圆台形绝缘子的表面电荷密度反演算法

直流气体绝缘输电线路(GIL)中盆式绝缘子的表面电荷是诱发沿面闪络的重要原因,如何准确地测量和计算表面电荷分布仍然是一个重要的研究课题。基于多点测量技术,研究了绝缘子表面电荷密度和电场分布的反演计算方法,评估了测量系统的空间分辨率,并在计算中考虑了静电探头的影响。采用信噪比(SNR)和峰值均方根误差(PMSE)估计了该反演方法的准确度。在0.1 MPa SF6气体中,采用静电探头法测量了直流电压下金属微粒附着的缩比盆式绝缘子的表面电位分布,并计算得到了绝缘子表面电荷密度分布。结果表明,电荷密度分布图中可以清晰地发现金属微粒的位置,算法的空间分辨率和电荷分辨率分别为2.0mm和0.95p C/(mm~2·mV)。电荷密度分布和电位分布存在较大差异,电位分布不能用来代替实际的电荷密度分布。该算法可应用于旋转对称结构绝缘材料的表面电荷密度计算,可为直流GIL绝缘子表面电荷分布特性研究提供理论指导。     

直流GIL绝缘子表面电荷抑制方法的研究进展

绝缘子表面电荷的积聚是造成大型输电设备如直流气体绝缘输电线路(gas insulated transmission lines,GIL)绝缘性能下降的重要因素,研究如何有效抑制绝缘子表面电荷积聚具有重要的工程意义。而通过材料改性调控和抑制表面电荷积聚是目前较为普遍和有效的思路。该文从绝缘子表面改性、掺杂改性和其他改性3个主要的改性策略入手,综述了近年来通过材料改性调控表面电荷的最新研究进展,并对每种方法的优势和不足进行分析。最后,该文对未来通过材料改性来调控表面电荷积聚的研究方向进行展望。     

基于混合Lanczos-Tikhonov算法的绝缘子表面电荷反演计算

表面电荷反演计算是表面电荷密度分布测量的重要环节。该文针对盆式或锥形绝缘子这类平移变化系统,引入迭代正则化方法,提出了基于Lanczos双对角化与Tikhonov正则化算法混合方法的表面电荷反演算法。通过Lanczos双对角化将电位-电荷之间的矩阵运算投影至维数更小的子空间后,应用Tikhonov正则化求解子空间投影最小二乘问题,大大减小了矩阵的计算量;同时引入自适应加权广义交叉验证（A-WGCV）方法选择正则化参数;结合仿真算例讨论了该算法的实现过程以及计算精度,并与视在电荷法及维纳滤波法进行了对比;最后,通过粉尘图法验证了该算法的准确性和可靠性,并结合粉尘图像和算法反演两种方法获取了针电极下不同电压等级下的电荷分布。     

基于最小二乘法的高压直流输电系统可靠性灵敏度分析

对高压直流(HVDC)输电系统进行可靠性灵敏度分析可以辨识系统的薄弱环节,对改善系统可靠性具有重要意义.文中提出一种分析HVDC输电系统可靠性灵敏度的方法:用最小二乘法拟合HVDC输电系统可靠性指标随元件可靠性参数变化的曲线,并根据拟合曲线即可得到元件对系统可靠性的灵敏度.当HVDC元件的可靠性参数发生变化后,为了快速估算出该参数对应的灵敏度,提出灵敏度曲线的概念,并推导了其解析表达式.对一单12脉接线HVDC输电系统进行灵敏度分析,证实了该方法的可行性和有效性.     

基于奇异值分解和总体最小二乘-旋转矢量不变技术的电力系统基波频率测量方法

提出一种电力系统基波频率测量方法。首先,基于奇异熵增量及其增量微分来确定有效信号的重构阶次,通过奇异值分解的逆过程来对电网电压信号进行重构,从而消除了噪声、扰动等影响,提取出其中的基波信号,然后利用总体最小二乘-旋转矢量不变技术算法进行频率估计。仿真结果表明,提出的方法在噪声环境下、电网电压信号发生了频率偏移、出现谐波及瞬时脉冲、谐波及暂态振荡等复合扰动的情况下,有效地提取出了基波信号并较为准确地估算出了其频率值。     

基于总体最小二乘-旋转矢量不变技术的介损角测量算法

研究了一种测量介质损耗角δ的总体最小二乘–旋转矢量不变技术算法,它是一种基于子空间划分的高分辨率信号分析方法,把信号划分为信号子空间和噪声子空间,兼具提取基波和消噪的功能,能达到信号参数的高精度提取。通过准确提取施加在容性设备上的电压和泄漏电流的初相位计算出介损角δ。仿真结果表明,该方法计算介损角时,受电网频率波动、谐波含量、介损角大小变化的影响小,与其它方法相比是一种精度较高的介损角测量算法。     

基于改进灰狼算法与最小二乘支持向量机耦合的电力变压器故障诊断方法

电力变压器运行故障的准确诊断有利于提高变电设备状态检修和电网安全运行水平，为实现故障的准确分类，文章以油中溶解的5种典型气体作为故障诊断的特征量，提出一种基于改进灰狼算法与最小二乘支持向量机耦合的电力变压器故障诊断方法。该方法通过改进灰狼算法寻求最小二乘支持向量机中的最优惩罚系数C和核函数参数g，用以提高故障诊断的准确率。首先阐明最小二乘支持向量机和灰狼算法的改进点并将二者耦合，将其代入413组电力变压器的油中溶解气体检测数据来诊断故障类型，与其他诊断方法进行对比；其次研究惩罚系数C和核函数参数g对电力变压器故障类型识别准确率的影响规律；最后借助训练后的改进灰狼算法与最小二乘支持向量机耦合方法，通过两台不同电压等级的变压器故障实例分析，验证了故障诊断方法的有效性。研究结果表明：相较于单一使用最小二乘支持向量机和传统灰狼算法与最小二乘支持向量机耦合，改进灰狼算法与最小二乘支持向量机耦合方法对电力变压器故障诊断的准确率分别提高了14%和7%。此外，惩罚系数C和核函数参数g对电力变压器故障类型识别准确率的影响呈现非线性规律，凸显了通过智能算法找到最优解的便捷性、必要性、有效性。     

Pockels效应表面电荷测量中电荷反演算法的研究

Poekels效应表面电荷测量技术以其特有的技术优势逐步用于表面放电和等离子体的研究,然而如何准确获取表面电荷分布仍然是一个重要的研究课题.对Pockels效应表面电荷测量技术中的表面电荷反演算法进行研究,采用二维傅里叶变换将测量信号和表面电荷的复杂关系转换到频域中进行计算,并采用维纳滤波算法进行信号处理.计算结果和传统算法的计算结果进行了对比,结果表明,改进算法在数值计算过程中考虑材料厚度、介电特性及不同位置电荷影响等因素,计算方法更为合理.该方法可用于不同材料表面电荷的测量计算.另外,算法中维纳滤波器是计算算法中关键的组成部分,对降低系统噪声,提高数值计算的稳定性能够起到很重要的作用.     

基于最小二乘法的多层前向神经网络构造学习算法

提出了一种基于最小二乘法的多层前向神经网络构造学习算法．神经网络的结构在学习的过程不断变化,通过动态生成节点和学习误差反向传递,利用最小二乘法实现神经网络的快速学习．仿真结果表明,该学习算法具有学习速度快,学习精度高,泛化能力强等优点     

基于改进型最小二乘法的感应电机转动惯量辨识

为减小感应电机转动惯量对机械特性的影响,基于最小二乘法,引入开关控制器,构建了一种新型的最小二乘参数辨识器。当转动惯量发生变化时,通过开关控制对辨识器进行初始化,实现对参数更快更好地在线辨识。仿真试验表明:该方法克服了传统的带遗忘因子的最小二乘辨识器的波动现象,辨识速度快,精度高,可以有效提高系统的性能。     

基于最小均方自适应滤波器的热工过程建模方法

针对热工对象的时变性特点及其在运行过程中易受到不确定性干扰的影响,提出一种基于最小均方(least mean square,LMS)自适应滤波器的热工过程建模方法。LMS滤波器以未知对象的输入和输出作为激励和期望信号,通过最速下降法得到未知对象的有限脉冲响应(finity impluse response,FIR)模型,其与差分方程或传递函数是等价的。实验仿真和某电厂实际运行数据验证了该算法的有效性。这种建模方法避免了复杂的机理分析,其抽头权值的分布可以表征热工对象的动态特性,为分析热工对象提供了一种手段。     

基于模糊数学的绝缘子憎水性图像边缘检测算法

绝缘子表面憎水性检测是判断绝缘子性能的主要手段,也是确保绝缘子安全运行的重要保证。笔者结合模糊数学理论,提出了基于统计间隙隶属度函数和关联熵系数分类判定的图像模糊边缘检测模型。该模型较好解决了水珠图像的阴影对面一侧由于水珠透明性造成的边界部分缺失问题,从一定程度上克服了经典的边缘检测方法获取水珠(或水迹)的大致形状信息方面存在的困难,实验结果表明,该算法能够有效地提取出水珠(或水迹)的形状信息,并能够提高后续憎水性图像等级评定的准确率。     

基于最大熵和Hough变换的绝缘子图像提取算法

提出了一种新的绝缘子图像提取算法,可用于直升机巡线时获取的航拍图像。介绍了对绝缘子图像特征的分析,说明了绝缘子图像的提取方法。算例结果表明:该算法能够从背景复杂的航拍图像中提取出玻璃绝缘子或陶瓷绝缘子的图像。     

基于模拟退火-最小二乘混合的故障测距新方法

输电线路双端频域法故障测距中,考虑线路参数自适应等因素后测距观测方程未知量个数将大大增加.为此,提出一种基于模拟退火-最小二乘混合的输电线路参数自适应故障测距算法,该算法充分利用了模拟退火法的全局搜索能力以及最小二乘法在初值良好情况下快速寻优能力,能有效求解含多个未知数的测距观测方程.基于EMTP的大量仿真计算验证了该算法具有较高的计算精度和稳定性.     

基于最小二乘法和有源滤波器投切的高压侧谐波阻抗估计

谐波阻抗的估计对于电力系统谐波评估、分析和计算有着重要意义.但在目前的高压电力系统中,高压侧一般使用电容式电压互感器测量谐波电压,谐波电压出现了严重失真现象,导致高压侧谐波电压阻抗无法准确计算.首先对包含变压器模型的配网谐波估计模型进行建模;然后以低压侧有源滤波器投切为边界条件,研究有源滤波器投切对低压侧谐波电压和谐波...     

基于apFFT和带约束条件的最小二乘拟合的间谐波检测算法

在非整周期采样的情况下,使用传统的快速傅里叶变换(FFT)对邻近基波/谐波的密集谱间谐波进行参数估计时,由于频谱泄露的影响,间谐波检测误差较大,甚至难以判断密集谱的存在,因此,文中提出了一种基于全相位FFT和带约束条件的最小二乘拟合的间谐波检测算法。该算法的原理是先利用全相位FFT对间谐波参数进行预估,在预估参数的基础上构造拟合函数并设置约束方式,然后使用最小二乘拟合对间谐波参数进行校正。通过对比不同约束方式的效果,选择对幅值和相位分别进行约束为最佳约束方式。仿真实验表明,与其他基于FFT的算法相比,该算法可以有效地减少间谐波参数检测误差并具有良好的抗噪性。     

绝缘子表面电场及电荷的测量

绝缘子表面电荷积聚及其引起的表面电场分布畸变是导致绝缘子表面闪络电压低的主要原因.对绝缘子表面电场及电荷分布进行测量有助于正确地设计绝缘子.为此,在阅读大量相关文献及进行技术调研的基础上,结合作者目前正在进行的研究,对绝缘子表面电场及电荷的测量技术进行了综述.首先简要分析了绝缘子表面电荷的来源(场致发射、局部放电、固体...