并联电容器母线电流在线监测传感器关键技术研究∗

电容器是电力系统重要的无功补偿设备,并联电容器组频繁投切补偿电网无功过程中会产生严重的涌流和谐波,母线上瞬间大电流也对电容器单元运行安全威胁极大.设计一种基于无线传感技术的并联电容器母线电流在线 监测传感器,通过取能电路、测量电路、保护外壳分析,确定传感器采用铁心直接在母线进行高压取能、罗氏线圈测量的结构,并封装于一体式铝壳体系统中,利用内置 A/D、ZigBee通信协议栈的 CC２５３０芯片以及专用信号处理电路实现电容器母线大电流测量,并在实验室进行验证.该装置解决了铁心磁性饱和下高位取能、大电流准确测量问题, 实现了传感器现场高压绝缘、抗干扰和无线组网设计的整体性能优化.     

基于EMD和SVM的高压断路器机械故障诊断方法研究

高压断路器操动过程中,声波信号的变化反映了断路器机械状态,声波信号特征提取直接关系到故障诊断的准确性和实用性。提出一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的状态特征提取方法,根据高压断路器分闸过程的物理特点,将分闸声波信号分为分闸前期、分闸中期、分闸后期三个阶段,各阶段声波信号等时间分段,形成等时间分段能量熵以反映声波信号的时间、频率和能量变化。将能量熵输入支持向量机(support vector machine,SVM),采用"一对其余"策略进行多级分类,可诊断出断路器的正常运行状态和典型故障。通过对ZN28A型真空断路器正常状态、拐臂润滑不足、缓冲器有多余无效撞击和其它故障的测试实验,基于EMD和SVM相结合的诊断方法,有效提高了小样本下诊断断路器机械故障的准确性。     

变参数、非耦合混沌同步保密通信方案设计

为有效抵御相空间重构和参数估计方法的攻击,提出了一种变参数,非耦合的混沌同步方法。     

校园网在电磁测量教学中的应用

针对华北电力大学开设的电磁测量课程中存在教学内容陈旧,教学方法单一,学生缺乏学习主动性和创造性等问题,提出了基于网络技术课程辅助教学的方案.采用Internet技术在校园网上建立电磁测量辅助教学网站,并介绍了基于校园网电磁测量教学站点的结构,最后举例说明如何设计各种仪表的内容.     

采用微机测量同频交变信号间相位差的新方法

介绍了采用微机测量同频交变信号间相位差的测量原理，并对其硬件电路及软件进行了设计。这种方法简单易行且抗干扰能力强，对时间差的测量不需中断，提高了测量精度。该方法设计的相位差测量系统现已用于电磁测量实验课，运行情况良好。     

高压断路器振声联合故障诊断方法

针对现有的高压断路器机械故障诊断方法存在的不足,本文提出了一种新的高压断路器振声联合诊断机械故障的方法。此方法首先利用快速核独立分量分析(fast KICA)对采集到的声波信号进行盲源分离处理,并对处理后的声波信号和采集到的振动信号进行改进集合经验模式分解(EEMD)。其次,对分解后的每一个固有模态函数(IMF)求其二维谱熵,并以此二维谱熵矩阵的变换矩阵作为支持向量机的输入特征向量对断路器机械状态进行识别。最后实验表明,振声联合复合分析方法有效提高了高压断路器机械故障诊断的正确性和实用性。     

变电站巡检机器人单目视觉导航研究

正针对无人值守变电站巡检机器人导航定位的问题,介绍了一种基于引导线的单目视觉导航方案。方案中提出一种基于先验模板的四边检测路径导航算法,通过对采集到的图像的边界信息进行分析处理,控制机器人的运动方向。并设计了一种用QR码承载主要待检设备信息的编码方法,变电站新增监控区域时只需更换QR码,巧妙地避开了整个巡检策略变更的繁杂。视觉导航方案是在Windows操作系统下用LabVIEW虚拟仪器软件平台提供的IMAQ Vision模块和MATLAB联合编程实现的,仿真结果显示导航效果理想,简洁可靠,提高了路径识别速度,增强了方案的可移植性和灵活性,具有现实意义。     

声振信号联合1D-CNN的大型电机故障诊断方法

针对复杂运行环境下大功率电动机故障诊断准确率不高、算法泛化能力差的问题,提出一种声振信号联合一维卷积神经网络（1D-CNN）故障诊断方法. 首先对采集到的声信号采用背景噪声库联合稀疏表示去除噪声,然后将声音信号进行带通滤波（7~20 kHz）,叠加低频振动信号（7 kHz内）形成频带更完整的电动机状态表征信息. 再对经过滤波提纯处理后的信息进行重叠式数据扩容,获取1D-CNN训练所需大量数据. 最后将数据样本输入1D-CNN进行学习训练,采用局部均值归一化（local response normalization,LRN）和核函数去相关性改进1D-CNN模型结构,降低抽油机正负半周工况波动对电动机诊断准确性的影响. 诊断结果表明:声振信号联合分析的卷积神经网络故障诊断总体诊断准确率达到了97.75%,泛化能力好,与传统的电动机故障诊断方法相比优势明显.     

直流偏磁与剩磁对测量用电流互感器影响的实验与分析

直流偏磁与剩磁的存在会改变测量用电流互感器在铁心磁化曲线上的工作点,直接影响电能计量与测量的准确性。提出了一种基于三参数正弦曲线拟合算法的比差、角差测量方法,并通过实验分析了直流偏磁与剩磁对测量用电流互感器误差特性的影响。实验数据表明,直流偏磁与剩磁都会使比差和角差向着不同的方向增大,而且当直流偏磁与剩磁同方向同时存在时误差将会远远超过规定的限值,从而导致电能计量与测量的结果出现较大偏差。