基于同步挤压变换和深度迁移学习的GIS隔离开关故障诊断

为实现气体绝缘组合电器(GIS)隔离开关机械故障的智能诊断,基于GIS隔离开关分合闸过程中的振动信号,提出了基于深度迁移学习的GIS隔离开关机械故障诊断方法。首先应用二阶同步挤压傅里叶变换(FSST2)获取GIS隔离开关振动信号的时频分布,然后基于深度迁移学习的思想构建预训练模型并进行优化,建立了GIS隔离开关机械故障智能诊断模型。对某GR角型GIS隔离开关正常和典型机械故障状态下的振动信号的分析结果表明,基于FSST2得到的GIS隔离开关振动信号时频表示具有较好的能量聚集性,所建立的GIS隔离开关机械故障智能诊断模型识别准确率高且模型复杂度低,可用于GIS隔离开关机械故障的高效诊断。

基于多粒度注意力机制的隔离开关故障诊断

针对现有的大多数深度学习方法只能在有限的含标签样本数据下工作,使诊断模型过拟合,导致模型训练时准确率高而投入运用时故障识别准确率低的问题,本文研究隔离开关在不同工况小样本数据集的准确率高诊断方法,构造应用于不同工况下隔离开关故障诊断的多粒度注意力机制(MG-AM)网络框架。此框架首先要对所获得的隔离开关故障数据进行数据预处理,在此程中将获得增强的数据样本以及数据特征库。随之利用时间对比模块对数据故障进行粗比对,初步获取故障工况的几种可能;并通过多粒度语境对比模块对原始数据预测及预测结果与增强数据进行比对。其次充分挖掘并应用已经搜集的样本资源,以含标签和无标签为输入,网络通过半监督以及无监督学习进行优化,以强化输入数据的处理效果。最终搭建诊断模型,实现对未知样本的故障识别。实验结果表明,所设计的网络可以有效利用固有样本对进行故障识别,对目标的平均识别率达到96.47%。

基于随机森林法的GIS内隔离开关机械故障诊断研究

提出了基于驱动电机绕组电流与随机森林法的GIS内隔离开关机械故障诊断方法。将隔离开关驱动电机在不同操作阶段的极大电流值及其出现时刻作为特征值,通过力矩加载工装对隔离开关故障率较高的三类四种机械故障进行了模拟实验,并建立基于随机森林法的隔离开关机械故障诊断模型。最后,基于上述分类模型对模拟故障类型进行分类。分类结果表明,基于随机森林的隔离开关机械故障诊断的准确率高达90%,可有效实现隔离开关机械故障的诊断。

组合电器中隔离开关分闸故障诊断方法

传统的隔离开关分闸故障诊断方法直接构建了诊断模型,但未对分闸电流特征值进行提取,导致诊断效果不佳。因此,本文提出了一种组合电器中隔离开关分闸故障诊断方法。首先,通过提取分闸电流特征值,降低后续构建模型的复杂度;然后,构建隔离开关分闸故障诊断模型,并设计相应的故障诊断流程图,利用模型实现组合电器中隔离开关分闸故障诊断。实验结果表明,该研究方法对隔离开关分闸故障诊断效果更好,更适合实际应用。

基于姿态传感器的高压隔离开关机械故障智能诊断研究

高压隔离开关的“健康”状况对电网系统的安全运行至关重要,为能够有效地对隔离开关工作状况进行在线监测,该文提出了一种基于姿态传感器的隔离开关机械故障智能诊断方法,该方法包括姿态特征提取、样本处理和故障诊断3个模块。在特征提取模块,针对目前隔离开关姿态角度信息提取特征粗糙的问题,提出了基于姿态信息特点的特征提取方法。在样本处理模块,针对当前姿态信息样本库内各故障类别样本数目不平衡造成的诊断性能下降问题与特征空间中冗余、干扰信息过多问题,提出了遗传算法(genetic algorithm)优化下的少数类过采样(synthetic minority over-sampling technique)和极端随机树特征筛选(extremely randomized trees)联合样本处理方法(GA-SMOTE-ET)。该方法可以自适应增强样本库中有效信息比例,清除冗余、干扰信息的负面影响。在故障诊断模块,针对隔离开关故障诊断领域现阶段仅使用单一算法,未使用融合技术综合各算法优势的问题,提出了一种改进后的Stacking模型融合技术和两条Stacking基学习器的选取原则。该技术可以将多种学习器进行融合,实现优势互补,从而提升诊断性能。该文以GW5-35型隔离开关为样机,模拟了6种典型机械故障,使用姿态感知系统获取了隔离开关7种机械状态的姿态数据,制定了3组实验以验证所提方法的有效性,最终该方法的F1-score为0.971,显著优于传统方法。

基于过采样和随机森林的高压隔离开关发热故障诊断

针对高压隔离开关发热故障引发的电网安全问题,提出了基于Kmeans-Smote过采样、特征选择和随机森林(random forest,RF)的故障诊断方法。首先,抽取可能影响发热的内外部因素,并进行特征可测量映射;针对样本不平衡的问题,提出Kmeans-Smote的过采样技术。然后,提出基于RF的发热故障诊断模型,以及基于Gini指数的特征重要度分析方法。最后,在实际的数据上验证模型的有效性,发现产品缺陷、运行年限、天气、温度、海拔等是引起隔离开关发热的最重要因素;RF模型比其他模型取得更好的识别性能,过采样能够均衡小样本故障,提升模型的性能。

基于电流峰面积及时间特性的隔离开关故障诊断系统设计

为了实现高压隔离开关机械故障诊断,设计了电机电流检测系统并实时采集了GW4B-252 DW型隔离开关分合闸过程中的电流信号,分析了隔离开关分合闸不到位、运动部件卡涩等机械故障情况下的电机电流信号特征,提出了基于电流峰面积分析和时间特性对比的隔离开关机械故障诊断流程。研究结果表明,当隔离开关发生机械故障时,驱动电机电流波形发生畸变,对应的电流峰面积和时间特性发生明显改变,由此可判断出相应的故障类型。该方法具有广泛适用性,从而可提高设备运行的可靠性。

双地刀隔离开关新型防误操作装置故障自动化诊断研究

为了达到故障诊断效果改善目标,为电网安全运行提供保障,该文设计了双地刀隔离开关新型防误操作装置故障自动化诊断方法。依据双地刀隔离开关新型防误操作装置工作原理,分析装置电机定子电流特性,确定转速波动与基波电流、边频分量的关系后,在采集电流信号滤波的基础上,提取其电流等效值特征与边频分量特征,将两特征作为改进SVM故障诊断模型的输入,实现双地刀隔离开关新型防误操作装置故障类型的识别。实验结果表明,所提方法可以完成电流信号特征的提取,且故障诊断结果与实际结果一致,说明所提方法具有实用性。

配电网故障隔离与自愈技术研究

文章以配电网为研究中心,分析其故障隔离与自愈技术。从故障诊断、故障定位及隔离方式3个角度探讨配电网故障隔离方法,在此基础上以故障自愈场景分析、系统设计和实现等为重点,研究配电网故障自愈技术。最后结合计算机模拟实验,探讨上述技术和方法的应用优势,以系统呈现现代技术在配电网故障隔离与自愈管理中的价值,服务未来配电网管理。

基于电动隔离阀诊断测试技术在核电厂中的应用

核电厂首要的考量因素就是安全性,在核电厂中电动隔离阀是重要的安全系统组成部分。电动隔离阀在核电厂中有着非常重要的作用,其对核电厂工艺参数主要是通过控制介质流动来进行精确控制,以此对核反应堆稳定运行进行保证, 电动隔离阀诊断测试技术是优化与评估电动隔离阀性能以及状态的一种非常重要的手段,为核电厂设备维护以及安全运行提供了非常重要的支持。

利用直流断路器进行故障诊断与隔离以提高电力系统可靠性

本文主要探讨了基于直流断路器的故障诊断和隔离技术,以及直流断路器技术面临的挑战和发展方向。在技术原理方面,介绍了直流断路器的结构和工作原理。在基于直流断路器的故障诊断和隔离技术方面,分析了几种常见的故障诊断和隔离技术。在直流断路器技术面临的挑战和发展方向方面,阐述了直流断路器的技术挑战,并提出了直流断路器技术的发展方向。

大型卫星地面站故障诊断的增强分层有向图方法

为了解决传统分层有向图模型在卫星地面站故障诊断面临的问题,提出了基于增强分层有向图模型的故障诊断方法。在建模过程中,考虑到卫星地面站故障征兆多、建模复杂,依据各设备工作状态的故障传播方式合并同类节点,以减小模型规模;同时,在模型中加入节点有效性使能函数,克服传统分层有向图模型中设备主备切换导致系统结构发生改变时需要重新建模的问题。在故障诊断推理过程中,采用反向回溯和正向推理相结合的方法减小故障源搜索空间,并基于各节点被搜索次数给出故障概率,提高诊断效率。以北斗卫星无线电测定业务地面站为例对单故障和多故障报警场景下的故障诊断方法进行了验证。结果表明,基于增强分层有向图模型的故障诊断方法可以提高故障诊断的准确率和全面性。

高压隔离开关机械故障分析及诊断技术综述

高压隔离开关故障频发严重威胁电网安全稳定运行,机械故障是户外隔离开关出现最多的故障类型。分析了支柱瓷绝缘子断裂、操作失灵、锈蚀等隔离开关典型机械故障发生的原因,综述了超声波探伤、振动声学法、红外热像法、应力应变测试、驱动电机电流检测等高压隔离开关机械故障诊断方法的研究现状。采用电阻应变测量技术和驱动电机电流信号分析检测了隔离开关传动或转动机构卡涩故障信号,并对试验结果进行了初步分析。在此基础上,提出了高压隔离开关机械故障综合诊断建议,可为户外变电站高压隔离开关安装调试及运行维护管理提供参考。

基于电机电流检测的高压隔离开关机械故障诊断

为了实现高压隔离开关机械故障诊断,基于霍尔效应和电阻应变测量技术实时检测了GW6H—252型隔离开关分合闸动作过程中的电机定子电流和操作轴扭转应变,推导并验证了电机电流与操动机构输出力矩的函数关系,分析了隔离开关传动机构卡涩、平衡弹簧失效、合闸不到位等机械故障情况下的电机电流信号特征,提出了基于电机电流检测的隔离开关卡涩故障诊断流程。研究结果表明:电机定子电流与操作力矩存在二次函数关系,当隔离开关发生机械故障时,驱动电机电流波形发生畸变,电流峰值增大,峰值出现时刻偏移,电流频谱中的边频成分增大。该方法具有广泛适用性,可有效检测高压隔离开关的机械故障,从而提高设备运行的可靠性。

基于姿态感知系统的隔离开关故障诊断

高压隔离开关是变电站中使用最多的高压开关设备之一,其运行状态直接影响到检修人员的生命安全和变电站的稳定运行。近年来,隔离开关故障率居高不下,对电力系统构成了严重威胁。以姿态传感技术为基础,搭建了姿态感知系统,并以GW5-126型隔离开关样机为试验对象,模拟了高压隔离开关5种常见的故障类型,测量并分析了这5种常见故障下姿态传感器的角度-时间曲线,得到了隔离开关旋转角度随时间的变化规律,提出了依据角度变化曲线和分合闸数据的隔离开关机械故障诊断方法。该方法具有广泛适用性,可有效诊断出隔离开关存在的故障,为隔离开关的检修提供参考与指导,对及时发现隔离开关故障缺陷具有重要的意义。

基于残差信息的汽车液压主动悬架故障诊断与隔离研究

为提高汽车液压主动悬架控制性能,提出一种针对液压作动器、车身垂向加速度传感器的故障诊断与隔离方法。建立四自由度汽车液压主动悬架动力学模型,并考虑液压作动器和传感器常见故障,建立悬架故障模型。采用极点配置方法设计故障检测滤波器,利用输出残差信息对作动器卡死和增益故障、传感器增益故障进行诊断。在此基础上,为准确诊断故障发生部位,利用相关系数和故障向量径长值对故障进行隔离。在MATLAB/Simulink环境下对故障悬架进行大量仿真计算,结果表明:残差波动超过一定阈值时可敏感地诊断出作动器或传感器故障;汽车液压主动悬架作动器故障采用最大相关系数准确隔离,车身垂向加速度传感器故障采用最大相关系数和最小故障向量径长值准确隔离。

混合诊断建模与故障检测率和隔离率算法解析

针对混合诊断建模中故障"有时影响"功能以及故障和功能可靠性数据冲突情况下的故障检测率和故障隔离率计算问题,研究了混合诊断建模与推理规则以及故障和功能可靠性数据冲突处理方法,通过分解故障并扩展故障-测试相关矩阵定义,将故障与功能间不确定性关联转化为确定性关联,归纳了故障和功能可靠性数据冲突处理计算公式,提出了基于扩展故障-测试相关矩阵和分别采用故障模式均分法、故障模式优先法、功能优先法的故障检测率和故障隔离率算法,给出了计算示例,并与eXpress软件运行结果相对照,验证了所提算法的正确性,深化了对eXpress软件功能原理的认识。

安全级电动隔离阀故障诊断系统的研究与设计

采用有功功率法,将转矩测量理论与电气测量理论有机地集合,把对阀门转矩的测量转化为对驱动转动轴的有功功率和转速的测试,不仅能有效地测试出转矩,而且可以同时监测驱动电机工作时的三相电压、电流、功率等,经综合评判给出更合理的诊断。通过模拟阀门的各种故障形式,采集数据并提取分析信号特征,利用模糊聚类法建立故障数据库。通过模式识别分析实时故障,给出辨识结果。试验表明:这种诊断方法简单、有效,对于多种故障模式有很细致的表征。

某火控系统故障隔离中的信息采集与诊断推理

复杂装备火控系统的故障具有关联性和耦合性,故障隔离需要信息采集为诊断推理提供数据支持,并在诊断推理过程中对信息采集进行控制。基于火控系统工作原理分析了故障隔离的信息需求和信号类型,给出信息采集系统的具体形式;采用分层故障网络和框架结构进行诊断知识表示,并通过信息采集来获取测试信息,以保证诊断推理过程的有效进行;设计了故障诊断的推理控制策略,并对于实际应用的诊断推理过程进行了描述。

隔离测量器在火电厂分布式网络化状态监测故障诊断系统中的应用

文中介绍了隔离测量器ＩＭＰ的特点、结构及原理，并且着重地说明了ＩＭＰ硬件应用和软件设计技术，最后应用ＩＭＰ为２００ＭＷ汽轮电机组设计了一套分布式实时状态监测系统，该系统实现了３００路热工参数，１６０路开关量和２０路脉冲量信号的巡检。