基于Transformer神经网络的变压器状态监测
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Power transformer state monitoring based on transformer deep neural network
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    摘要:

    电力变压器是电力系统的关键设备,为保障电力系统健康稳定运行,对电力变压器开展状态监测十分必要。提出基 于Transformer 神经网络的变压器状态监测方法,Transformer 神经网络具有自注意力机制,能够挖掘不同特征维度之间的关 联性,为变压器状态监测提供更可靠的决策能力。在进行变压器数据收集时,将采集到的数据集分为健康、亚健康、病态3个 类别;之后采用原始数据、小波特征以及傅里叶特征融合的方式对数据进行预处理,增加特征维度;通过数据生成和Focal Loss的方法降低模型训练时数据不平衡带来影响,再将处理后的数据输入 Transformer 神经网络进行模型训练,最终利用训 练好的模型预测变压器健康状态。与传统机器学习方法、卷积神经网络、长短时记忆网络相对比,所提方法预测精度有明显 提升,能够准确的监测变压器设备状态,预测准确率能达到90%,是一种有效的变压器状态监测方法。

    Abstract:

    Power Transformer is the critical equipment in electric power system.Transformer status monitor is very important for electric power system stability.This paper proposed a Transformer neural network based power Transformer monitoring system.Transformer neural network deeply mined the relationship between different input feature dimension,which offers a more stable and high accuracy power for Transformer decision system.Training data set was labeled as health status,sub health status and failure status.In feature extraction step,this paper used multiple feature fusion method which included origin data 、wavelet transform feature and Fourier transform feature.For training, we used data generator and Focal loss method to avoid data imbalance influence.Then the processed data was used for model training,we used the trainedmodel for current power transformer status prediction.Theaccuracy of the proposed method is better than traditional machine learning methods and other deep learning model,which achieve almost ninety percent.The experiment result shows this method can be used for power transformer monitor system.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

冯 治 国,金 日,罗 冲,李 昂.基于Transformer神经网络的变压器状态监测[J].国外电子测量技术,2023,42(2):145-150

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