算法34
3.1.2编码策略34
3.1.3群体设定35
3.1.4适应度函数的确定35
3.1.5混合算法的实现35
3.1.6混合算法的收敛性分析37
3.1.7混合算法的优点37
3.2GA-BP网络及混合算法的故障诊断37
3.3基于三比值神经网络法故障诊断42
3.4基于四比值的神经网络法故障诊断44
第4章基于粗糙集理论的变压器故障诊断47
4.1粗糙集基本理论47
4.1.1知识与知识库47
4.1.2粗糙集的上、下近似集48
4.1.3知识约简48
4.1.4知识表达系统49
4.1.5决策表49
4.1.6决策表的化简及分类规则50
4.2变压器故障的分类代号53
4.2.1常规IEC三比值法故障分类代号53
4.2.2DGA新导则故障分类代号53
4.3基于粗糙集理论的IEC三比值故障诊断54
4.3.1基于粗糙集的常规三比值表化简54
4.3.2基于粗糙集的新导则IEC60599诊断法56
4.4变压器故障诊断实例分析59
第5章基于粗糙集理论的变压器故障定位62
5.1基于粗糙集理论的变压器故障定位诊断62
5.2变压器故障定位的判断规则62
5.3变压器故障定位实例分析65
第6章绝缘电阻和电容及介质损耗因数的测量66
6.1绝缘电阻与电阻率66
6.2影响绝缘电阻的主要因素67
6.3绝缘电阻的直接测量法68
6.4比较法测量绝缘电阻70
6.5充放电法测量绝缘电阻72
6.6相对介电常数75
6.7介质损耗因数75
6.8影响相对介电常数和介质损耗因数的主要因素76
6.9Cx和tan?x的电桥测量法77
6.10双T电桥测量法83
6.11谐振法测量Cx及tan?85
第7章油纸绝缘时域介电谱的测量91
7.1油纸绝缘变压器绝缘老化机理91
7.2油纸绝缘电介质极化理论92
7.3油纸绝缘介质响应特性94
7.4绝缘老化导致极化特性变化95
7.5极化、去极化电流法96
7.6回复电压法97
7.7变压器极化谱的测量方法97
7.7.1回复电压测量的接线97
7.7.2极化、去极化电流测量99
7.8影响回复电压测量的主要因素101
7.9充电电压对极化谱测量的影响104
7.9.1充电电压对回复电压最大值的影响105
7.9.2充电电压对回复电压初始斜率的影响105
7.9.3充电电压对峰值时间的影响105
7.10充放电时间对极化谱测量的影响106
7.10.1充放电时间比与回复电压最大值的关系107
7.10.2充放电时间比与初始斜率Si的关系107
7.10.3充放电时间比与峰值时间tp的关系108
第8章油纸绝缘极化等效电路及其响应110
8.1油纸绝缘极化等效电路模型110
8.1.1极化等值电路元件的组成111
8.1.2基于X-Y模型的等值电路113
8.2基于扩展德拜模型的等值电路114
8.3极化等效电路的响应函数116
8.4油纸绝缘混联等效电路模型118
8.4.1混联等效电路模型119
8.4.2改进的混联等效电路模型121
第9章油纸绝缘变压器极化等效电路参数计算128
9.1介质极化等效电路模型128
9.2粒子群算法及其在参数计算中的应用130
9.2.1建立求解非线性方程组的目标函数130
9.2.2标准粒子群优化算法131
9.2.3改进粒子群优化算法132
9.3应用改进粒子群算法求解电路参数值135
9.4回复电压计算方法138
9.4.1单极化支路回复电压计算公式138
9.4.2多极化支路回复电压计算通式140
9.4.3等效电路中几何电阻Rg的求解140
9.5等效电路参数计算准确性分析140
第10章油纸绝缘老化与等效电路参数关系144
10.1油纸绝缘老化与等效电路极化支路数144
10.1.1等效电路极化支路数唯一性探讨144
10.1.2油纸绝缘老化与极化支路数的关系150
10.2油纸绝缘老化与极化支路时间常数的关系153
10.3实例分析和验证155
附录Ａ故障诊断程序158
附录B基于混沌粒子群混合算法的计算程序163
附录C参数计算结果与测量曲线对比169
参考文献172
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前 言
电力变压器智能故障诊断与绝缘测试技术是电气工程研究生（或本科生）的一门专业课程，书中涉及的基础理论和专业知识面较广，与工程应用关系密切。书中部分章节内容是作者及课题组成员多年来在变压器故障诊断和油纸绝缘老化评估研究领域取得的成果。本书在内容上由浅入深、先理论后实践，详细阐述了油浸式变压器故障特征、故障诊断方法、绝缘电阻、电容和介质损耗因数的测量及时域响应理论和极化谱的测量及其应用。在内容上注重理论与实际应用相结合，为方便读者学习，各章中都列举出故障诊断应用的示例，并附上大量的分析数据和图表，力求使读者通过学习能系统掌握变压器故障诊断方法和绝缘测试等理论知识。
全书共分10章：第1～3章阐述人工神经网络诊断方法及其混合算法在变压器油中溶解气体的故障诊断应用；第4～5章介绍了基于粗糙集理论的变压器故障诊断方法和故障定位；第6章阐述了绝缘电阻和电容及介质损耗因数的测量方法；第7章阐述了油纸绝缘响应及时域谱的测量方法；第8～9章详细介绍了油纸绝缘极化等效电路模型和等效电路参数的计算；第10章介绍了油纸绝缘老化与等效电路特征量的关系。除了阐述故障诊断理论和方法外，还提供了大量的故障分析实例、诊断程序和图表。从知识层次和内容结构上为读者构筑一个从理论到实践的学习平台，充实和拓宽专业知识面，为今后从事相关工作打好基础。本书可以作为高等院校电气、自动化等专业高年级本科生和研究生相关课程的教材，也可以供电力工程技术人员学习和参考。
本书提供配套的分析实例、MATLAB计算程序等资源，请登录华信教育资源网（http： www.hxedu.com.cn）注册下载。
全书由福州大学、福建省新能源发电与电能变换重点实验室（福州大学）蔡金锭教授、邹阳副教授编著，最后由蔡金锭统稿和审核。本书的出版得到福州大学教务处、研究生院的鼎力支持。在编辑过程中，福州大学博士研究生贺德华，硕士研究生陈汉城、曾庆美、叶荣、陈群静和张晓燕等为本书校对工作付出了辛勤劳动，在此向他们致以谢意，同时向书中引用参考文献的所有作者深表谢意。
由于电力变压器智能故障诊断与绝缘测试涉及的专业知识面广而深，限于作者水平有限，难免在书中出现错误和缺点，恳请读者谅解和批评指正。
作
者
2017年8月于福州大学
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