【好文推荐】基于改进NSGA多目标值优化的油纸绝缘状态评估方法

引文信息

张朋, 张健, 杨航, 等. 基于改进NSGA多目标值优化的油纸绝缘状态评估方法[J]. 中国电力, 2023, 56(10): 124-132.

ZHANG Peng, ZHANG Jian, YANG Hang, et al. Improved NSGA multi-objective optimization based oil-paper insulation status assessment method[J]. Electric Power, 2023, 56(10): 124-132.

摘要

油纸绝缘作为油浸式电力变压器的重要组成部分，其绝缘状态的可靠对维护变压器的稳定运行至关重要。为准确获得油纸绝缘频域介电响应特性与其绝缘状态的关系，开展了老化、受潮油纸绝缘试样的频域介电响应测试，并基于扩展Debye模型，提出了采用改进非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm，NSGA）的油纸绝缘宽频介电特征参数的识别方法，通过油纸绝缘复电容的频谱曲线，完成了扩展Debye模型特征参数的准确提取。考虑特征参数信息熵的权重关系，建立了模型特征参数与绝缘水分含量及老化程度的定量表征方程。通过该方法可实现油纸绝缘状态的量化分析，为油浸式电力设备绝缘状态的准确评估提供理论支撑。

结论

本文通过试验对油纸绝缘频域介电特性进行分析，提出了采用改进NSGA算法的多目标值优化方式，实现对油纸绝缘老化、受潮程度的量化评估，得到如下结论。

1）改进NSGA算法可通过多目标值优化方式，实现FDS曲线的准确拟合及油纸绝缘系统扩展Debye模型特征参数的提取。

2）扩展Debye模型中几何电容C₀与绝缘老化及受潮程度的关系较小，随着油纸绝缘试样老化程度及水分含量的增加，各极化支路电容C_i显著增大，绝缘电阻R₀和支路电阻R_i均减小。

3）特征参数与参数信息熵相结合可有效建立水分含量、老化程度与模型特征参数之间的定量表征关系，并通过FDS测试曲线准确获得油纸绝缘系统的老化及受潮状态。

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编辑：于静茹

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