基于声源信号的GIL击穿性放电定位研究

气体绝缘金属全封闭输电线路(gas-insulated metal enclosed transmission line,GI L)与传统的架空线及电力电缆相比,具有占地面积小、输电容量高、受电磁干扰小等优势.由于GI L管道狭长,对击穿点的故障定位是现场耐压试验的难点.本文提出一种结合小波的E MD算法对干扰信号进行...     

基于可听声的GIL设备交流耐压击穿放电定位研究

为对GIL设备耐压试验时击穿放电点进行准确定位,文中选取110 kVGIS上的一段母线气室,模拟GIL设备开展基于可听声的GIL设备交流耐压击穿放电定位研究,针对GIL设备击穿性放电时可听声信号中的背景噪声,首先综合基于完备总体平均经验模态分解(complete ensemble empirical mode deco...     

特高压GIS设备交接试验击穿放电定位技术研究

在1 100 kV GIS设备特殊交接试验过程中,现场耐压时,一旦设备放电击穿,如何快速确定放电位置是当前面临的一个难题。提出特高压1 100 kV GIS设备进行耐压交接试验时的放电击穿定位方法。介绍基于超声波和特高频检测技术的GIS击穿放电定位技术的基本原理及系统组成,并将该方法应用于某特高压站1100kV GIS设备现场交接试验中,实际应用案例证明该方法可实现设备放电击穿的快速精确定位,为特高压GIS设备的现场击穿定位技术提供参考。     

特高压GIL绝缘击穿时暂态电压时频特征分析EI北大核心CSCD

为研究特高压气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)在交接耐压试验和运行时绝缘击穿激发的暂态电压特征,利用在1100 kV苏通GIL综合管廊工程安装的超宽频暂态电压监测系统,准确测量了GIL在耐压试验和运行时绝缘击穿所产生的暂态电压。分析了GIL在不同工况下典型绝缘击穿所产生暂态电压时域波形的持续时间、变化陡度以及幅值衰减特征。通过傅里叶变化分析了暂态波形的频域特征,发现特征频率与故障位置紧密相关。最后通过连续小波变换分析了暂态电压的时频特征,发现陡变电压的瞬时频率均超过了3 MHz,可通过暂态电压的时频分布图准确判断GIL是否发生次生放电。通过对暂态电压时域和频域特征分析,有助于弄清GIL绝缘故障时暂态电压行波激发及传播特征,准确评估暂态电压对GIL的绝缘危害,提高特高压GIL运行的可靠性。     

特高压GIS击穿定位方法及其应用研究

为解决特高压气体绝缘开关设备(GIS)现场耐压试验击穿定位不准确的难题,文中梳理了特高压GIS设备现场冲击试验过程中可以采用的几种击穿定位方法,分析了每种方法的优缺点。针对较为先进的超声波定位,介绍了其基本原理及系统组成。并以一个实际应用的案例,具体分析了特高压GIS现场耐压试验中基于超声波探测原理的击穿判定及定位方法。该方法可为后续特高压工程中,特高压GIS的现场击穿定位技术提供一定的参考。     

苏通综合管廊工程特高压GIL关键技术要求EI北大核心CSCD

苏通综合管廊工程采用特高压气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)敷设于长江底部隧道中跨江,首次在架空输电线路中间应用GIL,没有先例可借鉴。特高压GIL电压高、距离长、运行工况特殊,设备可靠性和故障后快速恢复能力要求很高,技术条件须研究明确。基于对架空-GIL混合输电系统运行特点和管廊应用特殊性的研究,分析提出特高压GIL关键技术要求。首先,从系统运行的总体要求出发,基于系统仿真分析并参考相关标准,提出特高压GIL技术参数及关键技术条件,包括额定电压、额定电流、额定短路电流、感应电压和电流、过电压与绝缘配合、通流与温升、密封、接地、现场试验等。进而,从保证管廊内GIL设备长期运行可靠性出发,针对关键组部件,提出特高压GIL用感应电流快速释放装置、导体电联结触头、绝缘子、外壳和伸缩节等的技术要求,从而为管廊工况下GIL的设计和研制提供参考依据。     

基于稀疏表示的宽带DOA估计

提出一种基于空频域稀疏表示的宽带DOA估计方法。首先,用空间频率代替频率和方位角的二维组合构建过完备字典,字典的长度仅相当于窄带信号DOA估计的字典长度,却能实现宽带DOA估计。然后,对频域协方差矩阵进行特征分解,利用主特征向量建立稀疏模型进行DOA估计,提高了算法在低信噪比下的性能。理论分析和实验,证明了该方法可以对宽带范围内的多个窄带和宽带信号进行高精度的DOA估计,同时不需要进行任何处理即可直接应用于相干信号。     

特高压GIL用伸缩节的研制及型式试验北大核心CSCD

苏通GIL综合管廊工程采用隧道中敷设特高压GIL的方式跨越长江,是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最高的超长距离GIL创新工程。伸缩节是GIL的关键部件,起到补偿GIL设备安装误差以及GIL筒体的热胀冷缩等的作用,对GIL整体柔性设计至关重要。苏通GIL综合管廊工程可靠性要求极高,对伸缩节提出了大补偿量、高气密性、较小基础作用力和长寿命的综合技术要求,伸缩节的设计制造难度很大。本文介绍了特高压GIL用伸缩节的技术参数、选型依据和结构设计,研制了大尺寸直管压力平衡型伸缩节,总长1.8 m,设计轴向温度补偿量±55 mm,工作波纹管和平衡波纹管均采用7层0.5 mm厚的304L不锈钢板压制而成。制定了特高压GIL用伸缩节型式试验方案,严格考核了伸缩节性能,在考虑初始位移的情况下疲劳寿命试验按照年变化量进行了30 000次,未发生柱失稳且泄漏率仍小于0.1%/年。高性能伸缩节的成功研制支撑了苏通GIL综合管廊工程的整体方案设计,给特高压GIL的长期稳定运行提供了安全保证。     

冲击噪声背景下相干信号DOA估计

针对冲击噪声背景下相干信号源的波达方向估计问题,提出了一种基于分数低阶矩的修正MUSIC算法。首先根据阵列接收数据,计算出分数低阶矩矩阵,从而抑制冲击噪声对阵列接收数据的影响;然后采用修正MUSIC算法基本原理,通过对矩阵的共轭重排,解决因相干信号的存在而导致的阵列协方差矩阵秩的亏损问题,并提高了算法的估计性能。通过对所提方法进行仿真实验验证以及相关理论性分析得知：所提算法能够有效抑制冲击噪声的影响,同时可对相干信号进行解相干处理,并且与分数低阶奇异值分解算法及数据预处理后进行重构的自适应方法相比具有更高的估计精度和估计成功概率。     

基于电流互感器的长距离GIL短路故障在线定位方法研究

气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)内部发生短路故障后,如何在线准确、快速地确定故障位置,缩短故障后的检修时间,对电网的安全稳定运行至关重要。本文通过分析汇流排处电流互感器检测到的电流的特征,提出一种基于汇流排电流的长距离GIL短路故障在线定位方法。首先从理论上计算了GIL发生短路故障时,流过各电流互感器电流的特征;然后分析了GIL接入的架空线发生接地故障时,各电流互感器测得的电流分布,在此基础上,利用故障点两侧电流互感器的测量结果,制定出GIL短路故障的在线定位判据。还针对当短路故障位于GIL首/末段时无法精确定位的特殊情况,提出应缩短GIL首/末段两侧电流互感器的安装距离。本文提出的定位方法只与位于故障点两侧最近的两电流互感器测得的电流幅值有关,原理简单,结果准确。最后,以苏通GIL综合管廊工程为例,验证并说明了本文所提出方法及结论的正确性与有效性。     

基于非扩张映射及SOM进行特征选择的DOA估计

为进一步研究窄带水声信号特征与波达方向(DOA)的映射关系,在基于三层自组织神经网络映射对声信号特征向量进行拓扑排序的基础上,提出了结合区域Lipschitzs系数及局部Lipschitzs系数进行改进的DOA估计模型。该方法通过对信号特征与波达角所形成的映射进行非扩张映射检验,即对区域李普希兹系数进行讨论并对映射的优劣进行评判,以自组织神经网络为训练器,依据特征层拓扑排序并结合局部Lipschitzs系数构建基于1-邻域的综合DOA估计法则,从而改进了DOA估计系统。仿真实验结果显示该方法所选择特征用于对DOA的估计效果更优,平均误差、方差均在10^-2以内;在信噪比(SNR)从20 dB下降到2 dB的情况下,对照其他常用DOA估计算法,估计结果同时显示出良好的鲁棒性。     

基于暂态电压监测的特高压GIL故障定位方法及工程应用

特高压气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)一旦发生绝缘击穿事故,精确定位击穿位置有利于事故抢修和快速恢复送电.该文提出了基于暂态电压监测的特高压GIL故障精确定位方法,并在1 100 kV苏通GIL综合管廊工程中实际应用,定位系统包括电压传感器、监测终端以及存储控制单元.在GIL交接试验过程中,当GIL 内部发生击穿闪络...     

相干信源DOA估计算法研究

相干信源DOA估计是阵列信号处理的一个研究热点。而空间平滑技术是目前一种较有效的降维类解相干处理算法,但它是通过牺牲阵列有效阵元数来换取解相干能力的,阵列孔径有一定的损失。本文提出了一种新的平滑去相干算法,该算法基于传感器阵列数据快照的基础上,采用前后向平移技术,使用同一几何阵列构造三个虚拟子阵,没有物理孔径损失,该算法对三个子阵列的数据协方差矩阵进行前后向平均,再采用传统的MUSIC算法进行DOA估计。仿真结果表明该算法比传统的平滑算法有更好的估计性能。     

交流GIL内金属微粒的受力及运动特性分析北大核心CSCD

气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated metal-enclosed transmission line,GIL)以其输送容量大、占地面积小、传输损耗小等优点,在许多场合是替代电缆和架空线路的首选方案。但GIL内部的金属微粒会在电场的影响下发生起跳和运动,严重威胁了GIL的绝缘性能。为更好地捕获金属微粒,掌握GIL内金属微粒的受力和运动特性是十分有必要的。文中首先忽略了盆式绝缘子对GIL轴向电场的畸变,分析了金属微粒在同轴圆柱电极间的运动特性;然后使用平均谐振频率和平均起跳高度来表征金属微粒在交流电压下的活跃度,分析了交流电压幅值、交流电压频率和微粒半径对平均谐振频率和平均起跳高度的影响规律;最后分析了在考虑盆式绝缘子影响下的金属微粒运动特性,可为金属微粒陷阱的结构设计和布置提供参考。     

GIS设备击穿放电定位技术研究与现场应用

为了解决在进行GIS耐压试验时发生电击穿故障后击穿放电点难以精确定位的问题,对GIS的放电定位方法进行了归纳,并介绍了一种基于超声波检测法的GIS无线击穿定位系统,该系统具有定位效果好、安全可靠、抗干扰性能好、无线通信稳定等诸多优点。通过现场应用,准确定位了多起GIS设备内部击穿故障。     

基于超声波信号检测的GIS击穿放电定位方法研究

针对气体绝缘开关设备(GIS)击穿放电定位难的问题,提出了一种基于超声波信号检测的GIS击穿放电定位方法。利用传感器采集放电引起的超声波信号,经过无线传输进入上位机进行信号处理,并通过比较不同位置的超声波信号时间先后及超声波幅值大小来实现放电的精确定位。试验结果表明,该法对击穿放电定位准确,简化了排查故障的过程,缩短了GIS调试周期。     

基于三线阵二维信号波达方向估计方法

当利用传统平行线阵对高仰角进行波达方向的估计时会存在失效现象,针对该阵列的结构特点,分析此现象及其出现的原因。然后在此基础上,设计了一种三线阵结构,根据三线阵结构的特点计算4个互相关矩阵。利用得到的互相关矩阵构造一个大矩阵,对大矩阵进行特征分解得到信号子空间,最后通过Esprit算法对二维入射角进行估计。本文对俯仰角进行独立估计,可以有效地避免失效现象的出现。仿真结果证实了本文结构的有效性。