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研究生: 江佩蓉
Chiang, Pei-Rong
論文名稱: 使用分群演算法與類神經網路辨別電力電纜局部放電信號
Identification of Partial Discharge Signal in XLPE Cables Using K-means Method and Neural Network
指導教授: 戴政祺
Tai, Cheng-Chi
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 71
中文關鍵詞: 電力電纜局部放電分群演算法類神經網路
外文關鍵詞: Partial discharge, K-means method, Neural network, Power cable
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  • 電力電纜劣化的原因包括廠內製造瑕疵、現場施工瑕疵、或老化等,若是放電能量超過該導線之絕緣材料之耐受程度時,電力電纜絕緣將會崩潰,而造成局部放電,一旦局部放電發生,將危害電力電纜而造成重大損害。本文主要是利用高頻感測器(HFCT)量測單芯XLPE電力電纜局部放電訊號,將瑕疵的電氣訊號其原始波形,使用小波濾雜訊法(Wavelet de-noising)濾除環境雜訊而萃取其脈衝特徵值繪製成圖譜後,蒐集不同種瑕疵的資料,分別使用分群演算法(k-means)及倒傳遞類神經網路兩種方法來辨別不同種瑕疵之間的關係,瑕疵實驗主要是針對常見的電纜瑕疵進行模擬分析與辨識,驗證本論文所提出的方法與實驗結果的一致性。

    In this thesis, we aim to develop a system to recognize partial discharge (PD) signal patterns in XLPE power cables. The PD signals are detected by high-frequency current transformer (HFCT) sensors and the PD patterns can be extracted from the raw data with wavelet de-noising method. To identify the PD patterns, the K-means algorithm is presented to distinguish different kinds of faults in power cables. Moreover, the features of 3D patterns extracted from PD patterns can be identified by back propagation neural networks (BPN). On the basis of these results, the system can provide inspection personnel a powerful tool to determine possible PD fault types and maintain related equipment.

    目錄 摘 要 I ABSTRACT II 誌謝 VI 目錄 VII 圖目錄 X 表目錄 XII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 1 1.3論文大綱 2 第二章電力電纜檢測原理及方法 3 2.1電力電纜種類及結構介紹 3 2.2 電力電纜局部放電原理與檢測 5 2.2.1 電力電纜局部放電原理及種類 5 2.2.2 電力電纜局部放電檢測方法 8 第三章 分群演算法與類神經網路 11 3.1 分類演算法 11 3.1.1 非監督式分類演算法 11 3.1.2切割式演算法 12 3.2類神經網路 13 3.2.1 類神經元及其模型 13 3.2.2 倒傳遞類神經網路 16 第四章 系統架構與設計 19 4.1 系統架構 19 4.2 硬體系統 19 4.2.1 硬體系統介紹 19 4.2.2 硬體系統測試 22 4.3 軟體設計 23 4.3.1 系統流程 24 4.3.2 資料萃取與相位圖譜分析 27 4.3.3 直角座標圖與分群演算法分析 30 4.4 倒傳遞類神經網路資料庫 33 4.4.1 倒傳遞類神經網路圖譜萃取 33 4.4.2 倒傳遞類神經網路架構 35 第五章 訊號分析結果與討論 38 5.1 電力電纜加壓實測 38 5.2 表面放電實驗 40 5.2.1 表面放電實驗方法 40 5.2.2 表面放電訊號分析 41 5.3 電暈放電實驗 46 5.3.1 電暈放電實驗方法 46 5.3.2 電暈放電訊號分析 47 5.4 施工不良瑕疵實驗 51 5.4.1 施工不良實驗方法 51 5.4.2 施工不良訊號分析 52 5.5 分群演算法結果與討論... 56 5.6 倒傳遞類神經網路 58 5.6.1 圖譜萃取結果 58 5.6.2 倒傳遞類神經網路辨識結果 61 5.6.3 結果與討論 66 第六章 結論與未來展望 67 6.1 結論 67 6.2 未來展望 68 參考文獻 69

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    下載圖示 校內:2020-07-30公開
    校外:2020-07-30公開
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