基于MWOA-Elman神经网络的接地网瞬变电磁缺陷识别

为改进当前瞬变电磁探测系统的局限,提高接地网缺陷识别的效率与精度,提出一种MWOA-Elman神经网络,完成数据由采样到成像的转化过程,快速实现视电阻率成像,精准识别接地网的不同缺陷。首先,通过理论计算完成接地网瞬变场参数样本集,构造Elman神经网络的单映射关系。其次,围绕收敛因子、自适应权重与阈值对鲸鱼算法进行改进,用改进鲸鱼算法(modified whale optimization algorithm, MWOA)优化Elman神经网络的权值和阈值。测试结果表明,MWOA-Elman神经网络在第854步收敛,4项误差指标MAE、MSE、RMSE、MAPE分别为0.103 51、0.040 09、0.126 64和0.333 52%,接地网缺陷识别精度为99.678%,识别效率与精度均优于其他模型。最后,通过分析3×3接地网3种典型缺陷位置的成像结果,验证了MWOA-Elman神经网络应用于接地网缺陷识别的有效性,为嵌入瞬变电磁探测系统的智能算法提供参考。

输电杆塔接地网腐蚀缺陷超声检测方法仿真分析

针对现有缺陷检测方法难于快速判断接地极腐蚀程度,研究分析超声导波技术检测不同结构接地网的可行性。通过分析导波的传播机理,得低阶SH导波适合于接地极检测。采用有限元仿真软件建立3种不同杆塔结构三维接地网模型,分析导波的传播特性。考虑到接地极所处实际环境,研究了不同土壤电阻率下接收端信号的变化特征,其回波信号幅值会随土壤电阻率的升高而增大。此外,对接地扁钢中存在的缺陷及其表面形成的腐蚀层厚度变化进行了研究。结果表明,低阶SH导波能有效检测出接地极缺陷,腐蚀层厚度变化对回波信号幅值影响较小。

电力系统接地网缺陷诊断方法及发展趋势

针对电力系统接地网腐蚀、断裂等故障的定位和定量评估问题,总结分析了接地网缺陷评价方法,将目前应用的或潜在的诊断方法分为两类,一类为非成像接地网状态检测方法;一类为接地网状态成像检测方法,论述了变电站接地网缺陷诊断评价方法现状。同时,对变电站接地网状态评价方法的发展趋势进行展望,指出了准确获得反映接地网故障的高分辨率特性参数图像意义重大,提出了实现接地网高分辨率图像重建面临的困难。接地网状态成像检测方法是非常值得研究的课题,将为接地网状态诊断带来一种全新而有效的新方法。

变电站接地网缺陷诊断系统

针对接地网腐蚀诊断问题,主要开发了一套变电站接地网缺陷检测系统,简单介绍了接地网仿真软件CDEGS的功能及特点,并利用其中的MALZ模块对变电站接地网进行建模仿真计算.现场实验中通过向接地网注入激励电流源,测量接地网各支路数据,采用ARM9嵌入式系统处理数据,人机交互采用QT软件,将测量结果与CDEGS软件仿真计算的地表磁场分布结果进行对比分析,本系统可以准确检测接地网发生缺陷部位.

变电站地网缺陷综合诊断方法的研究

提出了一套创新的可以应用在实际接地网故障诊断项目中的诊断方法来诊断地网主网的缺陷。该诊断方法建立了非线性优化数学模型,引入遗传算法,采用超定方程的优化方法求解非线性方程,同时采用了多种新方法来保证测点选取的最优化,并通过大量试验得出地网导体腐蚀程度与电阻值变化的关系曲线,用于判断地网缺陷程度。大量仿真计算、模拟地网试验和现场实际测试都表明这种新方法是有效可行的。

变电站接地网缺陷诊断系统

开发了一套变电站接地网缺陷检测系统,介绍了接地仿真软件CDEGS的功能及特点,并利用其中的MALZ模块对变电站接地网进行仿真计算。现场通过向接地网注入激励电流源,测量接地网各支路数据,并与CDEGS软件仿真计算的地表磁场分布结果进行对比分析,该系统可以准确检测接地网发生缺陷部位。

变电站地网缺陷诊断优化算法研究

介绍了目前地网缺陷检测的方法和存在的问题,提出了一套创新的可以在实际接地网故障诊断项目中应用的诊断方法。该诊断方法建立了非线性、超定优化数学模型,引入了改进的概率搜索算法,将经典确定性优化算法和现代概率搜索优化算法结合起来,有效地解决了接地网故障诊断中的大容差、多故障、非线性、多解、病态等难题。该研究方法通过了大量仿真计算、模拟地网试验和现场实际测试,表明这种新方法是有效可行的。

接地网导体缺陷诊断方法的分析与研究

接地网是保障入侵变电站的短路电流正常流散的重要设施,然而,长期埋设在土壤中的接地网导体在各种物理和化学因素的影响下会发生腐蚀甚至断裂,影响变电站及接地网的正常运行,因此,需要采用有效的方法对接地网导体的缺陷加以诊断。笔者阐述了当前接地网导体缺陷诊断的3种方法,应用CDEGS软件建立接地网缺陷诊断仿真模型并进行仿真计算和分析,总结出3种诊断方法的特点和适用性,为接地网导体缺陷诊断提供理论依据。

基于电磁原理的接地网导体缺陷诊断方法研究

介绍了基于电场及磁场原理的接地网缺陷诊断的两种基本方法,结合了电磁场的相关原理和方法。主要利用了MATLAB软件编程求取存在缺陷接地网的电磁感应强度及地表电位的数值,通过电场及磁场两个角度来对变电站接地网导体进行诊断,并且对两种诊断方法的特点加以仿真以及分析,通过定义地网导体的缺陷特征值及波形变化的畸变率THD两个维度对接地网导体的缺陷诊断效果展开分析与研究。研究结果表明,通过地表电位进行变电站接地网导体的缺陷诊断的效果更好,导体缺陷诊断的可视化程度更高。

基于支路电压扰动的接地网腐蚀缺陷诊断研究

对接地网进行准确的腐蚀诊断是电力工程中十分关注的问题。为了解决接地网腐蚀诊断过程中计算方程组欠定所导致的诊断精度不高,效果不理想的问题,文中提出一种基于支路电压扰动的接地网腐蚀诊断方法,该方法通过接地网腐蚀前后支路电压的扰动实现腐蚀缺陷支路的定位和腐蚀程度的判断。文中首先理论分析接地网支路电压对支路电阻的灵敏度;其次,利用支路电压扰动特性,建立接地网腐蚀诊断模型,得出支路电压扰动峰值位置、大小与接地网腐蚀支路位置和腐蚀程度的映射规律;最后,实验验证了该方法能够对接地网的支路腐蚀进行有效的诊断。

CDEGS在接地网缺陷诊断中的应用研究

简单介绍了接地仿真软件CDEGS的功能及特点,并利用其中的MALZ模块对变电站接地网进行仿真计算。通过向接地网注入激励电流源,分析接地网GPR(ground potential rise)与参考电源母线GPR百分率,并与CDEGS软件仿真计算的结果进行对比分析,确定接地网发生缺陷部位。

电磁场理论与区域分割检测相结合的接地网缺陷诊断方法研究

接地网缺陷诊断是我国电力部门一项重大的反事故措施。针对目前不开挖检测方法过度依赖接地网施工图纸、检测时需全站停电等问题,论文提出了一种基于电磁场理论,结合区域分割检测进行接地网缺陷诊断的方法。首先,构建了基于电磁场理论的通电矩形线圈空间磁场的数学模型,并讨论了区域分割的原则,设计了缺陷诊断方法的测试流程;最后,为验证所述方法的有效性,设计了缺陷诊断仪。实验结果表明,该方法能够准确地判断接地网的缺陷情况,使接地网缺陷诊断真正可控,如能推广必将带来巨大的经济效益。

降低放热熔焊焊接点缺陷率

针对变电工程中放热熔焊焊接点缺陷率高的现象,从焊接模具、焊接材料、焊接工艺等方面分析研究了其产生原因,并对主要末端原因制定相对应的措施,经九江500 k V变电站新建工程中推广实施,该相关方法及措施有效降低了放热熔焊焊接点缺陷率。

电力系统接地网腐蚀检测技术研究

针对电力系统接地网腐蚀造成重大安全经济损失的问题,并结合传统检测技术的不足,文中研究并设计了一种基于电磁脉冲逆散射成像原理的接地网腐蚀状态检测系统,其主要包括电磁脉冲发射装置、接收装置以及成像系统。借助电磁脉冲发射装置向埋于地下的接地网发射电磁信号,通过信号接收装置收集包涵接地网信息状态的回波信号,并由数据解析及成像系统进行信号解读和图像构建,进而可有效地将接地网的腐蚀断裂等损坏情况以图像的形式显现出来。实验结果验证了,该检测装置的可行性和可靠性,能满足电力系统接地网的腐蚀检测与定点检修等实际工程需求。

基于超声导波的接地网腐蚀检测仿真试验

针对现有技术手段难于准确判断变电站接地网的腐蚀状况,研究分析超声导波技术检测接地扁钢的可行性。通过分析频散曲线和波结构曲线,得出S0模态适合于接地网扁钢检测,应用ANSYS软件建立接地网模型及加载位移载荷,获得单一的S0模态,以此掌握S0模态超声导波在接地网扁钢中的传播特性,分析接地网结构、缺陷(腐蚀)对其传播特性的影响及关联特征,最后通过试验验证S0模态导波在扁钢中具有较好的传播能力,可应用于接地扁钢的缺陷检测。

高精度磁场测试技术在接地网腐蚀检测中的应用探讨

针对使用钢材制作接地网易产生腐蚀而导致寿命更短,变电站需定期检测接地网是否存在缺陷的问题,设计了一套用于接地网缺陷的高精度磁场测试装置。通过对某35kV变电站接地网的检测,验证了该装置的精度和灵敏度良好,可靠性高,可定位接地网缺陷的位置。

接地网瞬变电磁法三维数值模拟

接地网是电力系统中不可或缺的重要组成部分。但是,接地网腐蚀问题会给电力系统和人身安全带来巨大隐患。本文将瞬变电磁法应用于接地网缺陷诊断中,以时间域有限差分方法为基础,首先对算法进行验证分析,误差控制在1%范围内。在接地网完整和含有断点两种情况下进行瞬变电磁法正演模拟。当接地网完好无故障时,能清晰模拟出接地网在地下空间所在的位置。当接地网出现断点缺陷时,磁场等值线出现畸形变化,变化的位置正好与接地网断点的位置吻合。研究结果为电力系统中接地网腐蚀检测提供了理论参考依据。

基于CDEGS的变电站接地网缺陷诊断研究

由于变电站接地网规模较大,结构复杂而且站内存在很大的电磁干扰,因此在变电站接地网的缺陷诊断中往往出现检测困难,诊断误差较大的问题。笔者通过利用CDEGS软件仿真变电站接地网在存在腐蚀或断裂时其导体上方地表电位分布,提出了不需开挖接地网来区分断点与腐蚀的诊断方法并且实现了断点的准确定位和腐蚀区域的判断。结合欧氏距离相关理论,对接地网导体缺陷特征进行了数值化分析。研究了施加激励的幅值与频率对缺陷诊断的影响,选择合适的激励电流从而实现了缺陷信息的放大。

接地网缺陷诊断中电磁场检测技术的研究进展

本文从接触式的电场或磁场测量法和非接触式的瞬态电磁法两个方面,总结了电磁场检测技术在接地网缺陷诊断应用中的发展,从电磁场检测技术的原理出发,分别从缺陷诊断方法、试验研究等方面综述了近年来电磁场检测技术在接地网缺陷诊断领域的重要研究成果;并在上述综述的基础上,展望了电磁场检测技术在接地网缺陷诊断应用中的研究方向,为今后接地网诊断电磁场检测技术的发展提供参考。