基于改进SqueezeNet算法的VBE设备电路板元件失效识别研究

在直流输电系统中,换流阀阀基电子VBE(valve base electronics)设备的稳定运作对维护直流系统安全至关重要。传统的阀基电子设备电路板(VBE板)元件失效检测方法依赖于耗时的人工检查或基于规则的自动化系统,这些方法通常检测效率低下且准确性有限。针对该问题,提出一种基于改进的SqueezeNet深度学习模型的VBE板元件失效区域识别方法。通过引入深度可分离卷积和残差连接,所提改进SqueezeNet模型旨在提高元件失效检测的准确性,同时降低计算资源的需求。在VBE板元件失效数据集上的实验结果表明,所提方法在元件失效检测准确率和运算效率方面均优于传统方法和标准SqueezeNet模型,准确率达到了95.27%,比原模型高出4.45%。不仅提升了VBE板元件失效检测的效率和准确性,而且为电力系统中类似设备的元件失效诊断提供了新的技术参考。

基于点模式匹配的直流输电VBE设备电路板缺陷检测方法

随着特高压直流输电技术飞速发展,换流阀阀基电子VBE(valve base electronics)设备的稳定性对于保障直流输电的可靠性和效率至关重要。VBE设备电路板缺陷,如短路和失效元件,直接影响直流系统稳定性,而现有的检测方法,包括人工显微镜检查和自动检测算法,常受限于效率低和准确性不足。针对该问题,提出一种基于点模式匹配的自动视觉检测方法,通过生成代表关键区域的点模式并进行匹配来提高检测的效率和准确率。通过实验验证,所提方法在检测速度和准确性方面相较于传统方法有显著提升,适合于生产线上的快速质量控制,为提高直流输电设备的质量提供了有效的技术方案。

贵广Ⅱ回直流VBE系统光发射板卡故障分析及对策

贵广Ⅱ回直流深圳换流站、兴仁换流站VBE系统近年来多次发生光发射板卡故障,致使直流停运。对事故进行分析,得出故障原因为:VBE屏柜内顶部温度过高,导致板卡工作环境恶劣。西门子公司认同并采纳了上述观点,并根据所建议的措施对屏柜散热设施提出了改造方案。该方案实施后,至今未再发生此类故障。

VBE系统保护性触发导致安顺换流站极Ⅱ闭锁分析及反措

针对安顺换流站VBE系统保护性触发导致极Ⅱ闭锁事故,基于高肇直流系统控制原理,分析了故障过程,指出UdL分压器传感器故障是导致换流阀保护性触发的主要原因,换流变压器分接头采用Udio控制模式是间接原因。根据RTDS仿真结果提出了如下反措:将整流侧换流变压器分接头控制设为角度控制模式,以避免类似的故障。

特高压直流输电VBE装置故障闭锁分析及时序优化

特高压直流工程通常通过RTDS实时仿真技术对控制保护系统、换流阀阀基电子设备VBE装置的功能进行设计和验证。在某特高压直流工程RTDS试验系统对VBE装置断电试验过程中,出现了阀过流保护动作。为此结合故障时的闭锁时序,推导出换流阀触发异常,交流电源经由换流阀、旁通开关形成了两相短接导致阀过流保护动作的结论。最后,结合此类故障的特点,对闭锁时序进行了优化,并通过试验验证了优化后闭锁时序的有效性。

一种VBE综合测试平台设计

阀基电子设备(VBE)是高压直流输电工程中专用于换流阀的驱动控制与保护的重要设备,用于实现换流阀中可控硅阀片的开关控制与运行监视,对换流阀的安全运行起到至关重要的作用。由于国外设备生产厂家对VBE技术的封锁,国内运维部门无法充分了解和掌握VBE的故障机理,VBE的故障诊断与维修方案依然依赖于国外设备供应商。笔者在分析VBE系统的硬件组成的基础上,给出了VBE系统的关键信号与数据流,设计与研制了一套VBE综合测试平台,包括模拟实际换流阀的换流阀仿真平台、控制与监视换流阀仿真平台的最小VBE系统和基于Labview语言编写的监控平台,该平台能够模拟正常与故障工况下VBE工作状态,复现故障情况下VBE系统的关键信号,便于捕捉和分析故障信号特征,为实际工程维修提供了有重要价值的参考。

一起高压直流输电工程VBE系统故障跳闸事件分析

针对一起高压直流输电工程VBE系统故障跳闸的事故,介绍了事故概况,经事故分析与现场检查,发现该跳闸事故的原因是直流控制保护系统低电压判据与VBE系统配合存在问题,给出了优化置位"低交流电压"信号逻辑的整改措施,并结合EOC信号电气参数特性完成了逻辑调试,确保了阀控系统的可靠性及冗余性。

国产可控硅监视(TM)及阀基电子设备(VBE)的应用

VBE(阀基电子设备)是连接控制保护系统到换流阀的执行设备,其稳定可靠的工作对换流站的正常运行起着重要的作用。葛南直流综合改造中采用了许继柔性直流公司研制的可控硅监视(TM)及阀基电子设备(VBE),这是国内直流换流站首次用上国产VBE系统,是直流工程国产化的又一重要进程。本文对该设备的运行情况进行详细的介绍。

高压直流VBE系统光发射板故障研究

针对阀基电子设备(VBE)系统光发射板频繁故障问题,通过破解光发射板的电路,分别对光耦输入电路、逻辑控制电路、发光二极管一级与二级驱动电路进行逐一分析及测试,定位出导致光发射板故障的易损元件;通过建立热流等效电路仿真模型研究环境温度对故障元件的影响,进而明确导致元件故障的原因。对VBE屏柜以及易损元件发光二极管和场效应管提出改进措施,以避免元件长期在高温环境下运行导致老化加速甚至故障。

基于FP-Growth算法的直流输电系统阀基电子设备缺陷关联性分析

换流阀控制设备作为直流输电系统的核心设备,对其阀基电子设备进行缺陷异常分析是保证直流输电系统稳定可靠运行的基础。提出一种基于FP-Growth算法的直流输电阀基电子设备缺陷关联性分析方法。首先基于阀基电子设备的基本结构与原理,采集阀基电子设备缺陷数据;接着对原始数据进行预处理,量化编码后导入FP-Growth算法,通过构建FP-Tree,计算其支持度和置信度,分析阀基电子设备的缺陷特征和影响因素以及各元件之间的关联关系。该方法能高效智能实现对直流输电系统核心设备缺陷的关联分析及故障溯源,为运维人员检修策略的制定提供了理论依据。最后以实际直流输电系统换流阀阀基电子设备缺陷数据仿真算例对所提方法的有效性进行了验证。

换流阀阀基电子设备丢脉冲保护与控制的研究

提出了一种避免因换流阀阀基电子设备触发脉冲丢失而造成控制保护系统(control and protection,CCP)误动作的控制策略。该策略的核心是同时算法设计,在控制保护系统经过以太网向门级单元(gate unit,GU)发出的触发信号出现脉冲丢失的情况下,VBE检测到回报信号后不做任何处理,根据运行经验和数理统计得出,当检测到连续丢4个周波(80 ms)的脉冲时才向控制保护系统发送请求切换系统信号。基于这种控制策略设计的阀基电子系统已经在实时数字仿真器联调试验中应用,试验结果表明,这种控制策略有效消除了现有保护方法产生的危险现象,避免了系统误动作的概率。

用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统

为更好地在电网中应用晶闸管控制电抗器的静态无功补偿装置,介绍了一种用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统。在分析阀基电子板(VBE)和晶闸管电子板(TE)的功能和工作过程后,重点讨论了3脉冲通信规约、高位取能回路、逻辑译码电路、BOD保护和晶闸管触发电路的原理并在此基础上设计了完整的VBE和TE板。实验结果表明该电路能够进行高压晶闸管阀体的在线监测,同时具有理想的电磁抗干扰性能,可以产生分散性小、前沿陡的门极触发脉冲,有利于串联晶闸管的同时触发,满足TCR用晶闸管光电触发与状态监视的要求。

裕隆换流站换流阀阀基电子设备投旁通对故障的研究

针对投旁通对结束时因脉冲频率转换产生延时而出现误触发的问题,提出一种基于最短作业优先算法[1]的控制策略,核心思想是投旁通对结束后不直接检测信号的频率是10 kHz还是1 MHz,而是先在程序上认为投旁通对命令(bypass pair order,BPPO)有0、1两种状态,BPPO信号为1 MHz时置为1,其他时候均置为0。如果检测到BPPO的状态不为1,则认为投旁通对结束。此过程只需延时几s,由于延时时间较短,在此期间识别不出控制脉冲,可以有效地避免误触发的发生。基于这种改进控制策略设计的阀基电子设备已经在实时数字仿真器联调试验中得到应用。试验结果表明该控制策略能有效消除原保护方法因误触发而产生的短路电流,减小了系统误动作的机率。

静止无功补偿器光电触发与监测系统设计与仿真

电网互联的发展和负荷密度的增加,都迫切要求提高电力系统运行的稳定性和供电的电能质量。随着电力电子技术的日益发展,静止无功补偿器(SVC)在该领域发挥了巨大的作用。文中对TCR+FC型SVC样机的中的光电触发与监测系统进行了详细的介绍,阐述了晶闸管阀光电触发与监测系统基本要求,重点介绍了晶闸管电子板(TE)和阀基电子设备(VBE)的工作原理和具体实现。通过对它们的核心技术———取能回路与脉冲编码生成电路的说明,讨论了影响RC取能回路正常工作的各种因素,分析了电路的工作时序。在此基础上,分别对晶闸管电子板和阀基电子设备进行仿真研究,设计出一套符合静止无功补偿器(SVC)运行要求的触发与监测系统,运行试验的结果表明,样机设计效果良好。

伊冯串补装置典型故障原因分析及处理措施

针对500 k V伊敏—冯屯串补电容器补偿装置(简称伊冯串补)运行过程中出现的故障,如阀基电子设备VBE电源板故障导致旁路断路器合闸、次同步谐振SSR保护误动作、断路器三相不一致保护动作、金属氧化物限压器MOV保护动作造成旁路断路器合闸等故障,根据伊冯串补的原理和结构特殊性,结合伊冯串补保护动作和录波数据,分析故障产生的原因,通过更换故障元件、优化保护程序、修改保护动作逻辑、加强设备制造工艺和设备维护等措施,提高了串补的抗干扰能力和运行稳定性,现场运行情况表明:采取的改进措施会使伊冯串补存在的隐患得到根本性消除,同时证明了防范措施的正确性和有效性。

SSSC链式单元控制器及阀基电子的研制

介绍了500kvar/10kV静止同步串联补偿器(SSSC)工业样机的光电触发与监测系统,根据SSSC的运行特性,分析高电位电路的取能方式,研制IGBT的驱动电路,构建单元控制器。基于载波移相PWM方式,研究SSSC的驱动脉冲生成方式,设计SSSC调制板。实验证明系统设计合理、可靠。

专用冷水机组全天候正常工作控制研究

通过理论分析和实机验证,研究了“利用PLC控制技术通过电动三通调节阀控制制冷压缩机的冷凝压力,进而保证冷水机组的状态稳定”的控制措施。对舰载电子设备冷却系统的研究,为今后遇到类似问题提供了借鉴和启迪。

一种冗余设计的直流输电用阀基电子设备

阀基电子设备是实现晶闸管阀触发与监测的重要设备,对换流阀的安全运行起着重要的作用。设计了一种应用于高压直流输电系统中的阀基电子设备,该设备基于"五脉冲"原理,并且具有"二选一"的冗余功能,对设计的结构和硬件原理进行了深入的分析,通过实验证明设计具有合理性和实用性,有效地确保了换流阀的稳定性。

基于高压阀的晶闸管光电触发与在线监控系统

针对现有晶闸管电磁式触发和监控系统的不足,提出了适用于高电压、大电流晶闸管阀组的光电触发和监控方式。介绍了其功能、原理和构成。

特高压直流输电阀基电子设备光通道的可靠性设计和应用研究

阀基电子设备是换流阀运行状态的监控设备,通过触发与监测板的光通道实时监控换流阀的每一个晶闸管级,实现换流阀的控制保护策略。光通道的可靠性直接影响换流阀乃至整个直流输电工程的安全稳定运行。首先介绍了触发与监测板的光通道以及现有光通道的设计,提出现有光通道设计的不足。然后对光通道进行硬件优化设计,说明光通道功率监测的工作原理及接收通道的功率监视。最后结合工程应用,给出了发射通道光功率检测的实施方案。通过光通道的监测以及检测数据的采集和分析,可以排查故障光通道,提高触发与监测板光通道的可靠性,提升阀基电子设备的运行能力。