基于电网络理论的接地网故障诊断方法

变电站接地网是维护电力系统安全可靠运行、保障运行人员和电气设备安全的重要设施.将接地网近似成纯电阻网络,利用实际接地网的拓扑结构和接地引线间电压的测量数据,根据电网络理论和故障诊断原理建立接地网的故障诊断方程,利用功率损耗最低定理建立优化目标函数,通过求解诊断方程得到接地网各支路电阻的变化值,进而判断接地网的腐蚀程度.通过仿真模拟计算并结合地网模型试验,验证了该诊断理论和方法的实用性.     

变电站接地网故障诊断的研究

针对查找变电站接地网电气连接故障点或腐蚀段所用方法存在盲目、工作量大、速度慢等问题,通过对接地网故障诊断的理论分析,采用灵敏度分析法建立了故障诊断方程,将能量最低原理及优化技术引入地网故障诊断方程的求解中,解决了欠定方程的求解问题,并编制了相应的诊断计算软件。通过仿真计算和模拟试验验证了该方法的正确性、可行性及实用性,其仿真计算和模拟试验结果与预先假定的情况基本一致。     

微量处理法在变电站接地网腐蚀诊断中的应用

接地网导体的腐蚀乃至断裂是引起接地网事故的根本原因,借助测量及诊断方法及时发现接地网事故的隐患,能减少因接地网腐蚀而造成的损失。为此根据接地网的结构特点和在变电站中的实际情况,建立相应的电路分析模型,应用增量网络法建立灵敏度矩阵和腐蚀诊断方程;提出了微量处理方法,使得足够数量的故障诊断方程在极小的区域内线性化,改进的迭代约束条件保证了每一步迭代值都向着真实支路电阻值逼近以解决方程的非线性问题。实际接地网测试验证了腐蚀诊断程序的可行性,所提出的微量处理方法较好地解决了腐蚀诊断方程的非线性问题,腐蚀诊断结果表明腐蚀支路及其故障倍数的判定基本准确。     

接地网腐蚀故障诊断的可测性研究

为研究接地网故障诊断的可测性,提出了一种利用接地网拓扑变换的分析方法。将接地网分解为若干以可及节点为边界的元版块,根据电路网络理论削去不可及节点后得到对应的元网络,对所有元网络进行网络综合得到只含可及节点的可及接地网,进一步约简得到可及节点间最多只含一条支路的本征接地网。根据支路电阻的唯一确定性,将支路分为明晰支路和不确定支路两类,给出其判别方法,确定了不确定转化为明晰的原则。根据叠加原理和互易定理,归纳出进行独立激励并获得不重复量测数据的原则,还给出了接地网故障诊断独立方程数目以及获得独立方程的方法。结合一个实例详细说明了所提出的方法并设置了两组代表性故障进行分析计算,结果验证了所提出方法的正确性,并表明接地网故障诊断的可测性是可以预计的,可测性研究对于优化测试方案和科学利用诊断结果具有指导意义。     

变电站接地网的信息融合故障诊断

基于人工神经网络、小波变换及信息融合技术提出一种接地网断裂故障诊断方法。该方法通过在直流激励源下,采用人工神经网络的方法对地网的断裂进行诊断;在高频激励源下,建立接地网的高频模型,利用小波分析对地网的断裂进行诊断。但是考虑到上述两种故障诊断方法有其不确定性,为了提高变电站接地网导体故障诊断的可靠性,将上述两种故障诊断的结果作为证据来源利用证据理论实现多种故障诊断方法的融合。最后给出了一个接地网故障诊断的实例,其仿真计算和诊断结果表明,与单一诊断方法相比,故障诊断的可靠性得到了明显提高。     

接地网故障诊断平台的功能与构建研究

为解决工程上变电站接地网故障诊断中建模耗时长、现场工作量大等实际问题,基于特勒根定理及最小二乘法编写可视化接地网故障诊断软件,实现接地网拓扑结构自动生成,并通过串行通讯接口RS-232将现场测量接地引下线端口电阻值自动传输至诊断软件,在输出界面中依据各支路导体电阻增量判断接地网状态.该诊断平台大大提高了接地网故障诊断效...     

一种改进的接地网故障诊断算法及测试方案评价

为了提高接点网故障诊断精度，提出一种改进的接地网故障诊断算法，采用在可及节点中轮换电流源激励的位置和每处激励时多处测量节点电压的方法，充分利用了可及节点并显著增加了方程的个数，建立了反映各种激励条件下支路电阻变化量与可及节点电压变换量之间的非线性关系的增广故障诊断方程，该方程的求解采用迭代的方法逐步用线性方程来逼近非线性方程，采用优化方法求出迭代中的线性方程的最小二乘意义的最优解。根据归一化增广故障诊断方程中行向量间的距离得出独立方程的个数，并以此作为对测试方法进行定量评价的依据，还讨论了电压的量测误差对支路电阻诊断结果的影响，对实例的计算、分析和测试表明，提出的方法是可行的。     

基于灵敏度分析法的接地网故障诊断模型应用研究

结合电网络理论及灵敏度分析法建立了接地网故障诊断模型,并运用Matlab编写了变电站接地网故障诊断软件。在四川电网220kV变电站进行现场试验。对诊断所得腐蚀严重的接地网导体支路进行现场开挖。开挖结果与诊断结果几乎吻合,实现了在不停电和不进行开挖的情况下。通过地网拓扑结构图及测量端口电阻高效地完成接地网故障支路的判断,充分证明该诊断方法具有较强的工程实用性。     

基于正则化的接地网断开故障诊断方法

为准确检测接地网断开故障,提出一种基于正则化的接地网断开故障诊断方法。通过向故障诊断目标函数中加入一个罚函数来实现对解的阻尼作用,达到使解稳定的目的,从而解决接地网故障诊断中的病态性问题,实现对接地网断开故障的有效检测。通过实验室实验验证了方法的可行性,实验结果表明所提出的断开故障诊断方法可以有效地检测接地网中单支路断开故障及多支路断开故障状态。现场实验验证了该方法的准确性,实验结果表明所提出方法可以对变电站支路断开故障进行有效检测。     

一种基于分层约简模型的含接地引下线的接地网故障诊断方法

为了对接地网水平支路导体和接地引下线的腐蚀情况进行诊断,提出了一种新颖的故障诊断方法。建立了接地网的分层约简模型并得到所有节点都可及的本征接地网。采用蒙特卡罗方法分析了接地网的可测性,将支路分为电阻可以唯一确定的明晰支路和电阻不能唯一确定的不确定支路两类。建议了一种判断测试充分性的方法,指出在充分测试条件下,本征接地网中所有支路的电阻都可以唯一确定。分析了接地引下线电阻对接地网故障诊断的影响,提出了一种根据本征接地网支路电阻的诊断结果对接地引下线进行腐蚀故障诊断的方法,并指出所有接地引下线的电阻都可以唯一确定。在一个60支路的实验接地网上进行了实验验证,接地网明晰支路电阻和接地引下线电阻的最大相对诊断误差分别为4.86%和8.43%,表明所提出的方法是可行的,并且可以较好地诊断出接地网明晰支路和接地引下线的腐蚀状况。     

热电联产压水堆机组二回路热力系统经济性诊断方法的研究

针对热电联产压水堆核电机组采用新蒸汽再热和对外供应两种不等价的能量－热能和电能的特点,利用二回路热力系统回热加热器抽汽效率和等效热降理论,通过理论分析和数学推导,建立了热电联产压水堆二回路热力系统局部变化的经济性定量计算数学模型,进而研究了各种供热抽汽返回水方式对经济性影响的诊断模型,旨在形成一套概念清晰、计算简捷、使用方便的热电联产压水堆核电机组二回路热力系统的经济性定量诊断方法。最后通过2个实例计算证明了该理论模型和诊断方法的准确、可靠、简捷性。该研究结果对压水堆核电机组二回路热力系统节能和优化设计具有重要意义。     

用模糊技术诊断接地网状态

根据网络和矩阵理论建立故障诊断方程,应用优化技术解决了欠定方程的求解问题。应用模糊技术从多组测量值对应的最优解中求出最符合实际情况的一组最优解,从而诊断接地网腐蚀和断点。算例分析验证了该方法的正确性、可行性及实用性。     

基于小波模糊网络的电厂汽轮发电机组故障诊断

针对传统故障诊断方法在汽轮发电机组振动类多重并发故障诊断中的局限性，提出了小波变换与模糊理论相结合的诊断方法。采用二进离散小波变换获取有效的故障特征向量，利用模糊诊断方程进行故障模式分类。通过选择足够的样本对故障诊断方程进行训练，将代表故障的信息输入训练好的诊断方程，由输出结果即可判定故障类型。实际应用表明该方法可以有效诊断汽轮发电机组振动类多重并发故障，诊断结果全面、准确。     

并联Buck变换器中的混沌研究

开关式DC/DC变换器是一个强的非线性控制系统,变换器满足一定条件时,就会产生各种类型的分叉和混沌.该文采用基于主从控制的并联Buck变换器为研究对象,详细推导了并联Buck变换器的动力学方程,通过仿真得到了在一定范围内改变参数时引起的分叉和混沌现象.并且借鉴非线性动力学中的Jacobian矩阵法对系统不动点的稳定性进行了分析,通过其特征值轨迹形象说明了分叉出现的原因.     

基于物元模型的电力变压器故障的可拓诊断方法

为了提高传统的油中溶解气体分析的诊断能力,提出了一种定性与定量相结合的电力变压器故障的可拓诊断方法。首先基于可拓学中的物元理论,建立了定性地描述电力变压器故障诊断问题的物元模型;其次引入可拓集合中的关联函数,根据故障特征定量地计算故障发生的程度;最后以195台次电力变压器为例验证了该方法的有效性。结果表明该方法能够克服IEC三比值法中无法诊断多重故障和无匹配的故障编码的不足,且具有更高的诊断准确率。     

自适应卡尔曼滤波在电力系统短期负荷预测中的应用

将卡尔曼滤波原理运用于电力系统负荷预测通常是针对线性定常系统,并在定常噪声协方差的前提下进行,模型的灵敏度差和预报精度不高.作者考虑了电力系统负荷自身的变化特点,根据不同日期同一时刻的负荷历史数据建立了含有时变系数的负荷系统模型、观测模型和系统参数模型,采用两段自适应卡尔曼滤波方法,同时考虑噪声协方差对预测精度的影响,运用时变噪声统计估值器对噪声协方差进行自适应估计,用预测方程预测次日的负荷.结合实际电网数据进行的预测计算取得了较好的结果.     

样条配点法在汽轮机转子矫直分析中的应用

对转子钢进行了短时蠕变和高温强度实验,得到了该材料在直轴温度范围内的蠕变方程和强度与温度关系曲线。对直轴过程的温度场进行了分析,得到了转轴径向温差的分布规律。利用样条函数配点法,编制了汽轮机转子的矫直分析软件。数值结果表明分析方法是有效的,可求出转轴在加载后不同时刻的矫直量和矫直后的残余应力,为任意弯曲形状的转子提供优化的矫直方案。     

融合粗糙集和神经网络的变压器故障诊断

为提高变压器故障诊断的准确性,进行了利用粗糙集和神经网络来诊断变压器故障的研究。首先将连续属性的决策表离散化,部分属性采用基于油中溶解气体分析知识的方法离散化,部分属性采用自然算法和等频划分算法离散化;然后用粗糙集属性约简方法对离散后的决策表进行属性约简以获取最小决策表,约简后的最小决策表反映了变压器油中溶解气体的5种比值与故障的关系,是对IEC三比值法的扩展;最后用最小决策表训练BP神经网络,并用测试数据对训练后的BP神经网络进行检验。结果表明该方法比IEC三比值法有更高的故障判断准确率,结合粗糙集和神经网络诊断变压器故障可约简变压器故障诊断决策表,简化神经网络的结构,提高故障诊断的准确率。     

概率因果网络在汽轮机故障诊断中的应用

在分析了汽轮机振动故障特点的基础上,提出了用遗传算法进行汽轮机等旋转机械故障诊断问题,定义了遗传算法求解故障诊断问题的概率因果网络,给出了求解故障诊断的数学表达式和适合汽轮机等旋转机械的故障集、征兆集、因果强度和先验概率表。建立了汽轮机故障诊断模型指出表达式的最小值的集合对应于故障集和征兆集,该模型能有效地识别出汽轮机的多故障,弥补了专家系统和神经网络等诊断方法不能正确诊断多故障的不足。