基于广义回归神经网络的电缆接头温度预测

通过电缆接头温度监测电缆接头运行状况,是供电公司管理电缆运行的良好途径。利用已有的110kV单芯电缆运行试验数据,建立基于广义回归神经网络的电缆接头温度预测模型。研究分析结果表明GRNN模型相比BPNN模型具有较高的准确度和可靠性,克服了BPNN模型预测时训练过程中存在局部最小点、收敛速度慢等缺点,     

BP神经网络对煤着火特性的预测

采用BP神经网络,以大量的煤质分析数据和热天平试验数据为基础,分3种情况建立了煤质工业分析、发热量与着火特性（着火温度、着火稳定性指标）关系的BP神经网络模型.结果表明,用BP神经网络可以达到很高的预测精度,同时还可以比较输入和输出的相关性.所得预测结果既可为燃煤采购提供依据,又可为锅炉运行提供参考.     

基于GA-BP和PSO-BP神经网络的间冷塔扇区出水温度预测研究

基于某电厂330 MW机组分布式控制系统(DCS)采集的实测运行数据,通过灰色关联度分析扇区出水温度与其影响因素之间的关联关系,分别利用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO),对BP神经网络间冷塔出水温度预测模型进行优化.优化结果表明,遗传算法和粒子群优化算法对BP神经网络的预测结果优化作用明显,并且PSO-BP神经网络模型的优化效果优于GA-BP神经网络模型.     

基于LSTM的滚动预测算法的电缆缆芯温度的研究

在电力系统实际工作的过程中,电缆导体的温度过高往往会造成电力系统出现故障,但由于电缆的缆芯温度不易监测,因此提出一种基于LSTM(Long Short-Term Memory)的滚动预测方法对电缆的缆芯温度进行预测。根据采集到的缆芯温度数据集,利用该算法对模型进行训练,动态调节网络模型参数,学习数据变化的规律,从而实现缆芯温度的预测。结果表明该算法模型的RMSE为0.1979℃,与BP、LSTM算法模型进行对比,验证了该算法模型可以有效的预测短期缆芯温度变化趋势,表明该算法在电力系统安全运行方面具有一定的实际应用意义。     

基于GA-BP神经网络的变压器绕组热点温度预测研究

变压器是电网核心设备之一,保障其安全稳定运行具有重要意义.针对现有变压器绕组热点温度预测方法中存在的问题,采用遗传算法对BP神经网络的权值和阈值进行优化,克服了BP神经网络容易陷入局部最小值的缺陷,加快了算法的收敛速度,建立基于遗传算法优化BP神经网络的变压器绕组热点温度预测模型.利用500组变压器试验数据进行仿真,结...     

上网电价预测中运用修正神经元输出函数对BP模型动态修正的探索

阐述了人工神经网络模型的基本原理,研究分析了BP神经网络模型非线性特性差和对实际情况反应"迟钝"等缺陷,提出了通过修正神经元输出函数对BP神经网络模型进行动态修正的优化方案,从而提高了BP神经网络模型的收敛速度。在此基础上,将修正后的BP神经网络模型引入到上网电价的预测中。模拟运行结果表明,修正后的BP神经网络模型可以更好地适应发电厂报价的复杂环境。     

阶跃电流作用下电缆中间接头温度测量技术的试验研究

电缆中间接头温度与运行状态密切相关,测量该温度可以为电缆状态检修及动态增容提供依据。为此,在10kV电缆中间接头冷缩预制件表面、保护铜壳、本体铜屏蔽层、线芯等典型测量点安装温度传感器,对比分析不同形式阶跃电流作用下各测量点温度响应曲线与电流之间的关系。研究结果表明,冷缩预制件表面温度受环境温度影响小,暂态电流作用下与线芯温度变化的延时较小,适合作为中间接头的温度测量点。以冷缩预制件表面温度测量值为原始数据,使用ANSYS软件构建中间接头的温度场仿真模型,在校正模型不确定参量的基础上计算线芯的稳态温度,计算值与实测值之间的计算相对误差最大值为3.9%;基于BP神经网络算法,以冷缩预制件表面温度测量值作为输入量预测线芯温度,计算值与实测值之间的计算绝对误差最大值为3.3°C,满足工程应用的要求。     

上网电价预测中运用修正神经元输出函数对BP模型动态修正的探索

阐述了人工神经网络模型的基本原理,研究分析了BP神经网络模型非线性特性差和对实际情况反应"迟钝"等缺陷,提出了通过修正神经元输出函数对BP神经网络模型进行动态修正的优化方案,从而提高了BP神经网络模型的收敛速度.在此基础上,将修正后的BP神经网络模型引入到上网电价的预测中.模拟运行结果表明,修正后的BP神经网络模型可以更好地适应发电厂报价的复杂环境.     

电力电缆超负荷下温度场模型研究

以某城市电网中的实际电缆为研究对象,阐述电力电缆的损耗计算模型和传热控制方程,在COMSOL中建立电缆温度场仿真模型,计算电缆在稳态运行时350 A、623 A负载下的温度场分布规律,得到不同负载下的电缆温度分布数据,为电缆的运维、在线监测等提供数据支撑与技术参考。     

前馈多层神经网络在水滑石电缆阻燃剂制备中的应用

本文将前馈多层神经网络用于水滑石电缆阻燃剂制备的研究。从获得的试验数据中，通过训练建立了原料添加量与最终制备得的水滑石纯度的非线性映射模型。神经网络采用BP算法，网络结构采用3－2－1形式。结果表明，神经网络用于预测制备的水滑石性能是可行的。     

根据导体温升特性实现高压单芯电缆动态增容的实验研究

为了动态增加运行电缆的输送容量,在分析动态增加运行电缆输送容量的必要性后提出了实现电缆动态增容的方法,并模拟电缆的隧道敷设环境设计了110kV交联聚乙烯单芯电缆的正常负荷、满负荷、超负荷等阶跃电流温升实验。分析发现:实验得到的电缆导体温升时间与理论计算得到的导体温升时间基本相符;电缆增加的容量在电缆正常负荷运行范围内,根据供电需求可以长时间对电缆进行动态增容;电缆由正常容量增加到电缆满负荷运行时,在导体温升时间范围内,电缆导体温度达到的最大数值为87%额定工作温度,因此也可以根据供电需求长时间动态增加电缆的容量;电缆由正常容量增加到电缆超负荷运行时,当电缆超负荷20%,电缆运行约50%导体温升时间后,电缆导体温度才达到额定工作温度。因此,利用电缆的导体温升时间,可以动态增加电缆的输送容量,甚至可以让电缆处于满负荷或者超负荷的运行状态。这对电缆线路负荷优化、电力调度以及相关工程实践具有参考意义。     

基于温度场的单芯电缆载流量研究

导体温度是电力电缆载流量幅值变化的最直接特征量,电缆表面温度和线芯温度是反应电缆运行情况的重要参量。在简化内热源的基础上,建立单芯交联聚乙烯电力电缆的传热模型;通过研究稳态时电缆温度场分布,分析温度参量之间的关系和影响载流量的因素;基于这个传热模型,优化影响因素,对提高电缆安全运行的可靠性和载流量最优化配置有重要的指导意义。     

电缆分布式光纤测温系统测量结果符合性的比对试验

为验证应用在电缆线路上的分布式光纤测温系统(DTS)对电缆导体温度和动态载流量计算的符合性,实时测量了不同的敷设环境下电缆在施加相应的负荷电流时的导体温度,以此验证了DTS的导体温度和动态载流量计算符合性,并完成了隧道、直埋等典型敷设环境条件下的周期负荷、随机负荷电流等条件下验证试验研究。结果表明,比对试验方法可有效判断应用在电缆线路上的DTS的性能;有效验证DTS对电缆导体温度和动态载流量计算的符合性;提高DTS计算的精确性;提高DTS在电缆线路安全运行中应用的作用。     

分割导体内预置测温光纤的XLPE电缆及附件的研制及试验

电力电缆导体运行温度是电缆线路安全运行的重要参数。在电缆制造时,将测温光纤预置于电缆分割导体内,对其配套的电缆附件进行了初期的电气性能、光纤连接、引出的可操作性模拟试验。在预鉴定试验线路安装时,两段电缆导体内的光纤在连接盒的导体连接管外进行连接。在电缆线路两端户外终端（或GIS终端）处,将电缆分割导体内的预置光纤引出到终端外部与分布式光纤测温系统（DTS）的光纤连接。DTS通过预置于电缆分割导体内的测温光纤实现对电缆导体温度的在线监测。     

计及轴向传热的中低压单芯电缆导体温升状态空间模型

电力电缆导体温度可为线路载流量及运行状态的评估提供依据。然而,在当前电缆温度计算中,导体的轴向温度分布通常被忽略,无法准确描述电缆运行的热动态过程。为此,基于热平衡原理,在状态空间内提出了计及轴向传热的中低压单芯电缆导体的温升模型。为克服模型参数难以确定的问题,提出了基于粒子群优化算法的电缆热路参数辨识方法。为验证模型精度,建立了电缆温升实验平台,在不同电流下对空气中敷设电缆进行了轴向温升实验。计算结果与实验结果的对比表明,当电缆存在轴向温度梯度时,所提状态空间模型结果精度高于IEC60287标准模型,能够满足中低压单芯电缆导体在不同电流条件下的轴向温升计算要求。     

高压直流电缆接头稳态温度场分布及其影响因素

温度是反映电缆中间接头运行状态的重要参数。与交流不同,高压直流电缆中间接头绝缘层温度的变化影响着电场分布和空间电荷的积累,因此不仅要关注接头线芯的温度,更要研究绝缘层温度和绝缘层内外表面温差的变化。建立了高压直流XLPE绝缘电缆中间接头的简化模型,利用有限元软件进行仿真,得到了接头绝缘层稳态温度分布,并研究了不同线芯电流和电缆接头外表面温度分别对接头导线芯温度、XLPE主绝缘和硅橡胶（SIR）增强绝缘层温度分布以及绝缘层内外表面温差的影响。结果表明：直流高压下,线芯电流对三者影响较为显著;接头外表面温度对接头导线芯最高温度、绝缘层最高温度和绝缘层温度分布有影响,而对绝缘层内外表面温差的影响可忽略不计。     

根据电缆表面温度推算导体温度的热路简化模型暂态误差分析

电力电缆运行中导体的温度是确定电缆是否达到载流量的依据,为分析热路简化模型计算电缆导体温度的精度,根据110 kV交联聚乙烯电缆各层温度的热路模型及其简化模型,借助Matlab软件推导出了基于电缆表面温度推算电缆导体温度的计算式,理论上演算了电缆热路完整模型与简化模型之间的误差,并给出该误差与所施加电流的函数关系。同时,设计了直埋电缆的暂态温升试验,根据实测表面温度数据利用简化模型计算了导体温度、绝缘层温度,对比分析了简化模型所计算的导体温度、绝缘层温度与实测导体温度、绝缘层温度之间的误差。结果表明,简化模型计算电缆导体温度与实测导体温度之间的误差在允许范围之内,可用于工程上基于电缆表面温度推算电缆导体温度。     

单芯电缆线芯温度的非线性有限元法实时计算

考虑电缆材料热性参数是温度的函数及忽略热量沿着线芯轴向传输所造成的线芯温度计算误差,为提高电缆线芯温度计算的精度,提出基于非线性有限单元法计算电缆导体的温度。研究电缆导体径向、轴向温度梯度以及热量扩散规律,分析运行电流、外界环境温度等因素对电缆线芯轴向、径向温度分布的影响。根据传热学原理,研究电缆热性参数随温度变化对电缆导体温度的影响,建立电缆导体温度计算三维非线性有限元模型,并通过实验数据对非线性有限元模型进行验证和修正。实验和有限元仿真的对比表明：忽略电缆热量沿着轴向传输以及热性参数的改变会造成线芯温度计算误差;所提出的电缆导体温度实时计算非线性有限元模型的有效性,为高温下运行电缆导体温度监测与负荷预测奠定了基础。     

环境温度和环境热阻对单芯电缆导体温度计算灵敏度的影响分析

为了定量掌握运行环境对电缆导体温度的影响程度,以IEC60287电缆稳态温升公式为基础,推导出环境温度和环境热阻对导体温度影响的局部灵敏度公式。采用局部灵敏度分析法对影响电缆导体温度的2个环境因素进行分析,并进行了电缆温升试验。理论分析与试验结果表明,稳态运行下的电缆,导体温度直接受环境温度影响,环境温度越大则影响越明显,基本呈线性递增;环境热阻对导体温度的影响比较稳定,随着加载电流增大至另一个稳态,灵敏度系数只有小幅升高。