基于混合遗传算法与模拟退火算法的金属氧化物避雷器在线监测研究

针对金属氧化物避雷器(MOA)的老化需对其实施在线监测的问题,提出了一种基于混合遗传算法与模拟退火算法的MOA老化监测算法。通过对此问题建立MOA模型,根据混合算法良好地模拟逼近效果,计算出k和C的值,以实施MOA老化在线监测。由于电力系统运行电压中存在许多谐波,这些谐波会在一定程度上影响算法求解的稳定性及准确性,因此采用Matlab仿真,仿真结果得出的泄漏电流拟合逼近实际需要测量的泄漏电流,判断该混合算法的拟合特性。对求解出的参数误差进行分析,得知所提算法具有很好的抗干扰性,可以有效地对MOA进行老化监测。     

基于灰狼优化算法的金属氧化物避雷器老化识别

为有效评估恶劣环境下金属氧化物避雷器工作状态,解决MOA老化在线识别难题,提出基于灰狼优化算法的MOA老化识别方法。首先,分析MOA自身参数与泄漏电流关系;其次,利用灰狼优化算法求解体现MOA老化性能的α、k和自身电容C,实现MOA老化在线监测;然后,对不同谐波电压和电压波动下泄漏电流进行仿真;最后,进行试验验证,结果表明该方法不受电网中谐波电压幅值、相位及谐波含量影响,能准确实现MOA的老化识别。     

基于正交分解的MOA泄漏电流有功分量提取算法

监测金属氧化物避雷器(MOA)泄漏电流的根本目的在于监测MOA因老化、受潮等原因引起的有功功耗的增加和发热等状况.本文应用功率理论对MOA泄漏电流的阻性分量进行了分析,指出当电网电压存在谐波时,泄漏电流中只有与电压同形同相仅幅值相差一个比例系数的分量消耗有功功率.然后根据Fryze的经典功率理论,将泄漏电流正交分解为有功分量与无功分量.利用两者在欧氏函数空间的正交特性,提出了一种提取有功电流分量的新算法,并推导出了该算法的数字化简化公式.最后应用五次多项式拟合方法建立了正常与老化状态下MOA的数学模型,通过仿真算例验证了该算法的正确性与有效性.该算法物理意义明确,从根本上克服了电网电压谐波的影响,可用于MOA的带电检测和在线监测.     

考虑两种干扰源下的MOA在线监测数学模型探讨

氧化锌避雷器MOA(Metal Oxide Arrester)泄漏电流在线监测受多种干扰源的影响,无法真实反映MOA的运行状况。分析了两种主要干扰源的影响。其中相间杂散电容造成泄漏电流幅值和相位的变化;电压谐波(包括间谐波)含量大小及其相角均显著影响测量结果。在此基础上建立了计及干扰源影响的MOA在线监测数学模型并进行仿真分析。反映了小电流特性中MOA的动态变化过程。对评价泄漏电流在线监测的效果有一定参考价值。     

一种新的MOA阻性电流提取算法

根据小电流区金属氧化物避雷器(MOA)等值电路模型为非线性电阻和电容并联的原理分析了非线性电阻和电容产生的电流,指出二者之间存在正交关系,并进行了证明。在此基础上提出了一种获取MOA泄漏电流中阻性分量的方法。即使MOA电阻的非线性关系和晶介电容值未知时,理论上该方法仍然可以获得准确的阻性电流,且不受电压信号中存在谐波的影响,同时可以获得准确的晶介电容值。基于Matlab实现了多种算法,使用MOA模型仿真出了电压和泄漏电流信号,多种方法的计算结果中所提算法具有最小误差,电压谐波存在时误差均为0;实验室实测了10 kV MOA的电压和泄漏电流,计算结果表明所提算法具有最高的稳定性。     

考虑电网谐波影响的MOA在线检测方法

用阻性电流中的基波分量 ir和三次分量 i3r 监测金属氧化锌避雷器 (MOA)可及时发现其老化或劣化现象。但是电网谐波电压会影响 ir、i3r监测的准确性 ,经详细仿真研究 ,提出了用改进的容性电流补偿法求取存在电网谐波电压影响时的阻性电流 ,结合同步采样原理 ,开发出了一套总线式 MOA阻性电流在线监测系统。     

MOA谐波阻性电流补偿算法的研究

金属氧化物避雷器(MOA)泄漏电流阻性分量中基波分量iR1及3次谐波分量iR3能够准确反应MOA运行状态,考虑谐波干扰时,由于谐波电压幅值及相位的不确定性,直接测量总阻性电流存在较大误判可能,针对电容法存在的不足,提出了改进补偿算法,利用谐波阻性电流幅值相位关系进行电流补偿,得到较为准确的基波电压作用下阻性电流。MATLAB仿真实验表明,通过改进算法计算iR3误差大大降低,验证了文中算法的有效性,提高了MOA运行判别的准确性。     

金属氧化物避雷器在线监测指标研究

金属氧化物避雷器（MOA）对于电力系统安全运行起着重要作用,需要寻找合适指标对其老化实现实时的在线监测。通过Matlab仿真方法对目前存在的2种不同类型的基波阻性电流和三次谐波阻性电流进行计算和对比分析,结果表明：选择基波电压作用下产生的基波阻性电流和三次谐波阻性电流能够更准确地反映MOA老化情况。并根据Fryze瞬时功率定义,提出了基波电压作用下基波阻性电流简便求解算法,通过仿真论证了该算法的有效性。     

MOA在线监测中间谐波的影响分析

阻性泄漏电流基波和3次分量是反映MOA劣化现象的两个故障特征量,仿真分析对此问题及间谐波电压对阻性泄漏电流的影响。发现系统中间谐波电压使故障特征量的测量误差较大,不同频率的间谐波对故障特征量的影响也不同。最后基于谐波分析法和相量法的结合,建立了消除相间干扰和电网谐波(含间谐波)影响的MOA在线监测动态的数学模型。     

基于电压过零点电流幅值分析的MOA阻性电流提取方法

金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)是电力系统过电压保护的主要装置,对MOA进行在线监测是保证电力系统安全运行的重要手段。监测MOA的运行状况主要是监测其阻性泄漏电流。针对目前几种MOA阻性电流提取方法存在的问题,根据A、B、C三相电压过零时流过避雷器的全电流与构成它的阻性和容性电流之间的相互关系,提出了一种新的阻性电流提取方法,并推导出了该方法的数学公式。最后分别建立了在系统电压正常和有谐波状态下的仿真模型,对该方法进行验证。结果证实了该方法能有效地滤除电网电压3次谐波和相间耦合电容产生的干扰,为MOA性能的判断提供了可靠的依据。