一二次融合开关设备操作电磁骚扰特性及防护研究进展

一二次融合开关设备操作时产生的电磁骚扰特征及其防护是该类开关设备安全稳定运行需考虑的问题之一,需要进一步开展研究.因此,对比了一二次融合开关设备与传统开关设备的主要技术差异,分析了典型一二次融合开关设备操作电磁骚扰的骚扰源、耦合途径和防护措施.结果表明,电磁骚扰的持续时间为3～30 ms,主导频率范围为0.1～80 M...     

配电开关一二次融合影响因素分析与试验研究北大核心CSCD

随着柱式开关、环网柜等一二次融合配电开关设备的推广应用,对配电开关设备入网检测方案和关键影响因素分析需求迫切。文中根据一二次融合配电开关设备的结构组成原理,分析环境温度、电磁干扰和局部放电等因素对一二次融合设备可靠性和准确性的影响原因。利用高低温环境模拟箱、雷电冲击发生装置和局放测试仪等设备实验研究上述因素对配电开关一二次融合影响规律,提出串联滤波电路用于提高设备的抗强电磁干扰能力,降低了互感器输入端高频干扰的影响,为配电开关一二次融合入网检测和关键指标考核提供参考。     

一二次融合柱上开关组合加权模糊状态评价

信息物理融合技术增强了配电网一二次设备间相互耦合和影响,为全面反映柱上开关一、二次部分整体的运行状态,在当前的柱上开关运行状态在线监测指标体系基础上,针对柱上开关一二次融合的特性提出了二次部分与非运行状态评价指标,采用组合加权法确定指标权重并结合模糊综合评价法对一二次融合柱上开关状态进行评估。在权重设置上,采用熵权法分析柱上开关设备在一个巡检周期内的状态量变化趋势,以突出其在具体阶段各指标的数据劣化变值权重。进而综合数据劣化变值权重与指标重要度定值权重对指标赋权。最后,采用柱上开关的实际运行监测数据进行综合评估分析,算例结果验证了该方法相比于定权法更能准确评估柱上开关运行状态。     

一二次融合柱上开关控制可靠性模型与优化设计

随着信息物理融合系统在电网中的应用，一次设备和二次设备的融合（简称“一二次融合”）已成为柱上开关的重要研究方向和发展趋势，其主要目的是提升开关设备的可靠性和智能化水平。鉴于此，文中重点研究了一二次融合柱上开关的控制可靠性模型并提出了优化设计方案。根据柱上开关一二次融合后的新特性，建立其信息物理融合模型、柱上开关控制可靠性的单参量评估模型，评估模型涵盖真空度、电参量信息、分合闸线圈电流和通信方式4个维度，通过历史数据统计与专家法相结合的方式对柱上开关控制可靠性进行综合评估。提出了柱上开关一二次融合的优化设计方案，基于所建可靠性模型对新型柱上开关与传统开关的控制可靠性水平进行对比分析。评估结果验证了所建柱上开关控制可靠性模型的有效性，证明了所设计的一二次融合方案可有效提升柱上开关的控制可靠性。     

雷电冲击电压对配电一二次融合成套设备测量准确度的影响

为解决一二次融合成套开关设备中二次设备受电磁干扰影响所导致的准确度问题,设计了一套抗干扰测量系统,并基于雷电冲击电压试验电路和抗干扰测量系统对配电网一二次融合成套开关设备测量准确度进行雷电冲击电压干扰测试,采集电压波形并进行时频域分析,得到导致其测量准确度下降的原因。提出在馈线终端采集单元基准端加保护器件和互感器二次输出端加滤波装置这2种防护方案,并对方案的效果进行理论分析和试验验证。结果表明,雷电冲击电压将通过互感器传至二次设备,使得互感器二次侧产生较高的耦合电压,其试验实测幅值达几千伏,频率在几MHz至30 MHz之间,对互感器的准确度影响较大;通过在互感器二次出线端口增加高频滤波装置能有效降低耦合电压,干扰信号强度降低为原来的20%左右,比差和相差降低为原来的40%左右。     

一二次融合252kV智能组合电器的设计与实现北大核心CSCD

针对高压开关组合电器设备智能监测手段不足、传感器接口和监测装置接口不统一、数据就地分析能力不强及设备缺陷难以及时发现等问题,文中从一二次深入融合的角度,完成了252 kV组合电器智能感知系统及就地边缘智能分析单元的设计,统一了传感器与开关本体的机械接口、传感器与监测装置的电气接口,开关就地边缘计算终端将采集的各状态数据进行多参量融合分析,实现了开关设备状态的就地分析及缺陷诊断及故障预警。开关通过试验验证,文中设计的252 kV智能组合电器感知系统数据测量准确率为100%,故障诊断分析准确率为98%,具有较高的运行可靠性和智能化水平,提高了运维便捷性。     

配电网一二次融合开关传导电磁干扰试验方法研究

一二次融合开关是智能配电网建设的关键设备,其二次控制回路(FTU)安装在一次设备附近,处于电磁干扰环境中,但目前研究指出现行标准中的电磁兼容要求与实际电磁环境不符,在设备的运行中存在二次侧控制回路受电磁干扰严重的问题。为推动一二次融合设备试验标准化的改进,文中针对一二次融合设备电磁干扰抗扰度性能提出一种基于球隙放电的模拟电磁干扰试验方法,搭建试验平台开展一二次融合柱上开关传导干扰抗扰度试验并对互感器传递特性进行了分析。该方法可用于模拟系统中开关操作、击穿放电等工况中产生的放电干扰信号,可产生频率在1 MHz左右稳定的高频干扰信号,并通过调整回路参数对放电信号的脉冲强度以及作用时间进行连续调节。实验中在互感器二次侧输出端检测到了明显的高频信号,频谱与主回路放电信号相似。通过分析互感器的传递特性,得出高频干扰信号可经过电容耦合进入二次回路。此试验方法可为一二次设备电磁兼容标准的修订提供参考以及数据支持。     

一二次融合设备成套化检测及其自动切换技术

随着一二次融合设备的快速发展,传统的一二次设备测试方法的检测效率很低,已经不再适用于新型的融合开关设备检测中。鉴于此,提出了一种一二次融合设备的成套化测试方案,其既能独立完成终端测试和互感器测试,也能完成一二次成套化测试。设计了综合切换装置,其在测试过程中无需改接线,可实现一次接线自动完成所有测试项目,并且该测试系统能同时兼容电磁式互感器和电子式互感器信号的检测。与传统检测方案相比,节省了两个检测工位,减少了检测占用场地面积。以智能柱上开关为例,检测效率提升了60%以上,每套智能开关的检测时间减少了80 min,提高了一二次融合设备的检测效率。     

大型复杂电力系统的多传感器信息融合智能技术

研究大型复杂电力工业系统的现场数据检测与信息融合、控制、管理与决策及运行状态等特征,提出了实现复杂电力系统的多传感器信息融合处理的智能方法和技术,给出了复杂电力系统融合处理的应用实例.     

一二次融合成套开关测试平台设计与实现

长期以来配电开关类设备在设计、制造和测试过程中相对独立,直接导致了配电一二次设备功能不匹配、责任划分不明确等问题.随着一二次融合技术的不断发展,设备厂家在一二次设备设计、制造环节开展了深入的交流和融合,但在测试环节依旧采用传统一次、二次独立测试方式,其原因主要在于缺乏有效的一二次融合成套开关一体化测试手段.因此,研究了一二次融合成套开关的一体化全自动测试技术,梳理总结一二次融合成套开关测试需求,提出了一体化全自动测试内容及方法,构建了包含一次控制柜、二次控制柜和测试连接柜在内的一体化全自动测试平台,实现了成套开关的一体化联合测试,其测试环境更符合现场运行情况,与传统测试方式相比,在测试效率和测试结果可靠性方面均更具优势.     

一二次融合成套开关测试平台设计与实现

长期以来配电开关类设备在设计、制造和测试过程中相对独立,直接导致了配电一二次设备功能不匹配、责任划分不明确等问题.随着一二次融合技术的不断发展,设备厂家在一二次设备设计、制造环节开展了深入的交流和融合,但在测试环节依旧采用传统一次、二次独立测试方式,其原因主要在于缺乏有效的一二次融合成套开关一体化测试手段.因此,研究了一二次融合成套开关的一体化全自动测试技术,梳理总结一二次融合成套开关测试需求,提出了一体化全自动测试内容及方法,构建了包含一次控制柜、二次控制柜和测试连接柜在内的一体化全自动测试平台,实现了成套开关的一体化联合测试,其测试环境更符合现场运行情况,与传统测试方式相比,在测试效率和测试结果可靠性方面均更具优势.     

一二次深度融合柱上开关用EVT就地采集模块的研究北大核心CSCD

文中针对电容分压电子式电压互感器(EVT)模拟小信号采用长线直接传输到馈线自动化终端(FTU)时信号衰减严重且容易受到外部电磁干扰导致系统电压测量不准的问题,设计了一个适用于一二次深度融合柱上开关的就地采集模块。文中首先阐述了EVT小信号就地采集传输模块的整体设计架构,详细介绍小信号防护与隔离、信号采集与调理、EVT相位补偿方法、数字化信号传输硬件电路设计及软件流程。最后进行了一二次融合精度测试,并随一二次深度融合柱上开关通过第三方型式试验验证。试验结果表明:该就地采集模块能满足0.2级测量精度且适用于一二次深度融合柱上开关的应用需求。     

基于LPWAN多源信息融合的高压开关柜智能监测与故障诊断系统

提出一种基于LPWAN多源信息融合的高压开关柜智能监测与故障诊断系统,采集高压开关柜的运行状态数据,搭建LPWAN技术自组网络进行数据上传,构建B/S架构的管理系统进行人机交互、分析报警。管理系统将开关柜原始监测数据标准化预处理,通过PCA对样本进行特征融合,使用PNN综合决策分析,建立PCA-PNN多源信息融合的故障诊断模型对开关柜的运行状态进行判断。实验结果表明,该方案能够提高对高压开关柜故障诊断的时效性与准确率。     

基于Community Intelligence的水电机组融合监测方法

介绍了基于CIA(Community Intelligence Agent)模型的水电机组融合监测框架:CIA模型包含消息处理层、行为控制层及核心功能层3个层次,各CIA与外界(如其他CIA)通过Request消息或Report消息联系;融合监测框架由维护域CIA系统和控制域CIA系统构成,维护域CIA系统各CIA之间通过实时现场总线(如CAN总线)或工业以太网实现交互、协作、关联动作及数据共享。将整个机组的状态数据划分为原始采样数据、瞬变状态数据、详细状态数据及概要状态数据4个层次,并针对不同层次的状态数据,进行选择性智能存储,以提高机组运动状态分析和故障诊断的针对性及有效性,节约存储空间。通过时间融合、运行工况融合、异常事件融合和冲突解决策略,实现融合监测系统中各CIA之间实时交互、协作及关联动作和机组状态数据的融合,有效地保证来自机组不同子系统的运动状态的关联性。     

基于多特征融合的船用发电机运行异常识别研究

由于船用发电机组结构复杂,运行产生的数据较多且复杂性较高,给发电机的运行异常识别带来严峻挑战,因此研究基于多特征融合的船用发电机运行异常识别方法。采集并预处理船用发电机的运行数据,从运行数据中提取不同类型与维度的船用发电机运行状态特征,对提取到的多特征进行融合处理,采用SVM分类识别融合后的特征,得到船用发电机运行异常识别结果。实验结果表明,设计方法识别船用发电机运行异常的准确度为97.68%,验证了该方法的有效性与可行性。     

基于数据融合技术的数据采集系统

本文以运行列车为控制对象，介绍了基于数据融合技术的数据采集系统的设计、构成及其应用。     

基于虚拟仪器和信息融合的检测诊断系统

本文主要介绍了一种基于虚拟仪器和信息融合的滚动轴承检测诊断系统,该系统硬件部分采用高性能的数据采集卡进行实时数据采集,软件部分包括虚拟测试子系统和故障诊断子系统2部分.虚拟测试子系统主要是实现轴承状态监测和报警功能,以及在线采集和显示信号、读取和存储数据、计算故障特征参数等功能.利用神经网络信息融合技术处理故障信号并进一步确定故障发生的位置、类型及严重程度.本文设计了单子融合神经网络和集成融合神经网络,实现了故障的精确诊断及故障发展趋势的有效预测.     

基于多重生成对抗网络的智能开关设备状态感知与诊断研究

随着电力物联网数据驱动技术的不断发展,传感器采集的设备量测数据规模爆发式增长,海量异构的多源监测数据给智能开关设备的实时状态感知和诊断带来了新的挑战。针对上述问题,提出一种基于多重生成对抗网络和DS证据理论的开关设备状态感知方法。首先基于DS证据理论构造融合视频、温度、压力、姿态传感器等多源数据的基本信任分配,获取表征开关设备状态的特征信息。根据特征信息和状态类别,建立包含样本生成、数据分类和特征识别的多重生成对抗网络。采用比较、关联、聚类等算法,结合随机梯度下降法更新网络层间参数,最终实现对开关设备运行状态的判别和诊断。以某区域电网的开关设备为例,算例分析结果表明该方法能准确地感知设备的实时状态并对异常信息提出告警。     

基于卡尔曼滤波的汽包水位多传感器信息融合方法研究

汽包水位是锅炉安全运行的重要参数,列举了影响汽包水位变化的各种因素并且建立了锅炉汽包系统各输入、输出变量间的影响模型。分析了卡尔曼滤波在多传感器信息融合处理中的特点,在DRZ/T01-2004规定的基础上,提出了一个以卡尔曼滤波为底层传感信号融合方法为基础,结合其他聚类融合方法,引入多种类、多数量传感器信号和控制决策预测信号的汽包水位多传感器数据融合控制系统。基于此,设计了卡尔曼滤波在多传感器数据融合处理中的具体实现方法,并借助Matlab仿真,分别测试了卡尔曼滤波在单通道传感信号滤波以及多传感器信息融合中使用的效果。仿真结果证明了所设计的系统能够准确、快速的融合处理底层传感器信号,并作出有效的控制决策。     

KYN28-12高压配网开关设备物联网集成设计与应用

KYN28-12高压配网开关设备是10 kV配电网中应用量大、面广的成套开关设备,本设计提供了1种有别于传统配电室局域网信息化管理,能随时随地对开关设备健康状况可视化的方法:物联网网关、噪音、灰尘、温度等传感器与开关柜二次系统集成设计到开关柜仪表室内,将设备重要的工况、运行指标实时数据进行主动采集和发送,传递到云平台进行实时监测、评估和预警等。通过现场使用及周期测试,结果表明:该设计提供了1种开关设备全生命周期管理的实现方法,尤其是对数据分析为基础的设备健康管理体系提供了有效支撑,催生了基于数据的电力配电站精准运维服务新业态。