基于多分类最小二乘支持向量机和改进粒子群优化算法的电力变压器故障诊断方法

为了提高故障诊断的准确率,提出了一种多分类最小二乘支持向量机(LS-SVM)和改进粒子群优化(PSO)相结合的电力变压器故障诊断方法。引入最小输出编码构造多个2分类LS-SVM,实现了变压器诊断的多类分类。利用PSO算法获得LS-SVM诊断模型的最优参数,并采用交叉验证原理来提高分类算法的整体泛化性能。实例分析结果表明,采用LS-SVM和PSO算法可以准确、有效地对变压器进行故障诊断;与传统的电力变压器故障诊断方法相比,该方法的诊断准确率更高。

大型电力变压器内绕组辐向抗短路能力评估

随着电网容量和电压等级的提高,大型电力变压器短路导致的恶性事故不断增加,这种情况已直接威胁电网安全运行。通过对大型电力变压器漏磁通及短路电动力分析,指出变压器内绕组的辐向失稳已成为绕组耐受短路的首要问题。研究了电力变压器内绕组辐向电动力计算和抗短路能力校核评估方法,并给出了变压器绕组线饼的临界失稳强度和抗短路能力评估计算流程。最后通过具体实例并依据四种改进措施进行对比分析,提出提高变压器抗短路能力具体的改进措施。

变压器绕组变形的低电压阻抗诊断方法及实例研究

针对变压器在遭受短路冲击时会引起绕组变形的问题,提出一种变压器绕组变形的低电压阻抗诊断方法。分析变压器绕组空间结构与漏磁通分布,建立短路电抗与绕组相对位置的数学模型,论证了基于低电压短路阻抗的变压器绕组变形诊断原理及判断方法。通过实例分析,研究低电压阻抗法的单相测量试验,推导出变压器各单相阻抗的计算公式,试验结果验证了低电压阻抗诊断方法的有效性和准确性。

基于多重三电平桥结构的静止无功发生器

针对一般电压源逆变器拓扑在静止无功发生器(SVG)逆变电路中输出电压质量的不足,提出了一种多重三电平桥结构。采用瞬时无功功率理论,分析了基于该拓扑结构的静止无功发生器实现无功功率控制的等效电路及工作原理。并设计了一种基于电流直接控制的控制方法,采用双闭环反馈控制策略,通过三角波比较方式的脉冲宽度调制技术对电流波形的瞬时值进行控制。经过对系统主电路进行仿真分析,获得了较高的逆变器输出电压质量和准确的三相无功指令电流,同时得到了补偿后网侧电压和电流的波形,电压和电流基本同相位,实现了对无功功率的有效补偿。

基于YOLO-2MCS的输电线路走廊隐患目标检测方法

输电线路在跨越高速铁路、高速公路和重要输电通道场景下易受到外力破坏,可能严重影响输电线路安全可靠运行。针对此问题,该文通过构建输电线路走廊隐患目标数据集,提出新模型YOLO-2MCS用于输电线路走廊隐患目标检测。使用混合数据增强策略对数据集进行有效扩充,以提高模型在复杂场景下的泛化性和鲁棒性;在EfficientRep骨干网络引入卷积注意力机制模块,有效提升模型对多尺度目标的检测能力;构建使用softplus激活函数的双向特征金字塔结构加强模型特征学习能力;在检测头使用SIoU损失函数进一步提升模型检测精度。实验结果表明,相较于原YOLOv6网络,该模型在0.5:0.95的严苛阈值下平均精度均值提升4.4%;将该模型与主流的检测模型FasterR-CNN、YOLOX、YOLOv5和YOLOv7分别进行对比评估,该模型的检测精度、检测速度、模型复杂度均获得最优性能,其平均检测速度高达约300帧/s,且内存仅为40.7 MB,同时满足在边缘计算设备上部署的要求。

电力变压器油纸绝缘热老化研究综述

综述了电力变压器油纸绝缘老化的研究现状,剖析了影响变压器油纸绝缘老化的各种因素。分析了变压器油纸绝缘热老化特征产物及规律,强调了水分对变压器油纸绝缘热老化的影响。分别总结了变压器油纸绝缘热老化的理化和电气特征量,并从微观形貌和分子动力学模拟层面探索绝缘纸内部纤维素的断链机理,从而讨论各种因素对绝缘热老化的影响机制。最后提出了电力变压器绝缘热老化领域后续关注的问题。

基于云理论的电力变压器绝缘状态评估方法

针对电力变压器故障机理复杂,模糊评价隶属函数的确定具有主观性且未考虑随机性,仅凭油中溶解气体单一因素难以有效评估其潜在隐患的问题,提出了一种新的基于模糊云理论的变压器绝缘状态评估方法。建立了绝缘状态评估体系并进行了等级的划分,在用变权动态确定指标权重的基础上,采用隶属云模型描述其模糊性与随机性,并结合红外热像仪与油中溶解气体分析方法对其绝缘状态进行综合评价。通过实例研究,验证该方法有效易行,为变压器状态检修工作提供了一种新方法。

基于集对分析方法的电力变压器绝缘状态评估策略

针对大型电力变压器绝缘状态和故障机理复杂、具有不确定性、难以有效评估的问题,提出了基于集对分析方法的变压器绝缘状态评估策略。建立变压器绝缘状态定量和定性评估指标体系,在状态等级划分和指标参数提取的基础上,构建集对分析算法及实现步骤,用联系度及其数学表达式统一描述系统状态的不确定性问题,结合信度准则实现对变压器绝缘状态的评估。实例研究并与其他状态评估方法的比较表明,该策略可行、有效,为电力变压器绝缘状态评估提供了一种新的思路。

变压器状态评估指标权重计算的未确知有理数法

多信息量融合的电力变压器状态评估中,评估指标的权重确定是极为关键的环节。目前在进行变压器状态评估时,指标权重的确定主要依赖专家经验,而专家意见的未确知性带来了判断的不确定性。为此,引入未确知数学理论,提出了基于未确知有理数的变压器状态评估指标权重计算方法。通过建立评估指标重要性程度的未确知有理数,有效减小了专家主观性对权重量化结果的影响。理论分析和实例验证表明,基于未确知有理数的评估指标权重计算方法与现在使用较多的层次分析法相比不仅计算过程大为简化,实用性更强,而且计算结果也更符合实际,该方法可以为更准确地评估电力变压器的状态提供参考。

基于可拓分析法的电力变压器本体绝缘状态评估

实现电力变压器状态的准确评估不仅是施行状态检修的核心与基础,同时也是发展智能电网的需要。针对电力变压器故障机理错综复杂和本体绝缘状态具有不确定性,因而难以客观有效评估的问题,以220kV油浸式电力变压器为研究对象,提出了基于物元可拓分析的电力变压器本体绝缘状态评估策略。在对其本体状态评估物元分析的基础上,构造了各评估指标的关联函数,指标关联函数值在正常运行的量变范围内为正,当量变突变到质变时关联函数值取负;通过研究关联函数值与变压器状态的对应关系,探讨了变压器的状态评估策略。实例分析并与其他评估方法比较证明:该方法行之有效,基于物元可拓分析的电力变压器状态评估策略可以为实施状态检修提供参考。

多信息量融合的电力变压器状态评估模型

为提高电力变压器状态评估的准确性,促进检修模式向状态检修技术发展,以220kV等级油浸式电力变压器为例,在实际调研的基础上研究了变压器运行状态与评估指标数值之间的隶属关系和指标初始值差异对评估结论的影响,应用未确知数学理论对专家的评估指标权重量化结果进行处理。建立了基于半哥西分布函数的绝缘油试验评估指标状态函数和考虑指标初始值差异的电气试验评估指标状态函数。实例分析表明,所建立的各试验指标的状态函数和基于未确知有理数的指标权重求解方法可以更加便捷地实现变压器的状态评估,为检修决策提供合理建议。

500kV电力变压器直流偏磁耐受性能的仿真研究

为了深入研究500 kV电力变压器的直流偏磁耐受性能,根据J-A磁滞回线理论,基于电路磁路模型建立了500 kV自耦变压器的直流偏磁仿真模型,通过改变J-A模型中的关键参数,仿真研究了矫顽力、剩磁和磁滞损耗等硅钢片磁化特性对500 kV变压器直流偏磁耐受性能的影响。仿真结果表明,变压器直流偏磁时,励磁电流出现畸变,有偶次谐波出现,励磁电流随直流分量的增大呈现不同的增幅。当磁滞回线的矫顽力增大时,励磁电流及其总谐波畸变率随外加直流分量的增幅变小。当剩磁和磁滞损耗增大时,励磁电流及其总谐波畸变率随外加直流分量的增幅加剧。研究结果可为大型变压器直流偏磁耐受能力评估及直流偏磁抑制措施提供理论依据和新思路,具有一定的实用价值。

500kV电力变压器直流偏磁损耗特性的仿真研究

局部过热是变压器发生直流偏磁现象时的一个重要特征。为了较为准确地分析变压器直流偏磁时的损耗特性及其诱发的局部过热问题,文中基于电路—磁路模型计算了500 kV变压器直流偏磁时的励磁电流,然后以此为边界条件建立了变压器的有限元分析模型,仿真研究了500 kV变压器的漏磁场和结构件损耗随直流分量的变化规律。计算结果表明,直流偏磁时,励磁电流、漏磁场、夹件和油箱表面的涡流损耗均随直流分量的增加呈现增大趋势。当变压器铁心工作在磁化曲线的饱和段时,励磁电流、夹件和油箱表面的涡流损耗的增幅加剧,可能会出现局部过热现象。研究结果可为变压器直流偏磁耐受性能分析提供理论依据。

有载分接开关油箱渗漏导致变压器油色谱数据异常诊断

变压器油色谱分析结果可直接反映变压器存在故障与否。针对某台220 kV主变压器(主变)油色谱分析乙炔超标问题,对该主变进行故障诊断,采用几种带电检测手段对该台变压器进行分析,均未表现任何放电或过热缺陷:后通过改变变压器有载分接开关运行状态,初步确定变压器油乙炔超标的原因为有载分接开关油箱与本体油箱存在渗漏点,停运后的现场检查结果验证了这一推断。为解释故障特征气体来源,介绍了有载分接开关的动作机理和切换过程,为今后变压器本体油色谱分析结果超标问题的分析提供了新的思路和经验。

基于单周控制的三相直流侧串联型有源电力滤波器

针对大量使用的三相不可控整流桥,提出了一种新型的基于单周控制的三相直流侧串联型有源电力滤波器,该滤波器串联在整流桥和谐波源负载之间,只需要工作在电压电流2个象限,仅处理部分功率,不需要进行复杂的谐波检测计算,通过简单的控制即可实现对谐波电压和无功的同时补偿。文中详细分析了该滤波器的工作原理,通过理论推导,建立了单周控制实现方程。理论分析和仿真结果表明,该单周控制的三相直流侧串联型有源电力滤波器谐波电流跟踪效果好、动态性能优良,能有效补偿整流桥非线性谐波源。

单相串联型直流侧有源电力滤波器

提出了一种单相串联型直流侧有源电力滤波器。与传统的单相有源电力滤波器相比,有源开关的数量减少了一半,简化了电路结构,降低了成本。串联型直流侧有源电力滤波器采用双环控制,电流控制跟踪电源电压变化,电压控制调整有源电力滤波器的能量流向。通过改变有源电力滤波器上储能电容电压极性,实现对电感电流的连续可控,提供负载所需要的谐波电压,使电源电流成为与电源电压同频同相的正弦波,从而实现谐波治理。这种控制方法具有结构简单、补偿效果好等优点。仿真结果验证了所提出理论的正确性。

单周控制的直流侧有源电力滤波器及其补偿特性研究

针对整流桥谐波源负载,笔者通过对其电压型谐波源和电流型谐波源的谐波特性分析,指出DC侧并联型APF补偿电压型谐波源的不足,进而研究其对偶拓扑结构——DC侧串联型APF。对两种DC侧APF进行了单周控制理论实现和补偿特性效果比较。结果表明:DC侧并联型APF适合补偿电流型谐波源,DC侧串联型APF更适合补偿电压型谐波源,从而验证了理论分析与单周控制实现的正确性。

直流侧串联型有源电力滤波器的单周控制方法

单周控制(one cycle control,OCC)因其控制结构简单,控制精度高,响应速度快等优点,已被广泛用于有源电力滤波器(active power filter,APF)的控制。目前单周控制技术主要集中在并联型APF的控制中,而对单周控制应用于串联型APF仍需要进一步研究。文中将单周控制理论应于直流侧串联型APF,通过对其主电路工作原理的分析,导出了用于DC(direct current)侧串联型APF的单周控制数学关系,并建立了控制方程。仿真结果验证该理论的正确性与可靠性。

双环控制新型三相串联APF建模与仿真研究

有源电力滤波器可动态补偿电网中的谐波和无功分量。在分析整流桥直流侧并联型有源电力滤波器的基础上,提出了三相整流桥直流侧串联型有源电力滤器的基本拓扑结构,建立了基于双环控制的数学模型,并从理论上证明了基本结构和控制模型的正确性。对补偿前后三相电源电流进行了仿真研究,结果表明补偿后各相总谐波畸变率大大降低,电源电流为与电源电压同频同相的正弦波,很好地证明了该新型有源电力滤波器良好的补偿效果。

双环控制整流桥直流侧串联型有源电力滤波器及实验研究

针对广泛应用的整流负荷,提出一种直流侧串联型有源电力滤波器(active power filter,APF)。这种DC侧APF串联在整流桥与负载之间,通过产生谐波电压达到补偿谐波源的目的,使电源电流成为与电源电压同频同相的正弦波。与传统的交流侧有源电力滤波器相比,有源开关的数量减少了一半,简化了电路结构,降低成本。串联型DC侧APF采用双环控制,电流控制跟踪电源电压变化,电压控制调整APF的能量流向,通过改变APF储能电容电压极性,实现对电感电流的连续可控,从而实现谐波治理。这种控制方法具有结构简单、控制效果好等优点。实验结果验证了文中所得结论。