输电系统雷击干扰与故障类型识别研究

针对雷击输电系统发生雷击干扰和雷击故障时无法快速、准确的识别雷击类型,做出有针对性的防雷措施,提出一种综合的雷击类型识别方法.首先,根据雷击暂态电压信号波形的单调性和对称性构造积分判据的方法来识别非故障和故障性雷击;然后,结合暂态电压信号能量特征值的分布特点构造高低频能量比值判据,识别非雷击,雷击和短路故障;针对希尔伯...     

基于广义S变换的不同类型泥石流声波试验研究

开展稀性、过渡性、黏性泥石流等3类泥石流声波模型试验后,通过引入窗函数参数,提出一种广义S变换,分析不同类型泥石流声波信号的时频特征,针对传统傅立叶变换的不足,运用小波包变换方法,提取声波信号的频带能量分布特征。研究表明:①相比较传统的时频分析手段,广义S变换具有优良的时频聚焦性和分辨率;②随着泥石流重度的增加,泥石流峰值频率向低频移动;③经小波包变换可将信号分解为8个频段(0～6.25,6.25～12.5,12.5～18.75,18.75～25,25～31.25,31.25～37.5,37.5～43.75,43.75～50 Hz),稀性泥石流主要分布在S6-8,过渡性和黏性泥石流能量集中于S2-4内;④基于声波信号频率区间和频带能量可综合识别不同类型泥石流。     

基于深度卷积神经网络的未知复合故障诊断

针对振动信号的非平稳性、非线性以及未知复合故障难以诊断的问题,提出了一种基于深度卷积网络的未知复合故障诊断模型。首先将采集到的时域振动信号通过小波变换生成频谱图像;然后将频谱图输入卷积神经网络(convolutional neural network,CNH),利用卷积网络自适应的特征提取能力对复合故障进行特征学习;最后将深度卷积网络输出的特征通过分类器对故障进行诊断分类。在实验室模拟采集的不同数据集上进行实验,结果表明:基于深度卷积网络的未知复合故障诊断模型与基于改进CDCGAN的复合故障诊断方法相比,对未知复合故障的诊断率提高了44%,达到85.77%;使用不同类型的单一未知复合故障和多种未知复合故障进行实验,验证了所提模型的泛化能力和鲁棒性。     

雷电定位系统在输电线路雷击故障分析中的应用

雷击故障是输电线路的主要故障,识别雷击故障原因能有效提高和改进输电线路的雷击可靠性水平。结合220kV输电线路雷击故障的现场调查数据,采用雷电定位系统得到的雷电流参数在电磁暂态仿真软件ATP-EMTP建立输电线路雷击过电压仿真模型,分析了输电线路在不同雷电流下的跳闸性质。仿真结果表明,基于雷电定位系统和电磁暂态仿真能有效判别线路故障的性质,为线路的运行、维护和改造提供参考。     

基于轻量级CNN的电机轴承故障诊断研究

针对深度学习在嵌入式或移动端设备中用于故障诊断时,受限于有限的硬件资源而又需要有足够的效率和精度的应用需求,提出基于轻量级卷积神经网络的电机滚动轴承故障诊断方法。首先对滚动轴承的振动信号数据集进行连续小波变换生成固定尺寸的时频图,并以此方式生成数据集输入网络进行训练。使用测试集进行测试,结果表明,所生成的故障诊断预测网络模型具有较高的识别精度和识别速度,准确率达到99%。通过验证噪声对网络的影响,表明所使用的网络具有较好的鲁棒性和泛化能力。     

广义S变换在绝缘子泄漏电流去噪中的应用研究

绝缘子泄漏电流对绝缘子运行状态在线监测具有重要的意义,但泄漏电流信号易受到各种噪声的干扰,针对泄漏电流信号信噪比低及传统去噪方法去噪效果不佳的现状,利用广义S变换在非平稳信号处理方面的独特优势,将广义S变换应用到绝缘子的泄漏电流去噪中,在广义S变换高质量的时频分布平面中设计了一种阈值去噪和时频谱分布滤波相结合的新型时频滤波器,通过绝缘子泄漏电流高压试验和现场实测信号的去噪结果分析,验证了本文方法在绝缘子泄漏电流信号去噪中的有效性和稳定性。     

广义S变换在金属氧化物避雷器 在线监测中的应用研究

针对金属氧化物避雷器泄漏电流信号易受噪声干扰、传统去噪方法去噪效果不理想的现状,利用广义S变换在分析非平稳信号领域的独特优势,将广义S变换应用到避雷器的泄漏电流去噪中,结合谱熵的相关理论,在广义S变换高质量的时频分布上设计了一种新型时频滤波器。采用波形相似系数、均方根误差、信噪比和波形特征作为去噪效果评价标准,通过与其它去噪方法在仿真信号和现场实测信号的去噪结果对比分析,验证了本文所提方法在金属氧化物避雷器泄漏电流信号去噪中的优越性和稳定性,可为金属氧化物避雷器运行状况评估提供有效的借鉴和技术支持。     

基于MEEMD和SVM的贯通式同相牵引直接供电系统牵引网故障识别

针对贯通式同向牵引直接供电系统牵引网故障识别,提出了一种基于改进总体平均经验模态分解和支持向量机的故障识别方法.利用PSCAD仿真平台搭建3种不同类型(雷击故障,雷击干扰,接地故障)的故障模型,通过模拟仿真得到故障暂态电流,并对其解耦得到故障电流相模分量.采用MEEMD算法对故障电流相模分量进行分解,提取特征向量,通过...     

基于残差网络的混凝土结构病害分类识别研究

针对混凝土结构病害识别类型单一、精度较低的现状,提出了基于残差网络和迁移学习的病害分类识别方法,通过构建多属性病害数据集,利用迁移学习优化残差网络模型,提出混凝土结构健康状态识别的多个任务。首先收集混凝土结构的病害状态图像,依次通过数据清洗、尺寸均一化、数据扩增和多人投票标注,最终得到包含6 680张图像的混凝土结构病害多属性数据集,并依据不同标注属性进行了相应训练集、验证集和测试集的划分; 然后利用迁移学习对预训练的ResNet-34网络前3个部分进行参数冻结,后续2个部分的参数进行重新训练,并在模型末端添加新的参数,基于已构建的数据集进行训练; 最后在提出的构件类别检测、剥落检测、病害检测和病害类别检测任务中,分别获得84.88%、98.56%、97.18%和85.34%的F1分数。结果表明:通过构建多属性标注的混凝土结构病害数据集训练深度学习模型,可较好地实现多场景特征下的病害识别效果; 采用迁移学习技术可从开源数据中获取较好的特征提取效果; 改进的ResNet-34网络可克服网络退化问题,并针对混凝土结构病害识别的多个任务获得较好的效果; 相对于单一的混凝土结构病害识别,进行病害部位、程度、多类别的系统性检测,可为结构状态评估提供详细信息,更贴合工程实际需要。     

雷击引起500kV输电线路导地线空气击穿原因分析

雷击是造成输电线路跳闸的重要原因之一,雷击一般引起绝缘子串闪络导致线路跳闸,雷击引起档中导、地线空气间隙击穿导致线路跳闸较为罕见。针对一起500kV同塔双回输电线路雷击跳闸故障,通过建立绕击和反击电磁暂态模型,详细分析了绕击情况下和反击情况下该线路的过电压波过程,得出了雷击架空地线引起导、地线空气间隙击穿是本次故障的主要原因。最后,提出了防止同塔双回输电线路导、地线空气间隙击穿的措施。