基于频域阈值处理广义互相关和空间筛选的多源局部放电定位方法

该文针对电力设备的多源局部放电定位问题,提出了基于频域阈值处理广义互相关(frequency domain threshold processing generalized cross-correlation,FDTP-GCC)和空间筛选的多源局部放电定位方法。为实现多源局部放电超声信号的同源时间差提取问题,该文提出了FDTP-GCC算法,该算法直接应用于超声传感设备采集的原始信号,在频域内通过设置幅度谱阈值排除干扰频段,幅度谱归一化突出多源信号时间差的冲激函数特征,直接得到对应同源信号的时间差。通过仿真证明了FDTP-GCC算法进行时间差估计的高准确性、高稳定性、高抗噪能力。为解决FDTP-GCC算法带来的同源时间差分离的问题,该文提出了基于空间筛选的多源局部放电定位方法,并分析了采用基于解析解的算法和智能算法进行空间筛选的定位性能。最后采用双局部放电源进行了定位试验,试验结果表明该文方法提取的时间差误差均在1μs以内,两个局部放电源的定位误差为20.53cm和4.93cm。

基于蒙特卡洛模拟的声电联合局部放电定位阵列设计及快速定位方法研究

针对目前局部放电声电联合定位中传感器阵列和定位算法设计缺乏统一评价指标的问题,通过对到达时间差算法误差来源进行分析,提出通过蒙特卡洛模拟对阵列及定位算法的定位能力进行定量分析的方法。综合考虑空间限制和定位能力,应用上述方法对平面圆形阵列阵元数量和阵列半径进行了优化,并确定平面圆形阵列的最优阵列半径为35 mm,阵元数量为4~6个。随后基于所提方法,针对4阵元平面圆形阵列对到达时间差算法求解过程进行了优化,提出先通过一次方程组解得x、y后,回带误差最小二乘函数计算z坐标的方法,大幅减小了计算量。最后利用有限元仿真软件和油中放电实验平台,对所设计4阵元圆形阵列及局部放电定位算法进行了验证,定位误差小于65 mm。

基于视觉修正的改进最大最小蚂蚁系统求解TSP

蚁群算法的研究与发展为解决优化问题提供了良好的方案,但是依然存在收敛速度慢和容易陷入局部最优的问题。为此,提出一种基于视觉修正的VC-MMAS算法。该算法以启发式信息为依据初始化信息素浓度,从而加速初期的算法收敛速度;引入“天文蚁”对历史最优路径进行检查和修正,同时使用“双优”策略更新信息素,帮助算法跳出局部最优。在旅行商问题(TSP)上的实验对比表明,该算法与其他算法相比具有更好的全局寻优能力和稳定性。

油纸绝缘沿面放电多物理信号发展规律及阶段特征

为研究油纸绝缘沿面放电过程中相关物理量的变化规律,明确其与沿面放电发展阶段的关系,该文建立一套能够对放电过程中电、磁、声、光等多物理量进行同步测量的联合检测实验系统。实验对比不同检测方法的有效性,并获得沿面放电过程中多物理信号的发展规律。在此基础上,提取不同物理信号的特征参量,通过层次聚类法对沿面放电发展过程进行阶段划分,并给出相应的物理描述和阶段特征。结果表明:沿面放电缺陷下,不同检测方法的灵敏度存在差异,其中超声法的灵敏度最高;基于相应的多物理特征参量,通过聚类可以将沿面放电发展过程划分为放电起始阶段、放电发展阶段和预击穿阶段,整个过程的阶段变化与绝缘状态和电场分布有关;相比于传统单一手段的检测方法,综合利用多物理信号能够更有效地判断故障发展的严重程度。

基于小波图像卷积的局部放电非梯度定位方法研究

为实现更准确的电力设备及线路异常放电定位,提出了一种基于小波图像卷积的非梯度定位方法。研究首先采用小波图像卷积的时延估计方法解决了低信噪比下时延估计误差较大的问题,基于小波变换分析获得了信号间时域–频域相关性,进一步通过卷积平均值获取精确时延估计值,在真实值±2μs的估计结果区间内将时延估计的置信概率提升了44%。在较高信噪比下应用时,有效地将估计结果的平均绝对误差限制在0.1μs内;其次,将下山单纯形法和模式搜索法2种非梯度优化方法引入局部放电定位算法中,借助非梯度优化算法无需求导、搜索迅速等优点,实现了局部放电源的定位寻优。为验证上述算法效果,首先通过仿真对比验证了小波图像卷积时延估计方法在不同时延长度、不同信噪比下的准确性和稳定性,然后采用十字阵列超声传感矩阵,对模拟放电源进行了实测。实验结果表明,所提出的定位算法相较传统算法误差更小,且未增加对硬件算力的要求。

不同放电能量下酯类绝缘油的产气差异性分析

酯类绝缘油作为一种环境友好型绝缘液,在电力变压器中的应用越来越广泛。但不同酯类绝缘油的理化、电气特性具有显著的差异,在相同故障下其产气规律也有一定的区别。该文以天然酯、改性酯以及合成酯为研究对象,研究其在不同放电能量下的产气规律与产气差异,并将特征气体含量与放电能量进行关联性分析。结果表明,不同酯类绝缘油的产气规律具有一定差异,天然酯绝缘油易产生更多的H_(2)和C_(2)H_(6),改性酯和合成酯绝缘油易产生较多的C_(2)H_(4)和C_(2)H_(2),绝缘油的分子结构和特征气体的溶解特性差异是影响油中溶解气体的主要原因;随着放电能量的增加,H_(2)、CH_(4)和C_(2)H_(6)占比呈现下降趋势,C_(2)H_(2)、C_(2)H_(4)以及CO占比呈现上升趋势;通过特征气体的单位焦耳产气量、C_(2)H_(2)/H_(2)比值以及CO含量可以定性判断放电故障的严重程度。结果可为酯类绝缘油变压器的状态诊断提供参考。

一种用于地震断层图像识别的SPD-UNet模型

断层是控制油气田形成和分布的主要因素,断层检测和识别对于油气勘探具有重要作用。基于AttentionUNet神经网络模型,构建一种面向地震断层图像识别的SPD-UNet模型。引入空洞卷积,在保证卷积核感受野大小且不损失原始图像分辨率的情况下,增强SPD-UNet模型的断层图像特征提取能力。将金字塔结构的空洞卷积组合成SPD模块,解决空洞卷积的局部信息丢失问题,提高断层信息关联性及图像识别精度。实验结果表明,SPD-UNet模型对于地震断层图像的识别精度优于SegNet与ResUNet模型,并且识别结果与实际标注的地震断层形状及位置更接近。

薄壁齿轮箱结构声强可视化及减振方法研究

针对大型薄壁齿轮箱的结构振动噪声问题,建立了一种基于结构声强计算及可视化的结构局部附加阻尼材料减振设计方法,实现了齿轮箱的低振动设计。以某大型复杂薄壁行星齿轮箱为研究对象,确定了局部附加阻尼减振设计的流程。首先建立箱体的有限元模型,考虑齿轮系统的动态啮合激励,求解出箱体机脚测点的振动响应,并根据振动加速度级频谱图确定振动的峰值频率。利用ANSYS APDL通过结构声强计算及可视化得到齿轮箱薄壁结构的结构声强幅值云图,由此确定出振动能量最大的区域。最后对该区域附加阻尼材料,并对局部附加阻尼布局方案及全局附加阻尼布局方案下齿轮箱机脚的有效振动加速度级进行比较。结果表明:通过该方法进行阻尼材料的布局设计可以有效降低测点的振动加速度级,在有限的阻尼材料消耗情况下,可以获得比全局附加阻尼方法更好的减振效果。

基于故障树理论的电容型套管故障模拟与辨识

电容式套管是大型电力变压器的主要部件,对其进行可靠监测对维护电力系统安全具有重要意义。通过设计套管缩比模型,并人工制作尾部受潮和金属微粒放电故障,在实验室中筛选出电容变化率、介质损耗角正切、最大放电幅值、平均放电幅值和最大脉冲数5种特征值,研究发现套管尾部受潮故障时介质损耗类特征参量变化明显,且无明显放电现象,放电类故障时介质损耗参量变化不明显。利用层次分析法搭建故障树模型对2类故障进行分类和诊断,结果表明,该模型具有较高的故障判断准确性。

简述西门子S7-300/400的通讯功能及工业应用

从网络结构、通信方法及其分类三方面入手,系统地分析了S7-300/400的通信功能,并介绍了其在烧结机控制和高炉炼铁控制中的应用。

如何提高中石油进口原油运输和港口接卸能力

作为中国最大的石油企业,中石油目前还没有形成自己的运输能力,只能靠临时在市场上租用船只来运输急需的原油,港口的配套接卸能力显出紧张趋势。要提高中石油进口原由运输和港口接卸能力:就必须规避风险和提高国际竞争力;并用增加运力的三种方式;改善港口码头及储罐设施条件。

碳化硅热电偶在高炉热风温度测量中的应用

高炉热风温度测量是高炉仪表检测中的难点，碳化硅热电偶为我们解决了这个难题，本文主要介绍了碳化硅热电偶的特点以及在生产中的使用情况和注意事项。