基于APSO-SSD-SVD的特高压换流站OLTC振动信号降噪方法

随着中国特高压交直流换流站的大规模投运,有载分接开关(on-load tap changer, OLTC)已成为特高压换流站中发生故障较多的设备之一。针对强背景噪声环境下特高压换流站OLTC故障特征难以提取的问题,提出一种基于自适应粒子群算法优化奇异谱分解和奇异值分解的方法。首先,利用自适应粒子群优化(adaptive particle swarm optimization, APSO)算法对奇异谱分解算法中的模态参数进行优化,选取最优分解模态数。其次,基于最大峭度准则选取最佳奇异谱分量。然后,确定最佳重构阶数,通过奇异值分解重构信号,从而达到信号降噪的目的。将所提方法应用于仿真信号和实验信号,结果表明所提方法的信噪比达到23.302,均方根误差仅为0.004,并且波形相似参数高达0.998,优于其他降噪方法。所提方法能够更有效地实现对特高压换流站OLTC振动信号的降噪,为辅助运维人员诊断OLTC状态提供参考。

连接无源网络的LCC-FHMMC混合直流输电系统送端交流故障穿越控制策略

LCC-FHMMC型混合直流输电系统可以完全解决逆变侧换相失败问题,在向无源网络供电领域具有广阔的应用前景。建立了双端混合直流输电系统的数学模型,在分析送端交流故障机理和无源网络工作特性的基础上提出一种基于桥臂电压控制的故障穿越控制策略。通过让负荷主动参与调节换流站不平衡功率,快速恢复直流功率传输的同时有效避免切负荷,同时实现受端换流站和负荷的故障穿越。依靠全桥子模块拓扑能够输出负电平的特点扩大逆变侧直流电压的调节范围,避免子模块电容过度放电导致的换流站闭锁,有效减小了故障清除后直流冲击电流。设计了不同严重程度交流故障下相关参数的选取原则,后基于电磁暂态仿真软件搭建双端混合直流输电系统的仿真模型验证了所提控制策略的有效性。

基于混合型MMC的柔性直流电网故障电流阻断控制策略

柔性直流电网是实现大规模可再生能源发电汇集、输送和并网的有效手段。针对基于混合型MMC的直流故障电流阻断方案会引起功率传输中断的问题,本文提出了一种混合型MMC负压控制与超高速机械开关协调配合的故障电流阻断方法,该方法能够快速阻断故障电流并维持非故障线路的功率传输。通过分析故障电流组成及关键影响因素,确定了换流站的控制目标,基于全桥子模块的电压调节自由度,提出了利用混合型MMC输出负压主动吸收故障电流的控制策略,并设计了其与超高速机械开关的协调配合方案,实现故障的可靠隔离。最后,基于RTLAB实时数字仿真平台搭建了四端柔性直流电网仿真模型,仿真结果表明,本文提出的方法可快速阻断直流故障电流,缩短直流电网功率恢复时间,提高系统安全稳定性。

基于多尺度特征融合的雷达海上目标检测方法

雷达目标检测对海上信息处理具有重要意义,目前提出的检测方法在召回率和精度上都难以满足海上检测要求。为了解决上述问题,提出基于多尺度特征的雷达海上目标检测方法。通过X波段非相参脉冲体制导航雷达采集数据,在完成预处理后检验数据集,提取雷达数据。分析杂散噪声,确定噪声范围,根据平均强度和灰度值的差值实现归一化处理。对目标进行归一化分析,融合多尺度特征实现目标选择,完成目标检测。实验结果表明,基于多尺度特征融合的雷达海上目标检测方法召回率能够在短时间内达到90%以上,精度在95%以上,能够很好地提取海上目标信息。

基于拉曼放大的长距离BOTDR传感系统研究

布里渊光时域反射(BOTDR)系统可实现沿传感光纤的全分布式温度和应变传感,然而由于光纤损耗的存在,布里渊信号光在长距离传输后往往会淹没在噪声中,信噪比极低。对此,利用拉曼泵浦对光纤全段布里渊信号的增益效果,研究拉曼放大前后系统在测量距离方面的差异和不同泵浦功率对应的放大曲线。通过实验验证了基于拉曼放大的BOTDR传感系统测量距离可提高至100 km量级;在50 m空间分辨率下,成功实现了光纤末端103 km处的温度测量,获得了2.19℃的测量精度。

基于多信息融合的换流站直流设备健康状态决策树评价模型

针对换流站直流设备间交互信息融合能力较差、小样本与大样本难以均衡的问题,设计基于多信息融合的换流站直流设备健康状态决策树评价模型。使用同质多传感器多信息数据融合方法对多信息实施融合处理;利用k近邻方法和层次聚类方法划分换流站直流设备健康状态量,提取健康状态量的有效信息作为输入,构建决策树评价模型,输出换流站直流设备健康状态评价结果。实验结果表明,该模型具备较好的多信息融合能力和样本均衡能力,且可从不同角度实现换流站直流设备健康状态评价,评价结果较为准确。

海底电缆动态疲劳试验方法研究

海底电缆安装敷设与在位运行期间承受长期、复杂的动态荷载,容易发生疲劳失效。针对悬跨海底电缆动态行为复杂,缺乏模拟海底电缆与海床脱离点处疲劳试验方法的问题,该文搭建悬跨海底电缆与海床接触的原型疲劳试验装置,开发悬跨海底电缆疲劳试验方法,开展内部疲劳失效发生层动态应变信息测量方法研究。结果表明:动态疲劳试验能够准确模拟海底电缆疲劳受力状态并还原其在振动荷载下的结构响应,试验过程中的加载拉力误差低于15%,加载曲率误差低于10%,对海底电缆内部铅护套层的应变测量误差低于10%。该文提出的动态疲劳试验方法对海底电缆的结构失效验证具有很好的参考价值。

二次屏柜运行工况智能监测维护系统的研究

提出了电力系统中二次屏柜运行工况智能监测维护系统,其既可对二次设备进行集中的除尘清理,又可在日常巡维工作中实时监测机箱运行环境,及时辨别出运维工况差、积尘严重、运行工况恶劣的二次设备。该系统的研究和应用,有助于提升二次屏柜运维效率和智能化水平,延长易损器件的使用寿命,减少因积尘导致的二次屏柜异常缺陷的发生,提高二次设备的安全稳定性。

海底电缆液压剪切系统设计

在海底电缆抢修任务中,针对多层海底脐带缆的切割需求,提出一种基于水下机器人作业的水下液压剪切机构。结合海底脐带缆多层复合及金属绞线的特殊结构建立剪切失效模型,并对水下液压剪的切割机构进行设计。运用Abaqus软件分析切割过程中脐带缆的力学响应,对脐带缆逐层连续变化的力学特性进行研究,提出海底脐带缆切割需要满足的剪切力及水下液压剪机构的主要参数。

水下流态固化土强度与流动性能试验研究

为了完善流态固化土水下施工性能与无侧限抗压强度研究,通过向不同初始含水率的土体中添加减水剂、水泥和絮凝剂,研究含水率、减水剂掺量、水泥掺量和絮凝剂掺量对流态固化土浆体的流动性、抗分散性和流态固化土的力学性能的演化规律。结果表明,只使用水泥不能明显调节流态固化土浆体的流动性和抗分散性;絮凝剂和水泥掺量的增加可以提高流态固化土浆体的抗分散性和固化土的力学性能,对流态固化土浆体的流动性有抑制作用;减水剂和含水率升高对流态固化土浆体的流动性具有促进作用,对流态固化土浆体的抗分散性和力学性能有抑制作用。

水下钻孔爆破技术新发展

水下钻孔爆破虽然经过了几十年的工程实践和理论研究,但成果散乱且不系统,有些资料还相互矛盾,落后的施工工艺及装备还在使用,难以使水下钻孔爆破设计与施工实现正规化、现代化和智能化。通过查阅近二十年的文献资料、现场调研和工程实践等,对水下钻孔爆破的理论、装备、技术与工艺和有害效应控制等最新成果进行梳理与总结,展现水下钻孔爆破最新发展成果。为实际工程项目爆破方案与参数设计、施工工艺与装备选择、有害效应控制与防护措施等提供理论及技术支撑,从而解决水下钻孔爆破中遇到的疑难问题,达到优质安全高效之目的。

考虑海杂波特征的SAR图像海上运动小目标检测方法

鉴于海杂波是一种非平稳性雷达信号,使用传统方法容易受到海杂波特征影响,导致检测结果不精准。充分考虑海杂波特征,提出了SAR图像海上运动小目标检测方法。根据雷达观测场景等距离环,确定波浪传播方向,分析海杂波特征。构建最优自适应海杂波抑制权矢量函数,结合约束最小方差准则抑制海杂波,避免慢速目标难以被有效检测。计算节点邻域内每个像素点到节点的距离,筛选孤立像素点。充分考虑海杂波特征,使用统计平均方式获取海杂波背景下的平均干涉幅度和相位,以此为依据检测运动小目标。实验结果表明,该方法在正常、中等和复杂海况下,检测结果与实际结果一致,说明使用该方法检测结果精准。

覆冰严重塔位挂点金具、绝缘子受损原因及整改措施

特高压输电线路在我国能源电力战略中起着至关重要的作用。输电线路中的挂点金具、绝缘子等电气设备损毁而造成电力系统瘫痪的情况不在少数。基于新东直流工程实例,从线路覆冰、导线舞动、脱冰跳跃等多个方面分析挂点金具及绝缘子受损原因,同时针对不同的损伤类型给出了相应的整改措施及建议。

沸石粉水泥砂浆早期力学性能改善及机理研究

为了降低大掺量沸石粉对早期强度的削弱作用,进一步提高沸石粉在水泥基材料中作用效率,促进其在水泥基材料中的应用,通过设计系列试验,探究交流电场直接养护(electric curing,EC)、无机系早强剂(硫酸钠、硅酸钠)及二者共同作用下沸石粉掺量对砂浆强度的影响规律,并通过水化放热和孔结构测试分析,探讨其相应机理。通过测试28 d水泥砂浆抗压强度评估直接电养护、早强剂及2种方法耦合对后期强度的影响。研究结果表明:砂浆强度随沸石粉掺量呈现出先增加而后降低的规律,掺10%沸石粉砂浆的1 d、28 d抗压强度相较于基准砂浆分别约提高了19%、8%。直接电养护和早强剂硫酸钠均能显著提高掺沸石粉水泥砂浆的早期强度,直接电养护的改善效果略低于硫酸钠;在电养护与硫酸钠共同作用下,能进一步提升较高沸石粉掺量砂浆的强度,沸石粉掺量30%时,试件1 d抗压强度最高可提高达25%。水化热结果显示,随着沸石粉掺量的增加,浆体72 h累计水化放热出现不同程度的降低,沸石粉可在一定程度上促进水化,沸石粉与硫酸钠共同作用可明显提高体系水化放热速率和放热量。掺入沸石粉对体系孔隙有一定细化作用,直接电养护的试件28 d龄期累计孔隙含量稍高于标准养护。本研究可为改善大掺量沸石粉水泥砂浆早期力学性能提供思路,对促进沸石粉在水泥混凝土中的应用具有重要意义。

基于态势感知的网络交换机监测系统研究与实现

随着工业控制领域网络结构越来越复杂,传统的网络运维方式已经无法满足要求。提出了一种基于态势感知的网络交换机监测系统实现方法,整个系统采用B/S架构,基于轻量级Web开发框架实现,后端采用Python编程语言实现对交换机运行状态各项数据的获取,并以HTML5页面形式展示。该系统实现了电力控制系统中各站点交换机自动化、全时段和全网段的监测,及时发现和定位网络故障,确保网络运行稳定可靠,运维效率大大提高。

北黄海盆地东部坳陷北部物源-沉积体系

为探讨北黄海盆地东部坳陷北部物源-沉积体系的基本特征,笔者采用岩心样品的镜下鉴定和地震反射特征分析相结合的方法对东部坳陷的岩性岩相进行研究。结果表明:东部坳陷内存在由北向坳陷中心进积的砂体,沉积区以碎屑岩沉积为主,岩石中物质成分以花岗质和碳酸盐岩含量高为特征,沉积物来源于盆缘隆起的风化剥蚀及前中生界基底;北部沉积体系从中侏罗世—晚侏罗世—早白垩世均以扇三角洲沉积体系为主,不同时期发育规模有所差别。综合分析认为,北部为风化物源,(扇)三角洲-水下扇沉积体系。

海底电缆覆盖物清理的移动射流过程仿真分析

在实际工况中,高压喷嘴存在横向移动的速度,使得射流对土体的冲埋深度难以预测,导致海缆表面覆盖物清理不完全。针对此问题,建立了优化后的流场与冲埋深度预测理论模型,利用数值仿真对模型进行了验证。首先,建立了一种喷嘴流场优化模型,阐述了冲埋深度的预测方法;其次,建立了水射流破土数值仿真模型,选取射流压强、喷嘴直径、喷嘴横移速度以及土壤剪切强度4种控制参数,分析了不同参数对冲埋深度的影响。结果表明,随着射流压强、喷嘴直径的增大,冲坑深度逐渐增大;随着喷嘴横移速度和土体剪切强度的增加,冲坑深度逐渐减小。最后,理论结果和仿真结果进行对比,两者误差在允许范围之内。该模型可在一定程度上解决冲埋深度难以预测的问题,可为工程应用提供指导。

柔直换流站柔性直流换流阀控制保护屏出口回路异常情况分析

通过对柔直换流站极2低端阀组站系统调试期间,极2低端A套阀控制保护带电跳闸试验时断路器操作箱三相出口不一致情况进行分析,对极2低端阀控跳闸出口逻辑、组控跳闸出口逻辑及断路器操作箱回路进行梳理,总结出阀控系统跳闸出口时,组控系统手跳与远跳命令同时下发,STJ继电器与TJR继电器由于动作时序不一致,导致断路器操作箱出口跳闸信号灯三相不一致。通过对该回路进行改进,取消了阀控系统跳闸启动组控系统手跳回路的逻辑,通过逻辑优化确保现场调试及后期运维工作安全有序开展。该策略可在柔直换流站阀控、组控逻辑配置中推广使用。

SUS321不锈钢表面Cr/CrN涂层的制备与抗氧化及耐腐蚀研究

采用磁控溅射技术,在SUS321不锈钢表面制备Cr/Cr N涂层,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及分析天平等分别表征样品高温氧化及酸性盐雾腐蚀实验后的微结构及增重。结果表明,当磁控溅射气体分压比为P_(Ar)/P_(N_(2))=3∶1的涂层样品抗氧化性能及耐腐蚀性能最佳。在此基础上通过循环沉积制备了多层Cr/CrN涂层,6周期涂层样品在600℃氧化200 h后的单位面积增重为3.599 g/m^(2),表面氧化膜致密,没有出现剥落现象;6周期的涂层样品在酸性盐雾环境中能够保持480 h表面无变化,在放置500 h后边缘部位才开始出现轻微锈迹。固定磁控溅射气体分压比为P_(Ar)/P_(N_(2))=3∶1时,制备的6周期Cr/CrN多层膜涂层具有最佳的抗氧化及耐酸性盐雾腐蚀性能。

国产硅橡胶保护的特高压晶闸管可靠性分析

研究一种国产硅橡胶在晶闸管芯片台面保护的涂覆工艺,介绍了硅橡胶对芯片的保护机理,对采用国产硅橡胶保护的晶闸管进行了常规测试和型式试验,结果表明,其电性能参数和可靠性试验均满足国标要求,能够满足国产化应用替代。