基于多级二阶注意力孪生网络的小样本GIS局部放电诊断方法

以数据驱动的智能故障诊断方法近年来取得了突飞猛进的发展,然而受现场复杂工况和小样本条件的制约,训练高精度、高鲁棒的气体绝缘组合电器(GIS)局部放电诊断模型仍然是一个挑战。为此,该文提出一种新颖的孪生网络用于小样本GIS局部放电诊断,其主要由两个相同结构、参数的特征提取器和一个度量学习器组成。在特征提取器设计中,引入多尺度卷积来挖掘局部放电信号中更全面的特征信息。同时引入二阶注意力模块以有效利用不同通道之间的相关信息,提取具有鉴别性和代表性的特征,增强模型的特征提取能力。度量学习器用来对度量特征的相似度进行判断,依此来比较和匹配目标任务下的样本来实现GIS局部放电诊断。实验结果表明,所提出的多级二阶注意力孪生网络在每类支撑集数量为5时便可达到93.76%的诊断精度,相比于其他方法而言优势明显,同时对非平衡样本具有很强的容错性,为现场小样本GIS局部放电高精度、高鲁棒诊断提供了解决思路。

基于改进深度残差网络的GIS局部放电在线监测白噪声干扰抑制

针对GIS局部放电(partial discharge,PD)监测中背景白噪声较多、GIS局部放电信号干扰较大的问题,应用改进深度残差网络设计一种新的GIS局部放电在线监测白噪声干扰抑制方法。进行局部放电在线监测中白噪声、局部放电脉冲信号的多尺度特性分析,在局部放电脉冲染噪信号中提取白噪声信号。加入感知损失,设计由生成图像网络与损失网络构成的改进深度残差网络,对白噪声信号波形图像实施超分辨率重建。通过SN-EMD算法提取白噪声信号波形图像的模态域特征。通过构建复小波滤波器组,对模态域特征实施滤波处理,实现GIS局部放电在线监测中的白噪声干扰抑制。实验测试结果表明,设计方法去噪后的信噪比最高可达97.22 dB,干扰抑制前后信号的幅值相对误差最高可达63.20 dB,干扰抑制前后信号相关系数一直大于0.75,完成GIS局部放电在线监测白噪声干扰抑制。

GIS局部放电常规检测和超声波检测方法的应用比较

介绍了几种GIS局部放电常用的检测技术,并应用常规脉冲电流检测法和超声波检测法对模拟的GIS运行中常见的几种典型缺陷,包括带电导体上尖端、壳体内壁上尖端、自由金属颗粒、悬浮电位、绝缘子内气泡以及黏附在绝缘子表面的金属颗粒等进行了检测。再通过对测试系统记录的放电脉冲和超声波脉冲的相位分布比较、不同缺陷在一定电压下的脉冲放电量大小比较,以及不同缺陷超声波脉冲有效值和周期峰值的特征和大小比较,总结得到在上述各种典型绝缘缺陷情况下,应用这两种检测方法所得波形和信号的主要特征,为超声波局部放电检测技术在GIS现场交流耐压试验和运行阶段的有效应用提供参考。

声电联合法在GIS局部放电检测中的应用

GIS局部放电在线监测技术作为一种不影响GIS正常运行的监测手段,在GIS设备运行维护现场得到了广泛关注。介绍采用声电联合的方法对设备进行在线监测的原理,并以应用实例说明其有效性。

SF_6气体分解物组份检测法在GIS局部放电故障诊断中的应用

绝缘降低是GIS气体绝缘组合电器设备故障的主要原因,对GIS进行局部放电在线检测可有效掌握设备绝缘状况。本文分析SF_6气体分解物组份检测方法的原理,并搭建实验平台模拟几种典型绝缘故障,得出相应的检测频谱图。通过对检测频谱图分析,总结出该方法在GIS故障类型识别方面的特点,为后续GIS局部放电引起故障类型的研究提供参考。

声电联合检测法在GIS局部放电检测的应用

针对天津地区某220kV变电站带电检测发现的异常放电信号,利用超声法和特高频法判断放电类型和精确定位。通过对设备解体检修,分析放电原因,验证了检测方法的有效性。

一种基于DSP的GIS局部放电检测仪的实现

实现了一种基于DSP的GIS局部放电检测仪。采用宽频带的压电薄膜声电传感器将局部放电产生的声信号或超声信号转化为电信号,通过DSP片内高速AD对来自超声传感器的信号进行采样,并对是否抓取到放电信号进行初步智能判断。确认有局部放电发生后,依次显示被抓取的放电信号的波形、幅度和频率。在用户现场测试的结果表明,通过比较多台检测仪的检测结果,可以将局部放电位置定位于GIS设备的两个绝缘环之间。

基于超高频法的GIS局部放电特征图谱提取与研究

局部放电检测是GIS设备绝缘状况诊断和评估的重要手段，进行绝缘状况评判除了要判断是否存在局放外，故障类型的确定也是非常重要的一方面。为了分析和判断不同故障（缺陷）激发的局放类型，文中模拟了四种常见的GIS故障类型，通过采用超高频（UHF）局放检测方法，提取了局放信号与相位、幅值及放电密度之间的关系，得到了典型的二维和三维放电图谱，该图谱可用于局放信号的故障类型诊断和识别。

高压GIS局部放电报警系统设计

针对现有GIS局部放电检测设备的缺陷,设计了一种基于无线传感器网络(WSNs)和GSM的GIS局部放电报警系统。GIS局部放电报警系统由一个信息中转站和若干个传感器节点组成,传感器节点获取GIS工作状况信息,通过nRF24l01无线模块将信息发送给信息中转站,信息中转站再利用GSM模块将各传感器节点发来的信息发送给GIS站管理员,实现了对GIS局部放电高效的实时在线监测。测试实验结果表明:该系统简单、经济、工作稳定、监测范围广,当GIS发生局部放电时,系统能准确地发出报警信息;传感器节点使用1000 m Ah的锂电池供电可持续工作超过211天,信息中转站采用20 Ah的铅酸电池供电可持续工作超过58天。

基于行波法的GIS局部放电特高频检测标定系统研究

特高频(ultra-high frequency,UHF)检测因其可有效避免现场噪声干扰,在气体绝缘全封闭组合电器(gas insulated substation,GIS)中具有广泛应用,但工程上尚未明确针对不同频带特高频信号检测装置的标定方法。文中设计了一种GIS局部放电标定平台,由局部放电模拟脉冲信号源、同轴阻抗过渡段、同轴信号标定段、同轴阻抗匹配段、高速示波器和特高频传感器组成。其中,3通道局部放电模拟脉冲信号源,可分别输出上升沿240 ps、460 ps、1 ns的脉冲信号波形,用于模拟尖刺、悬浮微粒、绝缘子内部气泡等不同缺陷类型所产生的不同频带的特高频信号;同轴阻抗过渡段可用于连接SMA接口与550 kV真型GIS,大幅降低信号失真度,对特高频信号的传输性能远优于普通锥形过渡段;最终完成系统测试,验证该系统可用于特高频传感器标定。

特高频法和氦离子气相色谱法在GIS局部放电中的应用

针对特高频检测技术和氦离子气相色谱法在GIS局部放电中的应用进行研究,通过分析特高频法检测到局部放电信号的PRPS及PRPD图谱,初步判断局部放电类型。结合高速示波器,分析不同位置传感器接收信号的时差,实现对局部放电源的定位及现场干扰源的排除。初步判断缺陷位置后,结合氦离子气相色谱法分析GIS内SF6气体组分,在缺陷气室检测到多碳氟化物组分,考虑由局部放电产生,排除空穴放电可能性。最后通过停电解体验证,检测到局部放电信号的气室存在由金属颗粒引起的沿面放电缺陷。

基于物理层时间捕获的GIS局部放电无线监测系统时间同步方案研究

在GIS局部放电无线监测系统中,时间同步是一个重要环节,而目前的无线时间同步方法在开销、能耗和精度等方面不能满足无线监测系统的要求。文中首先分析了影响无线网络时间同步精度的各项不确定性延迟,为此,引入了物理层时间捕获技术,在此基础上提出了一种新的时间同步方案。然后,基于CC2530芯片和TCXO温补晶振搭建了硬件实验平台,并对其进行了电磁抗干扰分析。最后,通过实验确定了时间捕获的响应延迟为4μs,据此对同步进行修正后,得到了文中方案单次同步带来的误差为亚纳秒级,同步精度随时间的漂移约为1×10^(-6)。通过理论分析和实验验证,该方案完全满足无线监测系统的时间精度要求,可以灵活应用于无线监测系统。

小波变换在抑制GIS局部放电白噪干扰中的应用

分析了GIS局部放电中白噪声干扰。仿真实验结果表明,小波分析方法抑制白噪干扰能力强,信号畸变小,能够有效的从白噪干扰中提取局放信号。

两种GIS局部放电检测方法的分析与应用

文章分析了GIS设备局部放电的两种检测方法(超声波法和超高频法)的原理及优缺点,并提出采用超高频法和超声波法相结合的声电联合检测可取长补短,充分发挥出各自的优势,提高GIS设备局部放电检测及缺陷分析的准确性和可靠性。

GIS局部放电在线检测技术的应用研究

GIS局部放电设备,主要是依托数字化技术和电子控制技术,对待检测物体进行实时监督,而设备上的电气绝缘系统,也直接影响到GIS局部放电设备的安全性和稳定性。基于此,强化其设计效率,提升GIS局部放电在线检测技术的应用效能,能够极大地提升电气系统的运行效率,继而为工业设计生产以及其他高端领域的发展奠定有效的电气支撑。本文主要研究GIS局部放电在线检测技术的应用效果。

几种500kV GIS局部放电检测方法的应用比较

分析了超声波、超高频以及SF_6气体分解物组份分析3种在线检测方法的原理及特点。搭建了GIS局放检测模拟试验平台,模拟设置4种GIS内部绝缘缺陷,运用这3种检测方法进行检测并对检测频谱图分析,得出500 kV某变电站局放在线检测装置误报漏报的原因。利用超声波传感器、超高频传感器和气体传感器(SF_6气体分解物组份检测)能够接收现场不同类型局部放电信号这一特点,提出基于3种不同类型传感器信息融合的在线检测方法,以解决GIS局放在线监测装置存在的问题。

GIS局部放电测试案例分析

本文结合一起案例介绍GIS局部放电特高频和超声波的检测方法,并对保证GIS设备的运安全运行提出建议。

220kV GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用

在对GIS设备进行带电检测过程中,发现局部放电信号需要定位放电位置,并对缺陷进行判断,针对问题制定相应的解决对策。

GIS局部放电重症监测系统及其应用

GIS局部放电重症监测系统综合了应用特高频(UHF)、超声波(AE)和高频电流(HFCT)检测原理,应用该系统对运行中的GIS设备进行短期实时局部放电信号采集、分析,可及早发现GIS内部存在的各种绝缘缺陷。利用该系统对某变电站GIS异常局放信号进行监测,判断出异常信号具有绝缘早期或悬浮放电特征,并及时掌握了局放信号的变化趋势,确保了GIS设备安全稳定运行。

GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用

GIS设备经过长期运行,或是因为设计、装配等原因,难免存在各种缺陷,常见的有过热、振动以及放电这三种。GIS设备处于不停电的状态下,通过应用局部放电带电检测技术可发现设备的缺陷信号,以此对GIS内部缺陷信息进行检测,一旦发现故障,立即提出预警,及时安排检修,这样可防止设备发生严重事故。