输电线路导线微风振动在线监测技术

为有效避免由输电线路导线微风振动引起的导线断股事故,设计了一套微风振动在线监测系统来实时监测导线的微风振动信息。系统采用悬臂梁式传感器测量导线的弯曲幅度,并根据弯曲幅度,采用峰峰值法和快速Fourier变换(FFT)等方法,计算出导线振动的频率与振幅以及导线的动弯应变。研究表明,悬臂梁式传感器可以准确测量频率1～150Hz的小幅振动信号,峰峰值法可以准确计算出导线微风振动的振幅,而快速Fourier变换可以准确计算出导线振动的频率。根据研究结果可知,该系统采用的测量方法和建立的数学模型可以准确计算出导线的动弯应变值,并能实现输电线路疲劳故障的预警。     

输电线路微风振动监测与分析系统设计

微风振动是导致线路损伤的主要原因,分析微风振动以及进行有效监测对于保障输电线路安全稳定运行尤为重要。为此,基于反装振幅法设计了一种输电线路微风振动监测与分析系统,能够有效分析导线疲劳损伤程度和剩余寿命,现已成功投运于多条输电线路。     

微风振动下导线接续管动弯应变与疲劳仿真分析及试验验证

以钢芯铝绞线接续管为研究对象,建立了接续管受压接残余应力影响下的微风振动与疲劳寿命数学模型,并对该数学模型对应的物理模型进行了仿真分析.利用高频疲劳试验机对导线施加疲劳载荷,同时记录相应的动弯应变数据来验证仿真分析的结果.仿真结果表明:压接残余应力影响下的疲劳源区存在较大的动弯应力幅值,接续管及其出口处导线表面的动弯应...     

基于FBG的输电线路微风振动在线监测方法

输电线路导线和地线振动往往造成线路断股断线、金具脱离等危害,现有的导线微风振动监测装置采用互感取电方式供电,而地线监测装置采用电池供电,使用寿命较短,且易受电磁干扰、雷击电流的影响。针对这些问题,开发了基于光纤光栅（fiber Bragg grating,FBG）传感器的输电线路微风振动在线监测系统,系统采用悬臂梁结构的光纤光栅传感器测量地线振动时反射光的波长变化,并通过OPGW/OPPC将光信号发送至变电站的光纤光栅解调仪,再通过安装在变电站的状态监测装置计算出导地线的动弯应变、振动幅值以及振动频率。系统可以实现地线微风振动的无源测量,不再存在电源供电的问题。此外,结合光纤光栅传感器抗电磁干扰、精度高的特点,提高了系统的稳定性和可靠性。     

考虑水平和竖直方向振动作用的导线疲劳损伤检测方法研究

针对架空导线振动损伤检测方法计算精度不高的问题,提出一种更为精确的导线损伤检测方法。该方法以不同风速和张力下具有水平和竖直动力的不对称双跨导线结构响应特征为基础,研究水平和竖直方向振动作用的导线疲劳损伤程度。通过薛氏模型识别出水平和竖直加速度信号,利用深度孪生神经网络(deep Siamese convolutional network, DSCN)架构将水平和竖直方向加速度信号输入标准化时间窗,然后经过希尔伯特黄变换-支持向量机(Hilbert Huang transform-support vector machine, HHT-SVM)算法求解导线疲劳损伤值,并与主流算法对比验证。不同风速条件下的数据结果显示,HHT-SVM方法较遗传算法、卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)算法两种方法更为优异,计算的疲劳损伤值总体精度分别提高了22.77%、8.06%,模态阶数精度提高了23%、4%,迭代次数减少了45%、17%。最后,通过HHT-SVM方法,结合三维颤振稳定性检测图,得出导线振动与疲劳损伤值的关系与推导出的比例关系一致,从而再次验...     

基于物联网的微风振动监测应用场景分析

通过在输电线路安装微风振动监测装置,利用输电线路疲劳寿命算法,并在运检智能管控系统中开发部署输电线路微风振动监测分析物联网高级应用系统,实现监测展示、数据分析、报警管理和状态评估等功能,极大提高了输电线路微风振动监测能力,保障了电网安全稳定运行。     

基于小波变换与希尔伯特-黄变换的微电网暂态电能质量扰动检测及辨识研究

由于可再生能源接入微电网会给其带来很多电能质量问题,因而对微电网的电能质量信号进行检测及辨识十分必要。但在对电能质量信号进行采集与检测的过程中极易受到噪声的干扰,有效地降低信号中的噪声且完整地保留下反映信号突变特征的奇异点是检测其电能质量扰动的基础。而传统检测方法基本只适用于稳态电能质量扰动且抗噪性较低。为提高在噪声条件下检测的准确性,本文提出了一种基于小波变换和希尔伯特-黄变换的微电网暂态电能质量扰动检测及辨识的方法。该方法使用小波阈值去噪方法消除信号噪声,并利用小波变换和希尔伯特-黄变换对微电网暂态电能质量扰动进行辨识及检测,同时进行了计算机仿真验证,仿真结果表明:该方法去噪效果明显、辨识效果显著、检测精度高、实用性强。     

输电线路微风振动在线监测装置计量标准器的研制

为了提高输电线路微风振动在线监测装置测量数据的准确性和可靠性,文中设计了一种输电线路微风振动在线监测装置的计量标准器。首先研制了振动源,可以输出一个标准的振动激励(频率输出范围为0~200 Hz,振幅输出范围为0~1.5 mm);然后设计了一个标准接口,使输电线路微风振动在线监测装置可以有效测量到振动源输出的激励。经过振动标准装置的测试,计量标准器达到设计要求,可以实现对输电线路微风振动在线监测装置的整体校准。     

基于希尔伯特-黄变换的变压器铁心振动特性分析

变压器铁心振动与铁心紧固状况、绝缘层损伤程度密切相关.利用希尔伯特-黄变换对非平稳信号的敏感性,提出一种可有效提取故障特征的铁心振动在线监测方法.对铁心振动信号进行经验模态分解,自适应地获得本征模态函数,继而对每组本征模态函数进行希尔伯特变换,得到了表征铁心振动信号时频变化的三维希尔伯特能量谱及边界谱,揭示了正常运行和隐含故障的铁心振动特征,为变压器的早期故障诊断奠定了坚实的基础.     

HHT在110 kV线路故障保护跳闸方式识别中的应用

通过仿真某110 kV线路接地故障,利用希尔伯特-黄变换(Hilert-Huang Transform,HHT)分析了甲站、乙站单相跳闸以及甲站三相跳闸三种可能引起的保护跳闸方式下甲站1号变压器末屏A相电压与电流的波形特征,并分解计算了信号分解重构下低频与高频部分的能量函数值。计算结果表明:HHT所得到的能量函数能较好地识别线路故障引起站内保护跳闸的方式。     

基于振动的储能电池异常工况预警新方法

文中引入振动信号作为一种新的储能电池状态参数,通过搭建储能电池振动信号检测平台,对电池设置正常充电、过充和外部短路后充电三种运行工况,并采集其振动信号。为了完整还原储能电池振动信号的特征,对采集信号进行傅里叶变换和连续小波变换,提取不同工况下的幅值特征和能量特征,得到以下结论：(1)电池在不同工况下的振动特征存在区别;(2)两种异常工况的特征均可归纳为主频率改变、振动幅值上升和信号能量向中高频段转移。电池异常工况振动特征的发现,有望对储能电池的状态监测和异常工况预警提供新的研究思路和参考。     

光学振动监测系统在发电机在线监测方面的应用与实践

发电机定子绕组端部在线振动监测是保证发电机安全运行的重要措施，具有很高的技术难度。本文介绍了光学振动测量系统在发电机定子绕组端部振动在线监测方面的发展现状，以及在一台国产200MW汽轮发电机上的实践应用结果。     

汽轮发电机组振动在线监测系统的设计与实现

大型汽轮发电机组运行中的振动对设备的危害极大,可导致停机甚至断轴事件的发生,离线定期监测不能保证监测的持续性,在线监测分析以预防事故发生为主,在设备出现问题之初就将其解决。提出并实现了振动在线实时监测分析系统,基于Applet+JavaEE（MVC）+MySQL技术,重点研究了网页中的多窗口图形显示、数据交互与消息机制。整合了电厂网络和Internet资源,终端用户只需要一个网页浏览器就可以进行设备状态的监测,并能做到远程实时监测。系统实现了多个图谱,具有与历史数据比较分析的能力,并提供数据上报功能,以满足电厂和集团等不同级别用户的需求。     

采用Hilbert-Huang变换和支持向量机的过电压分类识别方法(英文)

This paper proposes an effective method for over-voltage classification based on the Hilbert-Huang transform(HHT) method.Hilbert-Huang transform method is composed of empirical mode decomposition(EMD) and Hilbert transform.Nine kinds of common power system over-voltages are calculated and analyzed by HHT.Based on the instantaneous amplitude spectrum,Hilbert marginal spectrum and Hilbert time-frequency spectrum,three kinds of over-voltage characteristic quantities are obtained.A hierarchical classification system is built based on HHT and support vector machine(SVM).This classification system is tested by 106 field over-voltage signals,and the average classification rate is 94.3%.This research shows that HHT is an effective time-frequency analysis algorithms in the application of over-voltage classification and identification.     

采用时频矩阵奇异值分解的配电开关振动信号特征量提取方法

配电开关振动信号具有非线性非平稳特性,蕴含有机械状态信息。提出一种采用时频矩阵奇异值分解的配电开关振动信号特征量提取方法,对振动信号做希尔伯特-黄变换以进行带通滤波,构造其时频矩阵,对该矩阵进行奇异值分解,可将振动信号的特征信息分解到不同的时频子空间,以得到的时频矩阵奇异值作为振动信号的特征量,用于表征配电开关的机械状态。对配电开关在正常及卸掉A相触头绝缘拉杆、机械结构卡涩、底座螺丝松动等3种典型故障情况下实测振动信号的时频矩阵奇异值做模糊c均值聚类,结果表明该特征量能够准确、有效地表征配电开关的机械状态。     

基于TOF技术的输电带电作业安全监测与预警系统

针对目前我国输电带电作业中缺乏安全监控及预警手段和方法的现状,提出一种基于TOF技术的带电作业实时安全监测与预警系统。采用TOF摄像机实时对工作人员周围的空间进行三维重建,获取工作人员附近物体的坐标信息,进一步检测工作人员与身边物体的距离信息,并且当工作人员与导线等带电体的距离超过设定值时便会触发报警系统提醒操作人员。试验结果表明:该系统可实现自动化、实时化监测,可靠地保证输电带电作业人员的人身安全。该系统对预防或减少带电作业人员人身伤害等事故的发生具有十分重要的工程实践价值。     

高压直流换流站电容器的振动与噪声特性

电容器装置是换流站中噪声来源的主要设备之一,开展其振动与噪声特性的研究对电容器装置噪声的治理和抑制具有指导意义。本文从电容器内部结构分析了其静电力的产生,介绍了电容器振动及噪声产生的机理。基于半消声室内建立的试验系统测量了不同频率和电流下的表面振动加速度信号和噪声水平。试验结果表明,底面的振动加速度信号为其侧面的4～6倍,噪声声压级高出约10dB(A);振动加速度信号与电流幅值的平方成正比,噪声声压级水平与电流幅值取对数成系数为40的正比关系;由于电容器表面固有特性的影响,电源频率的变化会引起振动模态和声辐射模态的差异,使得其振动与噪声规律较复杂;电流为多次谐波叠加时,噪声频谱中会出现频率分量增加的现象,且辐射效率较高。     

暂态稳定预警与预防控制系统的开发和应用

介绍了一套已在省级电网投入实际运行的暂态稳定预警与预防控制系统.首先,介绍了该系统的功能框架和软件模块构成.其次,分析了系统的关键技术与算法.系统实现了4种不同发电机、负荷增长方式下的传输极限算法,满足在线调度决策的需求.另外,实现了基于能量函数灵敏度的预防控制策略生成算法.结合工程实践,开发了若干实用化技术,如采用节点-开关模型以适应在线运行方式多变性的特点、孤岛稳定误判的解决方案、发电区和负荷区的自动分区方法等.     

双馈风电机组轴系扭振理论与扭振控制技术研究进展

针对日趋大型化、复杂化的双馈风电机组,机组轴系的动力学研究与扭振控制技术对其降低振动和噪声、延长机组的使用寿命和提高轴系可靠度有重要意义.首先,综述了机组轴系的建模方法等相关领域的研究进展;然后简述了风电机组轴系扭振控制方法与最新技术相关研究领域的研究进展.通过归纳文献资料,对扭振理论和扭振控制技术的研究难点进行了简要...