基于变分模态分解和改进灰狼算法优化深度置信网络的自动转换开关故障识别

自动转换开关(ATSE)是保证系统连续供电的设备,对其进行健康监测和故障诊断对系统的稳定运行具有重要意义。为了实现对ATSE的非侵入式故障识别,该文提出一种基于电流信号变分模态分解(VMD)的特征提取和改进灰狼算法(IGWO)优化深度置信网络(DBN)相结合的故障诊断方法。该方法首先利用样本熵确定VMD分解次数并对故障电流进行分解;其次对分解后得到的本征模态函数进行小波包能量的提取,并利用IGWO对DBN网络结构参数进行优化;最后通过DBN将电流能量特征与ATSE的故障类型建立起映射关系从而完成最终的故障识别。所提IGWO采用了分段调节与非线性递减的衰减因子相结合的策略,以平衡算法全局搜索和局部搜索能力;并采用莱维飞行更新探狼的移动位置,来避免算法陷入早熟收敛。实验结果表明,该算法不仅能显著提高前期对参数寻优的训练速度,后续泛化实验的故障分类准确率也有98.78%的良好表现。

面向装备平台的敏捷交换芯片设计与实现

在构建车载、舰船、航空航天等装备平台网络系统时,需要综合考虑功能、性能、体积、功耗、易用性等制约因素,传统高性能的商用网络交换芯片功耗高、配置和使用复杂,难以满足相关需求。对此提出了一种面向装备平台的可编程、低功耗的敏捷交换芯片架构。该架构引入协议无关的超长内容匹配-动作流水线,提供可编程的转发配置、流限速、报文修改等功能,支持现存各类网络协议及用户自定义协议。架构提供灵活的管理配置模式,可满足远程配置、无管理CPU的轻量化配置等多种应用需求。另外,通过敏捷交换协议的扩展功能,可将查表结果、动作处理记录、用户配置信息等随原报文一同送出芯片,实现单个报文粒度的精细化处理和灵活的功能扩展。基于敏捷交换架构,流片制造了YHHX-DS160敏捷交换芯片,该芯片可提供160 Gbps全接口线速交换能力,最大功耗仅6.6 W,能效比达到24 Gbps/W。

分立式开关电源系统抗震性能的振动台试验研究

开关电源是通信机楼和通信基站中最重要的设备之一,相当于机楼和基站内供电系统的“心脏”,若在地震作用下发生功能失效将导致通信机楼和基站完全停止工作。开关电源的抗震性能研究是通信系统抗震韧性评估研究的基础。本文以通信机楼内常用的分立式开关电源系统为研究对象,通过振动台试验研究其在地震下的特征损伤模式、损伤发展过程以及其供电功能在地震作用下的变化等。试验过程中为了模拟开关电源在通信机楼中的实际使用状态,为开关电源连接了380 V电压输入和一台模拟负载,组成了一个完整的用电系统。试验中台面激励采用了1条人工地震动、1条天然地震动和1条正弦拍波,逐步增大台面PGA直至振动台位移超限停止试验。从试验结果看:当PGA达到1.0 g时电源柜开始损伤,表现为柜门与主框架磨损掉漆,PGA在1.2~1.5 g时,电源柜顶部连接松动,面板连接螺丝松动,螺栓孔发生冲切破坏,PGA达到2.0 g时,试验结束,电源柜的主体未发生严重破坏,交流柜与直流柜前门轴变形;另外即使在较大PGA下,正弦拍波也无法对电源柜激起较大位移而造成破坏。试验过程中电气信号始终稳定,该开关电源柜抗震性能良好。

隧道牵引分区所雷击暂态特性及其二次设备电磁兼容研究

牵引供电系统遭受雷击会在分区所内产生过电压与过电流,对分区所开关柜中二次设备产生瞬态电磁干扰,影响其正常运行。文中针对电气化铁路隧道分区所,建立雷击暂态仿真模型,计算了接触网不同位置遭受雷击时分区所的过电压与过电流,建立了27.5 kV开关柜的电磁场有限元仿真模型,分析开关柜中不同区域的瞬态电场、磁场分布。结果表明:雷击接触网会在分区所内产生幅值较大、频率较高的过电压与过电流,在其作用下开关柜低压室瞬态电场可达147.2 V/m、瞬态磁场可达1.3 kA/m,断路器室前壁处瞬态电场可达822.9 kV/m、瞬态磁场可达15.85 kA/m,超过标准规定的幅值,二次设备需要考虑相应的电磁屏蔽措施。论文结果对牵引供电系统雷击过电压/电流防护以及二次设备电磁兼容设计具有参考价值。

轨道交通信号设备组装实训系统研究及应用

采用自行开发轨道交通信号设备组装实训系统方式,解决原有信号设备组装实训课程教学存在的问题。通过开放性结构设计,让学生参与从设计到安装、调试的全过程,锻炼学生信号设备组装、调试及故障排查能力,提升学生工程实践能力,满足高素质创新型人才培养需求。

微波开关自动测试系统设计

针对当前微波开关指标测试流程复杂、测试方法自动化程度低问题,提出了一套集指标测试、数据采集和数据管理功能于一体的自动化测试系统;该系统基于微波开关生产及试验环节的实际使用需求,通过软件平台实现对通用测量仪器及遥控遥测设备、射频开关矩阵等设备的自动化控制,单次可满足最多16个微波开关的同步测试,可实现同轴型和波导型两类开关的S参数、切换时间、门限电压、接触电阻、跑荷等总计18种指标参数的测试和试验数据管理,达到了测试效率和试验质量的双提升。

变电站隔离开关操作产生的电磁暂态特征量研究

变电站隔离开关操作产生的电磁骚扰是电力系统二次设备防护的重要内容。基于真型实验场开展了一系列实验,在AIS和GIS内进行了一系列不同电压等级不同容性负载的隔离开关分合闸重复实验。由于隔离开关操作持续时间长,采样率高,采集得到的实测数据十分庞大,为了方便处理实测数据,设计了一种自动计算的模型既能实现隔离开关全过程多次放电脉冲群的特征量提取,也能实现单次击穿波形的分离和计算。计算结果显示AIS隔离开关操作产生的电磁骚扰主频在300~600 kHz,有些文献中测量结果高达几MHz,GIS产生的电磁骚扰在17~20 MHz。暂态电流及其耦合的电磁骚扰主频仅受变电站结构和参数影响,相同实验条件下GIS产生的地电波比AIS幅值更高主频更大振荡更强烈。该实验结果为电力系统开展针对二次设备的电磁防护试验提供了量化参数。

开关柜内部PVC电缆绝缘材料过热产气的传感器检测方法研究

作为电力系统中的重要设备,开关设备电缆故障可能导致局部停电,传统的温度测量方法存在接触试验、成本高、盲区等缺点。为了克服这些限制,提出了一种基于半导体气体传感器检测开关柜中电缆过热的方法。首先,研究电缆外层绝缘常用的聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)材料的过热生成气体组分,基于分解气体类型,构建气体传感器阵列。其次,模拟电缆过热故障,采集气体传感器在不同温度下的响应曲线,通过响应曲线的阈值判断过热温度区间。最后,以此为基础设计开关柜电缆过热检测装置,该装置在通风橱中大电流模拟电缆过热场景中能准确的区分出开关柜电缆过热状态并发出警报。

大功率汽轮机故障工况下高调阀控制方式切换性能研究

无扰切换是当前主流大型汽轮机阀门管理实现的一个重要功能,目前的大部分无扰切换研究工作都集中在设备正常状态的无扰切换实现方法上,尤其是起机并网时的无扰切换实现。为了研究火电机组灵活性,本文以多台600 MW级别机组为研究对象,针对机组存在的阀门管理缺陷进行故障诊断并实施优化改造,使机组安全顺利地投运了顺序阀配汽方式。然后,在此基础上进行了2类非正常运行工况下的无扰切换试验研究,探讨了机组故障状态下的无扰切换快速反应能力和设备故障对无扰切换的影响。试验结果表明:进行阀门管理优化不仅能够提高机组应对故障的反应能力,而且还能够降低机组切换控制系统对辅机等设备故障的敏感性。这对提高机组故障状态下的安全稳定性具有一定的借鉴意义。

医院周期性电工倒闸对医疗设备的危害分析及应对策略

目的:制定医疗设备配电安全目标与应对策略,最大程度降低电工倒闸对医疗设备的危害。方法:基于危害分析与风险评估(HARA)方法,从医疗设备安全管理角度对2018-2023年北京儿童医院的电工倒闸进行医疗设备危害因素分析与风险评估,采用戴明循环(PDCA)管理法的闭环管理流程,制定精细化的医疗设备配电安全目标与应对策略。结果:2023年医院配电室开展的2次周期性电工倒闸操作共发生6台次设备故障问题,显著低于2018-2022年电工倒闸导致的20.4台次故障平均值,且一级负荷科室等高风险级区域故障为零。结论:制定的医疗设备配电安全目标与应对策略针对性强、执行度高,是实施医疗设备全生命周期精细化管理的有效方法。

基于无功补偿技术的电气设备通信线路自动化切换

常规的电气设备通信线路自动化切换方法主要使用功能扩展板调整连接切换指令,易受操作单元参数设定的影响,导致通信线路切换成功率较低,因此文章提出一种基于无功补偿技术的电气设备通信线路自动化切换方法。利用无功补偿技术确定通信线路自动化切换的位置,设计电气设备通信线路自动化越区切换算法,从而完成电气设备通信线路的自动化切换。实验结果表明,文章设计的电气设备通信线路自动化切换方法在不同切换触发条件下的通信线路切换成功率较高,切换效果较好。

基于无线通信的电力设备开关电源运行状态在线监测方法

针对当前电力设备开关电源运行状态在线监测技术中普遍存在的精度较低的问题,提出一种基于无线通信的电力设备开关电源运行状态在线监测方法。首先,利用无线通信技术采集电力设备开关电源运行电压数据。其次,处理开关电源运行电压数据。最后,结合自适应筛选、特征压缩以及信息融合技术,提取关键信息并触发预警机制,实现对开关电源运行状态的准确监测。实验结果表明,文章提出的设计方法能显著提升数据传输的稳定性和准确性,有效提高电压在线监测精度,为电力设备的安全稳定运行提供有力保障。

基于随机森林算法的V2G充电桩故障诊断研究

针对V2G直流充电桩开关模块的故障诊断问题,提出一种基于随机森林算法的诊断方法。该方法使用小波包分析提取故障电流信号中的特征信息,使用核主成分分析降维以降低样本数据的复杂程度,使用随机森林算法训练出适用于直流充电桩开关模块的故障诊断器。实验验证表明,采用随机森林故障诊断器可以有效诊断开关模块故障。该方案在直流充电桩开关模块故障诊断方面具有现实意义。

无机房消防电梯配电系统设计探讨

梳理现行电气相关规范标准条文对消防电梯的要求,对无机房消防电梯的配电系统设计进行分析并提出解决方案,同时结合实际工程设计案例进行说明。

燃机用国产发电机断路器的研究与应用

燃机用发电机断路器是电力行业的核心设备,其国产化水平的提高对于电力行业的发展具有重要意义。介绍了燃机用国产发电机断路器的研究及应用情况,对燃机用发电机断路器成套装置的结构特点做了详细阐述,同时对首台套国产设备的应用情况做了介绍。通过燃机用发电机断路器成套装置的工程应用,带动相关产业链的发展,提高了燃机发电成套装置的国产化率。

基于扩频通信技术的农村电力负荷自动监测方法

以掌握农村电力运行情况为目的,提出基于扩频通信技术的农村电力负荷自动监测方法。首先获取农村电力运行数据,利用无线扩频通信技术将数据进行扩频;然后将农村电力负荷数据作为输入,使用累积和滑动窗算法提取农村电力负荷投切时特征,采用二维离散模糊算法建立电力负荷自动监测模型。实验结果表明:该方法具备良好的无线扩频通信性能,可以高精度提取电力负荷特征,准确监测农村电力负荷投切跳变和突变点,具有一定的实际应用价值。

双电源同期切换与开路转换兼容控制系统设计

设计了一种双电源同期切换与开路转换兼容控制系统,以提高供配电系统的安全性和可靠性。在该系统中,采用同期切换与开路转换并存的兼容控制电路,以实现对不同配电要求的适应和兼容,从而提高供电系统的灵活性和适用性。试验结果验证了兼容控制电路的可靠性和稳定性,为产品的设计实现提供了有力依据。

基于多传感器的医疗设备开关电源功率信息采集方法

在对医疗设备开关电源功率信息采集时,针对现有采集方法存在采集误差大、无法满足设备信息采集精度的问题,结合多传感器技术,开展对医疗设备开关电源功率信息采集方法的设计研究。通过多传感器的应用,实现对医疗设备开关电源功率采样信号的处理。在此基础上,通过计划跟踪控制与最大功率控制,实现功率信息采集。根据医疗设备管控需要,设计数据库结构,并实现对采集信息的存储。通过对比实验,证明了新的采集方法具备更高的采集精度。

铜铝复合排在交流金属封闭开关设备上的应用

近年来,随着交流金属封闭开关设备在配电网上的广泛使用,铜材的使用量巨大,全球能源紧张,受国家环保政策影响,积极提倡绿色能源,节能降耗。目前,采用新材料替代传统铜排已成为发展趋势,铜铝复合排以良好的导电性、自重轻、良好的力学性能、良好的延展性和可靠性、最佳的经济性成为铜排的最佳替代品,多种试验数据显示在交流金属封闭开关设备上应用良好,稳定可靠,节能,使交流金属封闭开关设备作为一种新型电力节能产品。

振动检测在配网开关性能检测中的应用

配网开关性能振动检测方法通过采集和分析配网开关的振动信号,实现对配网开关运行状态的检测和故障预警。首先,介绍了配网开关的基本概念及振动检测的意义;其次,阐述了振动检测技术在配网开关检测中的应用原理和优势;然后,详细描述了配网开关性能振动检测系统的设计和实现,包括硬件和软件2个部分;最后,分析了该技术在电力行业中的应用现状和发展趋势。