不同导线排列下500 kV输电线路直升机带电作业平台侵入路径

基于直升机和几种不同导线排列500 kV输电线路的实际参数,建立了直升机带电作业平台(HLLWP)靠近输电线路的模型。通过有限元方法计算了在不同的直升机带电作业平台的侵入角度和直升机带电作业平台与导线的距离下,操作人员屏蔽服和直升机作业平台表面的电场强度,基于计算结果给出了不同导线排布下,直升机带电作业平台靠近不同相导线时的最优侵入路径。     

110kV环氧浇注干式变压器流体-温度场的有限元仿真计算

基于有限元数值分析法建立了20000kVA/110kV三相干式变压器的二维模型,对变压器强迫风冷的情况进行了流体-温度场分析,提出了改善变压器通风结构的方法。     

数据与经验混合驱动下的变压器故障分层诊断方法

变压器故障预警及诊断对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。以油浸式变压器为研究对象,基于在线监测、运行维护及离线试验等多维度数据,提出了一种数据与经验混合驱动下的变压器故障分层诊断方法。首先,基于变压器在线及离线油色谱数据,构建了基于深度森林的变压器故障初级诊断模型,用于6种故障性质的预测。然后,结合变压器故障树和相关标准,实现了故障性质和对应故障类型的分类。采用关联规则研究了故障类型和特征量的关联关系,并提取部分特征量排除特定故障类型,从而构建了涵盖21种故障类型的变压器故障精细化诊断模型,实现了变压器故障类型、故障部位及故障可信度的动态评估。最后,分别以500 kV变压器为单体和群体样本,开展了故障诊断算法的有效性验证。单体诊断结果表明：该文所述方法可有效定位主变的故障类型及部位;群体诊断结果表明该方法的准确率达89.0%,且同样适用于诊断多故障并发的变压器。该方法实现了变压器故障诊断结果的具体化和数量化,可为变压器运维检修提供针对性指导建议。     

基于声纹特征和集成学习的变压器缺陷诊断方法

变压器运行过程中产生的振动噪声与其运行状态及内部缺陷情况直接相关,对其声纹信号开展特征分析,有助于进一步了解设备运行工况,保障电力系统安全稳定运行。文中以声纹特征分析为基础,兼顾诊断效率与准确性,提出一种基于卷积神经网络及集成学习模型的变压器缺陷诊断方法。该方法以变压器声纹数据的时域及频域信号为多通道输入混合特征,构建了基于卷积神经网络模型和声纹特征分析法的集成学习模型,可实现变压器声纹特征的有效识别,并通过由多个基学习器组成的集成学习模型提高了变压器缺陷诊断的准确性。基于文中所构建的变压器声纹样本库,可得到该方法对变压器单一缺陷的识别准确率为99.2%,对变压器混合缺陷的识别准确率为99.7%。研究结果表明该方法可有效识别变压器的运行状态,为变压器运维检修提供技术参考。     

基于目标检测的电网涉鸟故障相关鸟种智能识别

鸟类活动引起的电网故障呈现上升趋势,为了辅助输电线路巡检人员进行鸟类识别,该文提出一种基于YOLOv4目标检测的涉鸟故障相关鸟种图像识别方法。利用巡检图像与网络资源构建电网涉鸟故障典型危害鸟种图像数据集,并进行图像标注与数据增广。建立YOLOv4检测模型,采用多阶段迁移学习进行模型训练,并引入Mosaic数据增强、余弦退火衰减及标签平滑3种方法提升训练效果,分析先验框个数、训练方法、样本数量等因素对测试结果的影响,得到最优检测模型,对包含20类鸟种、1134个真实目标的图像测试集进行检测,平均精度均值可达92.2%。将YOLOv4检测结果与Faster RCNN、SSD、YOLOv3进行对比,其检测精度更高,误检数更低。研究结果表明,该文建立的YOLOv4模型能够有效检测输电线路巡检图像中的鸟类目标并实现鸟种识别,可为涉鸟故障差异化防治提供参考。     

基于有限元热-流耦合场仿真的变压器风道结构改进

变压器的热点温升是影响变压器正常运行的一个重要因素,合理的风道结构改进可以在一定程度上降低热点温升。为此,首先建立变压器的二维有限元模型,采用有限元磁场分析得出各部分的热源荷载;再通过有限元热-流耦合仿真计算,得到变压器绕组的温度分布,确定绕组的热点位置;然后针对热点分布位置提出了风道结构改进方案,并再次进行仿真分析。对比分析改造前后绕组的温度和热点情况,表明改造后热点温升降低15%,证明了改造方案的可行性。     

油浸式立体卷铁心变压器温度场仿真分析

采用有限体积法对油浸式立体卷铁心变压器三维温度场进行了计算分析,研究了不同负载情况下变压器内部温度及油流速度分布特性,分析了不同油道结构设计对变压器散热效果的影响。     

110kV环氧浇注干式变压器绝缘结构的仿真验证

环氧浇注干式变压器相对于其他干式变压器具有很多优点,但是出于经济性的考虑,其电压等级及容量的提高受到了制约。本文对一台尚处于设计阶段的110k V环氧浇注变压器绝缘结构进行了仿真验证。首先,建立该变压器的二维电场仿真模型;其次,根据不同的连接位置分别对该二维模型进行有限元电场仿真;再次,分析在不同连接位置下空气绝缘和环氧树脂绝缘中的电场强度;最后,根据电场结果分析得知该绝缘结构能够满足工频耐压试验的要求,并对后续工作进行了展望。     

基于油中溶解气体特征量筛选的变压器故障诊断方法

油中溶解气体分析对变压器故障预警及诊断具有重要意义。针对油中溶解气体特征量种类众多、故障关联特征分析不足等问题,文中以油浸式变压器为研究对象,提出了基于油中溶解气体特征量筛选的变压器故障诊断方法。首先,对油中溶解气体的原始特征量进行特征衍生,通过随机森林(RF)计算特征量对故障诊断的重要度,筛选得到最佳特征组合。其次,采用树结构概率密度估计(TPE)实现了RF模型的参数寻优,并形成TPE-RF诊断模型。同时,结合多种评价指标,结果表明所提方法能够对变压器做出准确的故障诊断。最后,提出TreeSAHP模型分析特征量对应每种故障的重要度,优选出每种故障关联的主要特征量。在算例部分,根据变压器运行案例,探讨了该方法在电力行业现场应用中的适用性,并验证了该方法的有效性。     

具有串并联结构的模块化多断口真空断路器静动态电压分布特性

为向基于光控模块的多断口真空断路器的静态、动态绝缘特性设计提供参考,建立三维有限元分析模型,计算126 kV U型布置的三断口真空断路器的静态电位分布和真空灭弧室内部的电场分布。利用110 kV振荡型合成试验回路,进行低电压、小电流三断口串联断路器样机的开断试验,测量三断口的瞬态恢复电压分布。计算和试验结果表明:三断口真空断路器的静态和动态电压分布不均匀,高压端断口的静态分压超过65%,串联样机进行试验时底部可以不安装支架;高压端断口的动态分压(瞬态恢复电压峰值)超过60%,1 000 pF均压电容可以满足低电压、小电流开断均压要求,高电压、大电流开断情况需进一步验证。