近年來(lái)，隨著配電網(wǎng)智能化建設(shè)水平的提高，配電系統(tǒng)的運(yùn)行與控制將受到大量不確定因素的影響。由于將來(lái)大量的直流設(shè)備會(huì)接入配電網(wǎng)中，給配電網(wǎng)的電能質(zhì)量的治理帶來(lái)新的困難。
 

針對(duì)配電網(wǎng)中出現(xiàn)的電能質(zhì)量、諧波、電壓跌落等問題，有學(xué)者就提出利用混合式配電變壓器（Hybrid Distribution Transformer, HDT）來(lái)解決。西安交通大學(xué)科研人員研究的混合式配電變壓器實(shí)現(xiàn)了配電變壓器與電力電子裝置的集成一體化，不僅能夠在未來(lái)智能配電網(wǎng)中代替?zhèn)鹘y(tǒng)配電變壓器實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率補(bǔ)償、諧波治理、電壓調(diào)節(jié)等功能，同時(shí)使二者協(xié)調(diào)工作，方便維護(hù)，總體成本較低，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用更加方便。
 

混合式配電變壓器主體仍為傳統(tǒng)配電變壓器，通過并聯(lián)電力電子器件實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸功率的調(diào)節(jié)，因此可用于配電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，通過切除電力電子器件，混合式配電變壓器仍可作為傳統(tǒng)配電變壓器使用。
 

然而電力電子裝置的可靠性和使用壽命都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)配電變壓器，混合式配電變壓器作為一種新型的配電變壓器，目前沒有相關(guān)的研究來(lái)鑒別混合式配電變壓器的電力電子故障和變壓器故障，所以混合式配電變壓器發(fā)生電力電子故障的時(shí)候就會(huì)觸發(fā)繼電保護(hù)。如果能夠針對(duì)混合式配電變壓器的故障做出正確的辨識(shí)，當(dāng)發(fā)生電力電子故障的時(shí)候，及時(shí)地切除電力電子裝置，使混合式配電變壓器仍工作在傳統(tǒng)變壓器工況，就能大大地提高混合式配電變壓器運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。
 

鑒于變壓器本身客觀存在的非線性特性和模糊狀態(tài)，近年來(lái)隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者不斷地將模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波變換、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等智能技術(shù)應(yīng)用到變壓器故障辨識(shí)領(lǐng)域。
 

然而目前幾乎沒有學(xué)者針對(duì)混合式配電變壓器同時(shí)做變壓器和電力電子裝置的相關(guān)故障辨識(shí)研究工作。發(fā)生在混合式配電變壓器中的變壓器內(nèi)部故障和電力電子裝置故障在很多情況下具有很大的相似性，所以如何正確地辨識(shí)混合式配電變壓器的電力電子故障和變壓器內(nèi)部故障就成為一個(gè)制約混合式配電變壓器使用可靠性和穩(wěn)定性的難點(diǎn)問題。
 

西安交通大學(xué)的科研人員在利用各種人工智能方法研究傳統(tǒng)配電變壓器故障的基礎(chǔ)上，提出了一種基于小波變換和邏輯斯蒂回歸的混合式配電變壓器故障辨識(shí)方法。一共考慮五個(gè)種類的混合式配電變壓器故障類型，分別為相間短路故障、匝地短路故障、單相匝間短路故障、IGBT短路故障和IGBT開路故障。

研究人員首先通過搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)波形與仿真波形的對(duì)比，驗(yàn)證了仿真模型得到的數(shù)據(jù)的正確性和有效性。然后通過在Simulink中搭建的混合式配電變壓器仿真模型遍歷運(yùn)行不同的故障參數(shù)，獲得了大量的不同類型的故障數(shù)據(jù)。接著將故障數(shù)據(jù)經(jīng)過四層離散小波變換，將小波域下的第四層小波分解的歸一化能量與歸一化能量矩和第二層小波分解的樣本熵作為原始時(shí)域信號(hào)在小波域下的三個(gè)特征，組成特征向量輸入邏輯斯蒂回歸模型中。