介质损耗因数的新定义

现有的介质损耗因数计算未考虑谐波的影响,为此提出一种能体现谐波影响的介质损耗因数新定义,从而更合理地评估电力设备的运行状态。分别采用解耦算法和基于工频的近似算法计算新定义下的介质损耗因数,并应用LabVIEW软件仿真分析工频波动对测量精度的影响,仿真结果显示基于工频的近似算法准确性更高。最后提出此方法在电缆绝缘监测中的应用方案,指出仅关注介质损耗因数的长期发展趋势可简化计算和减小外界干扰的影响。     

电容型电流互感器现场高压测介损试验方法探讨

介质损耗因数（tgδ）是反映电介质内单位体积中能量损耗的大小,测量介质损耗因数可有效判断电气设备的绝缘状况。文章介绍了两种220kV电流互感器高压下测量被试品的介质损耗因数和电容量的试验方法,能从测得的数值直接了解电流互感器的绝缘情况、     

电力电容器介质损耗在线监测研究

对电力电容器介质损耗阻容并联模型进行了分析,使用最小二乘法计算出电容器等效模型中电容、等效电阻,用等效电阻代替介质损耗因数衡量电容器绝缘性能。将该算法应用到电力电容器在线监测系统中进行电容器运行状态的在线监测。经在变电站中试运行,验证了该算法的实用性。     

高压电容型电气设备介质损耗在线监测系统研究

针对高压电容型电气设备介质损耗因数,在分析其原理的基础上,综合使用趋势分析和相对比较的绝缘诊断方法,设计了电容型电气设备介质损耗因数在线监测系统,实际应用后,监测终端技术指标达到了技术要求,提高了绝缘诊断的灵敏度,保证了运行稳定性。     

基于瞬时功率变换的介损监测数字化算法

在目前电气设备介质损耗因数的数字化算法中，普遍存在着必须严格满足同步采样条件、计算分辨率低等局限性。为此，基于瞬时功率变换，提出一种提高介质损耗因数监测准确度的数字化新算法，并给出算法的理论基础。该算法无需同步采样，可以跟踪电网频率并实现电阻性电流和电容性电流的分解。仿真结果表明，该算法受采样数据长度、频率跟踪误差的影响较小，在非同步采样的情况下具有良好的应用特性，能够较好地解决实际信号量测中存在的非同步采样问题。     

EMD在变压器介质损耗角检测中的应用

介质损耗角检测是判断变压器绝缘状况的有效手段之一,而准确地提取基波电压和电流信号是检测介质损耗因数的关键。引入一种处理非线性、非平稳信号的经验模态分解法(empirical mode decomposition,EMD),分解提取信号的固有模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量和基波分量,利用正弦波参数法得出介质损耗角,实现介质损耗因数的准确检测。在分析tanδ的在线监测数据时,利用EMD提取的直流分量可以反映变压器绝缘设备的介质损耗因数变化趋势,因而可以作为故障诊断的依据。仿真结果表明,该算法无需预知原信号的先验信息,受谐波和噪声的影响较小,具有更强的自适应能力,能有效提高介质损耗角检测和趋势提取的准确度。仿真结果还验证了该方法的可行性与有效性。     

基于小波滤波和跟踪微分器的介质损耗因数检测方法

提出了一种新的介质损耗因数检测方法,将电压与电流信号经过小波滤波得到基波分量,利用跟踪微分器求得电压的一阶微分信号,再根据电压信号、电流信号和电压一阶微分信号计算介质损耗因数。仿真结果表明:该算法物理意义明确、计算简单、测量结果精确,可用于介质损耗因数的离线测量与在线监测。     

基于希尔波特-黄变换的介损数字测量算法

准确提取基波电压和电流信号是检测介质损耗因素的关键。提出了一种新的介质损耗因数检测算法,采用希尔波特-黄变换(HHT)对试品电压和电流信号进行检测,通过经验模态分解法(EMD)提取信号的固有模态函数(IMF),再进行Hilbert变换,得到各自的瞬时频率,由瞬时频率进行介质损耗因数的准确检测。该算法无需同步采样,可以实时提取测量电压、电流信号的基波成分。仿真结果表明,HHT受采样数据长度、频率跟踪误差的影响较小,在非同步采样的情况下,具有良好的应用特性,能有效提高介质损耗因数检测的准确度。     

基波频率修正方法在测量介质损耗中的应用

分析了电网的系统频率波动对监测变压器套管tanδ的影响,提出一种基于基波频率修正原理的介质损耗因数测量方法。该方法将电压、电流信号在时域内过滤其直流分量,修正所测电信号的基波频率,对原信号采用样条插值法进行插值计算,并进行整周期反复采样,截取整周期样本长度进行快速傅里叶计算,得到基波电压和基波电流的相位夹角,求出其余角的正切值即为介质损耗因数。仿真试验及现场应用的结果表明:采用该方法可实现对变压器套管介质损耗的准确测量。     

基于Hanning卷积窗的DFT介质损耗角测量算法

在高压电气设备介质损耗角在线监测中,DFT算法用于介质损耗角(介损角)测量时,系统频率的波动所造成的非同步采样将会产生泄露效应,从而会影响介损角测量精度。文章详细地分析了DFT算法非同步采样造成的泄露效应,提出了一种基于Hanning卷积窗的DFT介质损耗角测量算法。该算法采用Hanning卷积窗对电流和电压信号进行加权,利用频谱相位差校正法进行频谱校正以获得基波相位,根据电流与电压的基波相位差计算出介损角。通过仿真给出了该算法在电压频率波动和白噪声变化时计算所得介损角的变化情况,通过分析验证了该算法的有效性。     

瞬时介质损耗因数的定义与数字化算法

针对现有电气设备介质损耗因数数字化算法多须信号频率在若干采样周期内不变且须严格同步采样的状况,基于瞬时频率理论提出了一种瞬时介质损耗因数的定义与数字化算法,并给出了算法的理论基础。通过求解超定方程组,利用该算法可回归得到等效电路参数,从而算得瞬时介质损耗因数曲线。仿真与实验结果表明,在电网频率短时瞬变的非平稳信号下,该算法可准确跟踪电网频率并回归出电路参数,且不受传统算法必须满足的前提条件约束,亦无需考虑同步采样和电网谐波的影响。该算法对监测数据的处理也更为灵活,便于应用数理统计方法实施进一步的诊断分析。     

基于FastICA的盲源分离算法在相对介损监测系统中的应用

为了提高电力系统高压电气设备监测的安全性、可靠性及信息化指标,设计了一种电容型高压设备相对介损在线监测系统。针对系统在相对介损测量过程中,由于现场噪声干扰带来的相位测量误差问题,引入独立分量分析(ICA)对电流信号进行预处理。建立了ICA算法的数学模型,给出一种基于负熵极大的FastICA算法的原理及计算步骤。对实际测量所得模拟末屏电流信号叠加高斯白噪声,仿真验证了该算法的有效性。结果表明,盲源分离算法有效地抑制了噪声,很大程度上提高了相对介损角测量的准确性。     

基于深度学习的电容器介损角在线辨识

当前电容器介质损耗因素的计算方法为正向求解过程,即先对电容器工作电流和电压进行采样,再使用谐波分析等方法计算介损值,实践中算法稳定性不佳。为此提出了一种基于深度学习的电容器介损角辨识方法,采用一段时间的监测值训练深度学习网络,再使用该深度学习网络对新采样的信号进行辨识,判断介损角变化量(分辨率为0.001%)。给出了用于深度学习的介损角表示信号Dδ(t)的计算过程,证明了在讨论域内该信号的幅值即是介损角δ,且其波形形状包含监测装置受到的干扰。仿真实验证明该方法有效,比加汉宁窗的谐波分析法具有更好的抗噪能力。实际在线监测样本的计算结果表明其稳定性优于加汉宁窗的谐波分析法,且辨识结果不受电压互感器角差的影响。     

电气设备状态监测与故障诊断技术的现状与展望

介绍电气设备监测与诊断技术的意义和监测诊断系统的组成，阐述了几种设备的监测诊断技术。对变压器，主要介绍局部放电和油中溶解气体监测；对电容式设备，主要介绍介质损耗因数、电容量及三相不平衡电流监测；对金属氧化物避雷器，主要介绍阻性电流监测。监测诊断技术的发展趋势是：加强信号处理、识别诊断、人工智能等新技术的应用；综合性、分布式、远程监测与诊断系统和电力设备虚拟医院的研发；以可靠性为中心的维修策略的研究及推广等。     

一种介质损耗因数在线监测新方法

应用传统方法对介质损耗因数进行在线测量存在许多内在的性能局限,包括同步采样、间谐波和电力系统频率必须保持不变等问题。在频率波动和间谐波都存在的非稳态信号环境下,采用传统方法不能保证测量的准确性。文章提出一种对电力设备介质损耗因数进行在线测量的高准确度改进方法。新提出的包括数据截断和数据叠加的数据处理方法,能够补偿数据频谱泄漏所引起的相位偏移,它能够准确地提取基波信号并计算介质损耗因数。数据仿真和实际工程测量结果表明,新方法不受以上所提局限的影响,具有良好的应用可行性。     

电容型电气设备介质损耗角的在线监测

在线监测容性设备的介质损耗是判断其绝缘状况的有效手段。作者通过与容性设备末屏串联分压电容的方法提取工频电压信号，采用绝对测量和过零比较法相结合的新方法测量介质损耗角；对影响测量精度的相关问题进行了分析，并提出了解决办法；引入了横向比较法和趋势分析法等绝缘诊断策略。试验结果证明所提出的方法能满足测量的可信度、准确度和稳定度要求，可实现介质损耗角的在线监测。     

济宁供电公司110kV电容型设备在线监测系统设计与应用

在线监测电容型高压设备的介质损耗（简称介损）是判断其绝缘状况的有效手段。本系统基于相对比较法进行介质损耗测量,以GPS卫星实现精准授时,以FPGA（EP1C6Q240C8芯片）完成对末屏电流采样逻辑的控制、电网实时频率检测、环境温湿度测量等功能。将监测终端所采集数据通过GPRS无线网络、Internet传输到后台服务器,经后台服务器通过带有相关诊断策略的专家软件对设备实时绝缘状态作出准确判断并将诊断结果显示在其画面上。此外,系统可通过手机短信、专家软件画面显示、现场语音等方式实现预、报警功能[1]。本系统在济宁供电公司高新变电站110kV电流互感器安装运行结果表明,该系统介损测量的可信度、精确度和稳定性较高,在电力系统中对电容型设备进行在线监测具有重要意义。     

应用改进的布莱克曼插值算法精确估算介损角

使用谐波分析法对介质损耗因数进行在线监测时,由电网频率波动引起的非同步采样会给系统测量带来很大误差。为实现介质损耗角的高精度测量,笔者结合现在数字信号处理芯片的处理能力,提出了加布莱克曼窗的插值DFT修正算法来分析介损的测量,并根据介损角的定义进一步对由插值算法得到的介损进行了修正。仿真结果表明,该算法得到的介损误差较小,精度受频率的波动影响较小,对介质损耗角的在线测量有一定的参考价值。