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研究背景

变压器缘在受到一些不可抗因素的作用后会产生老化劣化的现象，绝缘能力减弱，进而形成绝缘故障隐患，影响系统运行的安全可靠性。目前扩展德拜模型等效电路参数能够有效反映油纸绝缘的老化状态，特别是极化支路数N伴随着老化程度的加深而不断增加，如何有效并可靠的判定等效电路极化支路数及其参数辨识是分析变压器油纸绝缘介质老化的关键。

论文所解决的问题及意义

针对扩展德拜模型极化支路参数难以准确辨识的问题，本文提出一种基于频域介电谱二次微分解谱法的支路数判定和参数辨识方法，该方法能够避免现有参数辨识方法存在预设极化支路数和辨识结果不唯一等问题，从而提高了参数辨识的准确度。

论文方法及创新点

1、构建极化复电容实部二次微分谱线

2、微分解谱

根据微分子谱线特性，从首个峰值点进行依次解谱，能够获取各个子谱线情况。对某220 kV油浸式变压器极化复电容实部二次微分谱线进行解谱，解谱过程如下：

图1 极化复电容实部二次微分谱线图

（a）第一次解谱                 （b）第二次解谱

（c）第三次解谱                 （d）第四次解谱

（e）第五次解谱                 （f）第六次解谱

图2 极化复电容实部微分解谱过程

3、参数辨识

图3 变压器复电容实部谱线对比情况

结论

1）极化复电容实部二次微分谱线峰值点个数即为变压器油纸绝缘介电响应等效电路极化支路数，为后续准确辨识等效电路参数提供重要依据。

2）极化复电容实部二次微分谱线峰值点坐标能够直接准确辨识等效电路参数，且峰值点坐标具有唯一性，有效提高等效电路参数辨识的准确度。

3）基于解谱法构建的等效电路模型能够准确反映频域介电谱，为后续应用等效电路参数和频域介电谱特征量诊断变压器绝缘老化状态奠定重要基础。

本课题组长期致力于电力系统油纸绝缘电气设备的状态监测与老化评估、电力安全运行分析、开关设备运行分析等领域的研究，深化校企合作，助力企业发展。近年来，团队与国网华东分部有限公司、国网福建省电力有限公司、国网福建省电力科学研究院、南网广州供电局、福州大学等多家单位联合开展科技项目合作，研究内容主要有电力系统安全运行评估、电气设备油纸绝缘状态与剩余寿命评估、真空断路器故障分析等方面，取得一定研究成果及其应用实践，为新型电力系统高质量发展贡献应有之力。