Testing Data 輸 入
D1 D2 T1&T2
圖 4-6 SVMs Testing 架 構 圖
T3 PD Normal
資料檔(DGA_data.mat),樣本數據包括了:H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2 等5種特徵氣體數據,程式碼執行訓練及測試程序之情形如圖4-7所 示,圖中所示是程式碼執行中所擷取的部分畫面。
圖 4-7 程式碼執行訓練及測試程序之情形
圖4-8則為SVMs多層網路分類器之整體求解策略流程圖。
開始
五、 診斷實例與結果分析
本論文先前於高港局(KHB)5CY所建置的整合型變壓器油中溶解 氣體蒐集系統,目前運轉正常,也陸續蒐集到一些可貴的變壓器油中 之可燃性氣體資料,惟該變壓器運轉至今尚稱正常,故所蒐集到的樣 本均屬正常無故障下之樣本數據,如僅利用這些資料尚無法進行故障
5.1
-5、
表5-7.0 案例的診斷,故在文獻上[45,46]蒐集了IEC TC 10 資料庫,並承蒙TPC 方面提供了將近700組故障及無故障的測試樣本資料,以下的故障案例 診斷,就是利用該等資料及KHB 5CY的檢測樣本數據約800組作為診斷 的樣本,由於這些樣本均屬實測資料,應可有效提供本研究訓練及測 試之用。
IEC TC 10 資料庫故障案例分析(CASE 1):
以IEC TC 10 Database of Faulty Equipment Inspected in Service
(合著於IEC 60599 Std)所提供之134組歷史故障案例樣本資料做為 本論文CASE 1之多層SVM分類器的訓練與測試輸入樣本,其中100組樣 本被擷取當為訓練資料,擷取方式是以隨機取樣方式來進行,而將前 述100組的訓練資料再混入34組尚未被採用的樣本,全部134組樣本則 做為系統測試驗證用測試資料,每次擷取20組來進行測試驗證,擷取 方式仍然以隨機取樣方式進行,這134組樣本數據包括:正常無故障部 分(Normal)29組、部分放電故障(PD)6組、700℃以上高溫過熱故 障(T3)16組、700℃以下中低溫過熱故障(T1&T2)15組、高能電弧 放電故障(D2)45組及低能火花放電故障(D1)23組,以DGA分析所得 到的原始可燃性氣體成分,詳如表5-1、表5-2、表5-3、表5-4、表5
6所示。
本論文係以PC Pentium-4 1.7GHZ 512MB RAM的電腦在MATLAB 視窗作業環境下來執行Multi-Layer SVM Classifier的程式訓練與測 試驗證工作,參數設定為σ2=3.0、C=100,而ε=0.008,測試結果詳如 下列說明:
其中可以從表5-1至表5-6中發現,若以IEC 599三比值編碼法則來 診斷故障狀態,將會有一大部分的故障案例無法藉由該方法正確診斷 出實際的故障情形,如表5-1編號107的案例,IEC TC 10 資料庫所列 狀態為「正常無故障」,但如利用IEC 599的三比值編碼法則卻無法診 斷出故障類型,而利用本論文所提出之多層SVM分類器(SVM1)可以很 迅速、正確的診斷出與IEC TC 10 資料庫所列「正常無故障」的狀態 一致,再如表5-1編號112的案例,IEC TC 10 資料庫所列狀態為「正 常無故障」,但如利用IEC 599的三比值編碼法則診斷結果為PD2故障類 型,而利用本論文所提出之多層SVM分類器(SVM1)診斷結果與IEC TC 10 資料庫所列「正常無故障」的狀態是一致的,另如表5-4編號39的 案例,IEC TC 10 資料庫所列狀態為「D2電弧放電故障」,但如利用IEC 599的三比值編碼法則卻無法判斷故障類型,而利用本論文所提出之多 層SVM分類器(SVM1)診斷結果與IEC TC 10 資料庫所列「D2電弧放電 故障」的狀態是一致的,另從表5-6編號96、102兩個樣本案例,如利 用IEC 599的三比值編碼法則也似乎無法正確判斷故障類型,而利用本 論文所提出之多層SVM分類器(SVM1)則可以很迅速、正確的診斷出與 IEC TC 10 資料庫所列「T3過熱故障」的狀態相同,由前述說明可以 很明顯看出,想藉由IEC 599的三比值編碼法則來進行故障診斷,將面 臨診斷精確率低,且不具科學推斷準則等瓶頸,而本論文所提出之多 層SVM分類器(SVM1)卻可以有效彌補這方面的不足的。
表5-1變壓器故障案例診斷結果比較表﹝正常無故障部分﹞ IEC TC 10 資料庫