电池储能系统绝缘电阻检测方法误差分析

电池储能系统绝缘电阻检测对电池储能电站的安全运行至关重要。为了解决常用的平衡-不平衡电桥法测量误差较大且有随机性的问题,建立了平衡-不平衡电桥法的计算机仿真模型,研究了绝缘电阻检测的误差影响因素。从电压测量误差偏置和电压测量精度2个方面对绝缘电阻检测误差的影响进行了分析。针对正母绝缘降低时的测量范围不宽和测量结果不准确的工程实际问题,对平衡-不平衡电桥法进行了改进。提出了电桥电阻如何选型的理论依据和具体方法。针对正负极绝缘同时降低时测量的准确性较差,存在绝缘监测死区的问题,利用仿真模型绘制出的三维曲面图进行分析,提出了可变阻值切换桥法,该方法可有效增加该工况下的检测准确度。最后工程现场的实际测试验证了误差分析和参数选型的正确性。该研究成果对电池管理系统绝缘监测功能的设计和参数选型提供了参考和理论依据。

基于极化/去极化电流的绝缘状态检测研究进展

极化/去极化电流法是一种非常重要的电气设备绝缘检测方法,目前该方法已经广泛应用于变压器油纸绝缘、电缆交联聚乙烯绝缘等的状态检测中,取得了众多的研究成果。为了获得该领域的研究现状,在介绍极化/去极化电流测量原理的基础上,从检测系统、绝缘等效电路辨识、绝缘老化和受潮状态检测3个方面,对该领域的研究进展和存在的不足进行了综述。研究结果表明:现有的检测系统基本能满足实际极化/去极化电流测量的要求;只要能选择合适的变量初始解,将最小二乘拟合方法与合适的最优化算法相结合,通常能使绝缘等效电路辨识时的目标函数收敛于最优解,但如何自适应确定最佳支路数量和各支路参数的初值是后续需要研究的课题;根据极化/去极化电流特征量可定性、定量评估绝缘老化和受潮程度,但需要进一步核对、提升所得评估公式的通用性;极化/去极化电流测量结果受众多因素影响,实际测量时需要注意抑制干扰,同时对相关测量参数要考虑标准化以增加其实用性。

基于多算法融合的破损陶瓷绝缘子图像识别与检测方法

为了提高输电线路安全稳定运行,在传统检测绝缘子缺陷的基础上,提出一种多算法融合的破损陶瓷绝缘子检测方法。基于FASTER-RCNN算法,将拍摄到的绝缘子图像进行训练,得到绝缘子串具体位置,并改进SBGFRLS(线性自适应滤波)算法,实现对瓷绝缘子破损的精确识别。首先利用FASTER-RCNN算法,选择Faster R-CNN网格作为检测器,识别出利用无人机拍摄得到的图像中的绝缘子串所在位置;然后,利用SVM(支持向量机)算法对绝缘子图像进行粗分割,得到粗分割后的绝缘子缺陷识别图,再在粗分割的基础上,运用改进的SBGFRLS算法对图像中的绝缘子进行精确识别,得到破损绝缘子定位图。实验结果表明,得到的绝缘子破损识别图可以验证该改进算法的可行性和有效性。

高精度绝缘电阻测试仪设计研究

文章详细介绍绝缘测试仪设计的功能、特点与操作技术,该设计适用于电源变压器、配线、电器等电气装置的绝缘电阻。蓝牙远程遥控测试、远程数据上传功能,内置大容量锂电池,续航时间长;本地测量数据大容量存储功能;内置7寸TFT电容触摸屏,操作方便;内置放电电路,自动完成放电过程;操作面板与高压激励的电阻测量部分安全隔离;自动顺序测试高、低压电缆本体线间、相间、对地绝缘。

基于探地雷达的树木根系相对介电常数估算

【目的】本研究提出一种基于雷达波信号和树木根系参数的估算方法,以实现树木根系相对介电常数的定量估算。【方法】首先,仿真模拟雷达波在不同半径、不同相对介电常数的树木根系下的传播路径,并通过正演分析获得探地雷达图像中双曲线顶点处的A-scan曲线;然后,提取A-scan曲线中与根系相对介电常数关联的目标振幅参数ΔF;最后,结合土壤相对介电常数、根系半径、根系深度,建立相对介电常数估算的数据集。分别基于偏最小二乘回归(PLSR)模型、反向传播(BP)神经网络模型和粒子群优化反向传播(PSO-BP)神经网络建立估算模型,并对比分析这3种模型的估算精度。【结果】(1)在仿真实验中,PSO-BP神经网络估算模型的均方根误差、平均绝对误差分别为0.701、0.255,R2为0.990,各指标均优于PLSR和BP神经网络估算模型。(2)在实地预埋实验中,PSO-BP神经网络估算模型的估算精度均优于PLSR和BP神经网络估算模型,其最大绝对误差和整体平均相对误差分别为3.16和10.88%。【结论】利用本研究提取的目标振幅参数ΔF、土壤相对介电常数、根系半径和根系深度建立的数据集,结合PSO-BP神经网络估算模型,能够实现对树木根系相对介电常数的准确估算。这对于评估树木根系的生长和健康状况具有重要意义。

Blackman-Nuttall窗FFT序列重构四谱线插值介损角测量方法

采用快速傅里叶变换(FFT)在非同步采样时会产生频谱泄露和栅栏效应,影响介质损耗角的测量精度。为提高介质损耗角的测量精度,该文提出并建立一种基于Blackman-Nuttall窗FFT序列重构的四谱线插值介损角测量方法,对采样信号加Blackman-Nuttall窗进行FFT获得离散频谱序列,通过五点变换重构离散频谱序列,然后对重构后的序列进行四谱线插值修正得到电压和电流信号的基波相位,最后由两者的基波相位得到介质损耗角。通过在频率变化、采样点数变化、初始相位变化、直流分量变化、谐波分量变化和不同信噪比的噪声下仿真实验,表明该方法具有较高的介质损耗角测量精度。在与已用加窗傅里叶变换法相比,该方法运算量小、测量精度高,适用于对介质损耗角的精确测量。

电动汽车绝缘电阻测试方法的研究

随着电动汽车的快速发展,电动汽车安全性越来越受重视。整车绝缘电阻作为电动汽车安全性能的重要指标,其测试方法研究也显得尤为重要。本文概括了电动汽车绝缘电阻测试的试验流程,通过对比欧标ECER100和国标GB18384-2020中整车绝缘电阻测试方法,对欧标和国标测试结果数据进行分析对比,结果表明国标测试方法的结果因为考虑更全面而更为合理。

矩阵式无线绝缘电阻测试装置在电力配网中的精确性和效率改进

随着电力配网自动化管理的不断发展,对电气设备绝缘电阻进行精确测量的需求日益增长。然而,传统的绝缘电阻测试方法存在操作步骤繁琐、安全风险高以及测试效率低等问题。本研究基于矩阵式无线绝缘电阻测试装置,旨在提升测试精确性和效率。通过优化测量电流和电压、自动化测试过程以及远程控制功能,实现快速、自动、精确的电气设备绝缘电阻测试。

直流绝缘系统中的漏电绝缘检测法的探讨

直流充电桩与直流绝缘系统的漏电绝缘检测息息相关,针对直流绝缘系统中的漏电绝缘检测的方法很多,其中直流漏电检测模块方案检测效果更为精准、使用方法更为方便。高精度、高带宽、低温漂、高安全性能将成为主流。

刍议建筑电气工程施工中漏电保护技术的应用策略

在城市化进程不断加快以及建筑电气工程快速发展的背景下,人们对电力的需求与日俱增,电气设备得到了越来越多的应用。但伴随而来的电气安全隐患例如漏电事故频繁发生等严重影响着人身安全与财产安全。漏电不但会使设备失效破坏,而且还会引发触电,火灾及其他严重的后果,对建设及使用都会产生很大的安全风险。所以如何对漏电事故进行有效预防与控制就成了当前建筑电气工程急需解决的一个重要课题。漏电保护技术是电气安全管理中的一项重要内容,它通过对漏电流的及时截断来保护人员及设备的安全具有非常重要的意义。目前,在科技不断进步的情况下,各种漏电保护装置不断涌现,为建筑电气工程安全保障工作提供了一种行之有效的方法。文章在对建筑电气工程施工过程中漏电保护技术运用进行了论述,对其必要性与有效性进行了分析,并且提出了一些改进意见,希望能够促进漏电保护安全可靠性的提高,从而对建筑电气工程安全管理起到了强有力的支撑作用。

矩阵式无线绝缘电阻测试装置的迭代设计与性能评估

随着电气设备的广泛应用,绝缘电阻测试对于设备的安全性和可靠性至关重要。本文针对这一需求,研究了矩阵式无线绝缘电阻测试装置的迭代设计与性能评估。通过改进设计和功能,实现了对多个测量点的同时测试,并提高了测试效率和准确性。实验结果表明,矩阵式无线绝缘电阻测试装置具有高精度和良好的抗干扰能力,然而,仍需解决信号处理算法优化和功耗效率的挑战。未来的研究可以进一步优化装置性能并拓展应用领域。

配电低压出线漏电在线监测装置的研制及应用

漏电实时监测和处置是提高供电可靠性、避免人身触电的重要手段,针对目前漏电监测手段和装置存在的不足,研制出一款配电低压出线漏电在线监测装置,实时监测低压出线的漏电情况,迅速定位漏电位置。装置操作简便,无需专业人员维护,使用成本低廉。可提高低压供电可靠性,避免了因漏电导致的经济损失和人身伤亡事故。

基于去极化电流和扩展徳拜模型的绝缘材料等值电路参数高精度辨识方法

为了提高绝缘材料等值电路参数辨识的准确性,编程实现基于线性拟合和去极化电流的扩展徳拜模型参数辨识方法,发现线性拟合可能存在较大误差。为了解决该问题,对其进行改进,在考虑噪声情况下给出待拟合区域的适应性选择策略,同时将线性拟合改为自适应选择线性或指数拟合的方式,从而提出具有较高精度的绝缘材料扩展徳拜模型参数辨识方法。采用原始算法和所提改进算法进行参数辨识。结果表明:①针对理想仿真信号,原始算法和改进算法都能很好逼近去极化电流波形,2种算法拟合相对误差的平均值和最大值仅分别为0.03%和0.30%;参数辨识准确性均很高,2种算法辨识得到电阻和电容相对误差的平均值和最大值分别为1.46%和2.76%。②针对实测信号,原始算法得到的去极化电流与目标差距较大,拟合相对误差的平均值和最大值分别为8.00%和37.00%;而改进算法的逼近能力明显优于原始算法,拟合相对误差的平均值和最大值分别为6.08%和17.75%,参数辨识准确性有保障。

IT系统的绝缘监测的采样仿真与研究

针对IT系统的绝缘监测,提出了一种新型的自适应绝缘监测测量方法。通过向系统中不断地注入低频交流脉冲电压,系统对地绝缘电容充电结束后得到系统对地绝缘电阻,经过主控板计算后重新注入现阶段系统对地绝缘电阻相对应频率的低频交流脉冲电压。对系统的绝缘电阻变化注入自适应的频率用以减少反应时间,更快做出故障预警处理。LMS自适应算法为滤波软件设计,使用Matlab仿真验证了所提的自适应绝缘监测方法的有效性,在实验室搭建了实验验证平台,验证对比了所设计的新型自适应绝缘监测仪的测量效果与仿真结果,整体误差小于10%。

高频板材的复介电常数测量方法研究

复介电常数是高频板材最重要的参数之一,准确测量高频板材的介电常数和损耗,对板材的实际应用十分重要。为了获得板材的损耗特性,设计了一种基于微带线的传输线电路,并对长度分别为25.4和127 mm的微带传输线进行仿真、加工和测试,得到DC-20GHz内的回波损耗S11和插入损耗S21,测试数据表明,S11值测试结果在-15 dB以下,且在20 GHz下传输线的插入损耗为24.02 dB/m。通过加工误差分析,电路参数变化50μm时,DC-20GHz内仿真S11max变化可达到6 dB左右。最后结合谐振环法对同一种板材进行测试,得到板材的相对介电常数和损耗角正切。结果表明该方法得到的损耗角正切精确度较高,且在2、10和20 GHz频段下误差小于10%。

基于Prony算法-准同步序列的超低频介损测量方法

超低频介质损耗因数测量方法,由于测量信号频率低导致采样时间长,采集数据量大,且在非同步采样时,快速傅里叶变换存在频谱泄露和栅栏效应,影响对介质损耗因数的精确测量。为降低测量信号采样时间和采集数据量,以及非同步采样时频谱泄露和栅栏效应,提出一种基于Prony算法-准同步序列的超低频介损测量方法,利用Prony算法并结合据辨识方法,对采样电压信号的基波频率进行预估,通过Newton插值算法,实现对电压和电流信号的准同步插值重构,获得采样信号的准同步序列,由FFT及介损等效电路模型,对准同步序列进行求解,实现对超低频介质损耗因数的求取。在频率波动、谐波含量变化、介损角变化和不同信噪比的噪声下测量介质损耗因数。仿真结果表明,该方法在软件上实现了准同步采样,有效降低了栅栏效应和频谱泄露对介质损耗因数测量的影响,并且采样时间短,采集数据量少,测量精度高,适用于对超低频介质损耗因数的精确测量。

新型直流系统绝缘在线监测方法

针对传统直流系统绝缘监测方法的不足,提出了新型直流系统绝缘在线监测方法和检测装置。该方法采用监测主机与绝缘检测装置协调配合的模式,通过通信总线连接构成的监测系统可以同时完成多个直流系统的绝缘监测任务。同时,主机根据预设判据进行实时绝缘故障报警和绝缘故障预警,实现了绝缘监测的远程化、智能化,一定程度上避免了绝缘事故的发生。系统的绝缘电阻检测装置采用新型有源检测方法,通过注入直流电流提高了检测精度,避免了传统直流系统绝缘检测方法的缺陷。最后,通过实验运行验证了方法的有效性和准确性。

基于FPGA的容性设备介质损耗在线测量系统

介绍了一种新型容性设备介质损耗在线监测系统。通过利用现场可编程门阵列(FPGA)同时实现测频、测相位差和自校正等功能,可有效消除零点漂移、电网频率波动和通道传输不一致等因素引起的误差;将FPGA和高精度晶振相结合,可大大提高系统的测量精确度;1片FPGA可同时实现多任务,极大地简化了硬件结构。现场测试结果表明,该系统的测量精确度和稳定性比传统检测仪器有很大提高,具有较大的实用和推广价值。

用加Hanning窗插值高阶正弦拟合法测介损角

电力系统频率偏离50Hz时常规的傅立叶变换用于频谱分析时易产生频谱泄漏和栅栏效应,使介损角计算产生误差。高阶正弦拟合法以信号的基波频率、谐波幅值和相角作为变量对信号进行拟合,该法能有效减轻谐波存在和频率波动的影响,精确测量电气设备的介损角。高阶正弦拟合法的关键是最小二乘的计算,通常使用傅立叶变换结果作为最小二乘法的初始值,当频率偏离50Hz较多时,傅立叶变换结果与谐波分析的真实值相差较大,将其作为初值的最小二乘计算量大,影响了高阶正弦拟合法的实时性。加Hanning窗插值谐波分析法通过加窗和插值能有效减轻频率偏离50Hz时的频谱泄漏和栅栏效应,且有快速算法较之傅立叶变换增加的计算量很少。为提高高阶正弦拟合法计算介损角时的实时性,将加Hanning窗插值谐波分析法的结果作为高阶正弦拟合法的初始值,所得初始值与精确值的差值减少,最小二乘法的迭代次数从2次减到1次,容性设备仿真信号的计算时间从约0.82ms减到约0.45ms,结果表明所提出的方法能有效减少介损角的计算时间,提高介损角测量的实时性。

加Blackman-Harris窗插值算法仿真介损角测量

为了更好地将加布莱克曼-哈里斯(Blackman-Harris)窗插值谐波分析法用于介损角测量,仿真分析了该算法及其在信号频率、3次谐波、直流分量、采样频率、A/D量化位数、采样时间长度、介损角真实值、白噪声及脉冲噪声变化时计算所得介损角误差的变化。仿真结果表明,频率波动时算法误差很小且稳定;算法随3次谐波分量的增加误差有很微小的增加;算法随直流分量的增加变化不显著;算法随A/D量化位数的增加误差减少,≥10位的量化位数能满足精度要求;随采样频率的增加误差稍有下降,但趋势不明显;随采样长度增加误差减少,0.1s的采样时间长度足够;介损角误差与真实值的关系不大;随白噪声和脉冲噪声含量的减少误差减少,对白噪声和脉冲噪声信噪比约80 dB能满足要求。