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。

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。

基于动态差值法的直流系统绝缘监测技术

针对常用直流系统绝缘监测方法的不足,提出了一种新型直流系统绝缘在线监测方法—动态差值法。即利用两次投切电阻后的电压变化量与漏电流变化量的比值来检测支路接地故障。该方法克服了绝缘监测装置的检测死区,克服了由于传感器零点漂移影响支路绝缘电阻计算的准确性造成的漏报和误报,提高了检测灵敏度和准确性。现场运行表明了此方法的准确与可靠。

改进基波相位分离法在介损角测量中的应用

为有效减少基波相位分离法在非同步采样时给介损角测量带来的误差,提出了加汉宁窗插值的改进基波相位分离法。介绍了该算法的原理,给出了非同步采样情况下该算法的计算公式。因矩形插值积分公式将小积分区间的被积函数看成常量容易导致算法误差增加,所以采用梯形插值积分公式,给出了相应的计算公式,并分析了原因,它可以提高非同步采样时该算法测量所得介损角的准确性;针对该算法需要获得信号频率、且使用硬件方法获得频率时增加系统硬件环节的问题,使用了加汉宁插值谐波分析法快速、高精度获得基波相位分离法需要的信号频率,该算法在获得较高介损角精确度的同时减少了硬件环节。仿真结果显示结合加汉宁窗插值的改进基波相位分离法使非同步情况下的介损角测量精度有所提高,最大误差从4.04×10-4rad下降到了5.52×10-5rad,算法精度在49.5～50.5Hz频率范围内更加稳定,且无需外部条件获得信号频率,是介损角测量的一种有效算法。

基于注入信号法的容性设备介质损耗在线测量系统

针对介质损耗(简称介损)测量在准确度和抗干扰等方面的不足,介绍了一种基于注入信号法的介损在线高精度测量系统。该测量系统采用FPGA产生可变频的注入信号,然后利用注入信号进行系统自校正和产生介损测量信号,再结合双极性过零比较法和信号拟合技术进行介损计算。测试结果表明,该系统可有效削弱电网工频干扰和消除装置的固有测量误差,使介损在线测量的准确性和稳定性显著提高。

传输/反射法测量复介电常数的三个方程研究

介绍了利用传输 /反射参数测量复介电常数的三个方程。利用奇偶模方法分析传输线与二端口网络 ,得到传播常数与归一化特性阻抗的解析解。进而得到确定复介电常数的三个方程。利用这些方程仅用一次测量解决已有传输 /反射法中存在的低损耗材料的厚度谐振问题、多值性问题及其它问题。讨论了利用这三个方程通过一次测量解决上述问题的方法并分析了这些方程的测量不确定度。

壳核型聚苯胺/钛酸钡复合电流变材料的制备及表征

采用溶液聚合的方法,在经过硅烷偶联剂表面修饰的钛酸钡微粉表面原位聚合聚苯胺,得到聚苯胺/钛酸钡壳核结构(BaTiO3/PAn)的有机-无机复合粒子。借助SEM、XRD、FT-IR、DSC-TG等分析手段研究了复合粒子的形貌、结构及热性能。利用改装后的旋转粘度计分别对钛酸钡和聚苯胺/钛酸钡复合颗粒的电流变性能进行研究。结果表明利用硅烷偶联剂成功地在钛酸钡粒子表面接枝合成聚苯胺,聚苯胺/钛酸钡复合颗粒电流变液的电流变性能明显比纯钛酸钡的电流变性能有所提高。

数字波形分析系统在绝缘在线监测中的应用

本文阐述了数字波形分析系统在绝缘在线监测中的应用前景,并对应用中的几个问题进行了分析。最后给出某些实例和试验结果。

超宽频带局部放电检测技术的初步研究

研究了局部放电的超宽频带特性，分析了局部放电产生的电磁波的传输和耦合特性，研制了一种频率响应为１００～５００ＭＨｚ的超宽频带局部放电检测装置，并用实验分析了其测量特性．

微机直流系统绝缘监视装置及测量方法的研究

本文阐述一种新型微机直流系统绝缘监视装置 ,该装置有效地解决了直流系统正、负母线对地绝缘电阻同时下降。

改性纳米氧化钛电流变液的制备及其特性

利用水解法与溶液沉积法，合成了丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）改性氧化钛纳米电流变颗粒。经XRD测定颗粒为无定形态，用TEM观察了粒子的形貌，粒度分析表明颗粒粒径分布为70～300nm，FTIR图谱显示氧化钛上修饰有丙烯酰胺、SDBS。SDBS的加入影响了颗粒的尺寸、表面性质及颗粒与硅油的润湿性，最终引起电流变液介电性质的改善。丙烯酰胺的加入量也会影响电流变效应。电流变性能测试表明，当SDBS／水质量比为1．875％，丙烯酰胺／水质量比为0．750％时，材料呈现最佳的电流变效应，5kV／mm直流电场下的静态剪切应力可达90kPa，电流变液具有极好的抗沉淀稳定性。这种优异的电流变效应源于颗粒界面极化的增强。

谐振接地配电网对地绝缘参数双端谐振测量新方法

为解决谐振接地配电网对地绝缘参数测量过程中电压互感器漏阻抗和中性点对地支路阻尼电阻导致的测量误差问题,提出了谐振接地配电网对地绝缘参数双端谐振测量新方法。采用双电压互感器,通过消弧线圈内部电压互感器或零序电压互感器向配电网注入变频恒流特征信号,并从另一电压互感器测量返回的特征频率电压信号,对含阻尼电阻的零序谐振回路进行等效变换,搜索准确的系统谐振频率,实现了系统对地电容和对地泄漏电导的精确测算。该测量方法的电流注入与电压测量单元共同直接作用于对地绝缘参数支路,从原理上消除了电压互感器漏阻抗和系统阻尼电阻的影响,大幅提升了对地绝缘参数测量精度。在PSCAD/EMTDC仿真环境及某变电站10 kV侧对提出的对地绝缘参数实时测量技术进行了仿真分析与现场实验验证。分析结果表明,该方法测量精度高,不影响配电网正常供电且参数测量过程安全快捷、操作简便。

数字式介质损耗因数tanδ检测仪的设计

介绍了一种利用基波相位分离法实现电气绝缘设备介质损耗因数(tanδ)数字化检测的方法,根据其原理设计了以DS80C320单片机构成的绝缘介质损耗检测仪,文中详细描述了其硬件组成和软件设计,给出了该仪器装置测量的实验结果。

直流绝缘监测仪现场校验结果分析

根据专用仪器对五个变电站在线运行直流绝缘监测仪现场校验结果进行分析,发现被校验的直流绝缘监测仪存在两极接地不能正确告警和选线。当存在对地电容时会误选线、漏选线以及电压波动大等问题。探讨了直流系统两极接地以及检测接地支路切换过程中产生的电压波动而导致保护误动的安全隐患,提出了采用专用设备对直流绝缘监测仪进行现场定期校验,及时发现和消除所存在的安全隐患,确保直流系统安全稳定运行。

电容性电器设备介质损耗角实时测量方法

叙述了用矢量乘法技术在电力设备绝缘在线监测与诊断中的应用。测量系统采用数字合成波形发生器技术、模拟-数字乘法器技术对电力设备绝缘的漏电流进行正交分解,提高了小电流信号的测量分辨率;用以小波变换技术构成的数字滤波器对正交分解后的矢量进行数字滤波以提高系统的抗干扰能力。