220信息：技术与应用信息记录材料2022年12月第23卷第12期0引言电力变压器是电力系统中最重要和最关键的电气设备之一，承担着不同电压等级电网的互联以及功率交换的枢纽作用，其可靠运行直接关系到电力系统的安全与稳定。据有关研究资料表明，绕组变形是电力变压器最主要的故障类型之一[1]。因此，对于新生产和投运的变压器，绕组具有变形的可能性和一定的隐蔽性，对电网的运行存在严重的安全隐患，积极开展绕组状态检测和故障诊断非常关键。目前对于变压器绕组变形诊断的研究方法主要有短路阻抗法、低压脉冲法、振动分析法、发散系数法和频率响应分析法（frequencyresponseanalysis,FRA）[2-3]。其中FRA因具有试验设备便携、灵敏度高、信息丰富等优点而得到国内外电力行业的一致认可。但是这些诊断方法属于离线检测，需要结合设备停电检修进行，无法第一时间发现绕组健康状况。另外，基于FRA主要是通过横向比较变压器同一电压等级的三相绕组幅频响应特性，通过计算三相绕组频率响应曲线在低、中、高频段以及整个频段的相关系数来评估变压器绕组是否存在变形，但是该分析方法过于依赖完善的频率响应原始数据库。针对以上问题，国内外研究学者分析了绕组变形引起的频率响应机理，结合等值电路模型探究绕组变形与频率响应的关系[4-5]。但是目前这些研究对于引起变压器绕组变形的根本原因及其对应的故障类型的认识还不够系统，难以获得数量和种类丰富的故障样本，缺乏完备的绕组变形数据库。为此，本文提出了一种基于时间动态变分自动编码器（TD-VAE）和逻辑正则极限学习机（LogRELM）的变压器绕组变形故障诊断方法。首先沿用鲁非等[4]和邹林等[5]提出的基于“结构参数—电气参数—试验结果”绕组变形故障诊断的新思路，通过变压器有限元模型模拟不同程度变压器绕组径向形变、轴向位移和绕组饼间变化3种故障，求解绕组变形时变压器主要电气参数（电容、电感）。根据所求的电气参数在Matlab软件中搭建变压器绕组等值电路模型，仿真不同绕组变形下变压器的FRA曲线，构建绕组变形故障数据库。以FRA曲线为基础，首次利用基于TD-VAE对原始FRA数据进行重构，生成与原始FRA数据相似的高质量新样本，实现数据样本的增强。同时采用粒子群优化算法（PSO）对LogRELM模型参数进行优化，构建PSO-LogRELM组合模型对变压器绕组变形类别进行诊断。实验结果表明，在绕组变形样本数据匮乏和不平衡的情况下，所提方法可以有效提高绕组变形故障诊断精度。1TD-VAE生成模型针...
