基于图像特征提取与BP神经网络的绝缘子憎水性识别方法

为了方便、快捷、准确地识别运行中绝缘子表面的憎水性等级,提出了基于图像特征提取与BP神经网络的绝缘子憎水性识别方法。首先,利用同态滤波和直方图均衡对憎水性图像进行增强预处理,然后利用改进的Canny算子提取了图像中水珠(或水迹)的边缘,并利用数学形态学对其进行修正得到最终的分割图像;提取图像中与憎水性相关的4个特征量,最后建立了基于BP神经网络的憎水性识别模型,并对测试样本的憎水性等级进行了识别。实验结果表明,该方法克服了人为因素的影响,能够有效识别绝缘子7种典型憎水性等级,总识别率达90%,为在线检测绝缘子憎水性提供一种新的有效方法。     

基于相似矩阵盲源分离与卷积神经网络的局部放电超声信号深度学习模式识别方法

电气设备的故障类型与局部放电现象密切相关,有效提取和分析局部放电信号中的特征信息对故障类型判断和运维检修具有重要意义。针对局部放电超声信号的特点,提出了基于相似矩阵的盲源分离方法对原始超声信号进行预处理,有效提取局部放电的特征量。采用光纤传输的局部放电超声检测平台对4种类型的局部放电信号进行采集,并应用上述方法对信号数据预处理,将处理后的数据作为训练样本用于深度学习模式识别,选用卷积神经网络,最终识别准确率达到90%以上,提高了局部放电类型识别的准确性,为新一代电力系统的设备故障诊断提供了一种新方法。     

基于MATLAB的变压器绕组中VFTO下的电压分布仿真计算

气体绝缘变电站(GIS)中隔离开关等操作会产生特快速暂态过电压(VFTO),这种过电压会对变压器等电力设备造成极大的危害。研究VFTO对变压器的影响通常采用多导体传输线模型,但这种传输线模型无法用电力系统中通用的电磁暂态仿真程序EMTP进行分析。为此提出用科学计算通用软件MATLAB中的SIMULINK进行仿真计算。该方法大大简化了计算过程。仿真计算结果与试验结果一致,说明了此方法的可行性。     

基于Matlab软件的变压器空载励磁电流仿真

电力系统产生暂时工频过电压时空载变压器产生的大幅值励磁电流会损坏变压器的绝缘,因此变压器的励磁电流特性值得深入研究。利用变压器的Jiles-Atherton磁滞模型,基于Matlab软件对变压器空载励磁电流仿真,得到了在不同过电压水平下变压器空载励磁电流波形。对一台11 kV变压器算例仿真显示,所得到的波形与实际情况相符合。     

基于TV宽频特性的过电压在线监测算法

过电压的在线监测和分析对于保障电力系统的安全稳定运行意义重大。为此,依据基于电磁式电压互感器(TV)宽频传输特性的过电压在线监测方法,根据原有系统网络参数模型,通过理论分析和实验验证提出了系统的简化计算模型,提高了计算效率;应用时域递归卷积的数值计算方法对过电压信号进行复原,应用理论分析与数值仿真相结合的方法确定了复原波形数值振荡的产生原因,采用稳健局部加权回归法对复原信号进行修正,有效地消除了数值振荡产生的计算误差,提高了复原信号的准确性。     

考虑多层土壤时架空线的瞬态分析

基于麦克斯韦方程组，推导出土壤水平分层时电磁波在土壤中透射深度的计算公式，按照复深度法可进一步得到土壤阻抗的领域形式。为了便于时域卷积，采用矢量匹配法并结合拉普拉斯反变换将该土壤阻抗的时域形式展开为有限项指数函数之和，并验证了方法的正确性。最后，采用时域有限差分法(FDID)对架空线的瞬态波过程进行仿真计算，结果表明：土壤阻抗对自阻抗影响较小，对互阻抗影响较大。通过与电磁暂态计算软件(EMTP)的计算结果比较，验证了所提出的FDTD算法的有效性，同时也表明了计入土壤损耗及考虑分层土壤的必要性。     

采用图像分析与神经网络识别绝缘子憎水性

为了快捷准确的识别复合绝缘子的憎水性等级,提出了基于图像分析与神经网络的绝缘子憎水性识别方法.试验获取各个憎水性等级的绝缘子图像,对图像进行直方图均衡增强、自适应中值滤波处理后,利用二维Otsu阈值法对图像进行分割;然后,提取4个与绝缘子憎水性相关的4个特征量,以这4个特征量作为输入向量,以相应的憎水性等级作为输出向量,通过训练得到优化的BP(back propagation)神经网络识别模型,并用于绝缘子憎水性等级的识别.试验结果表明该方法能够准确识别绝缘子的憎水性等级,总识别率超过了90％,准确度达到了实际应用的要求,为在线检测绝缘子憎水性奠定了基础.     

高压电抗器局部放电试验电路设计

设计了一种基于串联谐振原理的高压电抗器局部放电测量基本试验电路.首先用有限元分析软件计算出给定频率段(30～300 Hz)的高压电抗器阻抗的特性,通过工频条件下的试验值与计算值做比较,证明该计算方法的正确性,其结果为谐振电容和补偿电容参数值的选择提供依据;然后,建立了试验电路的灵敏度分析模型,利用伴随网络法进行了灵敏度的计算,以灵敏度为依据对高压滤波器的参数进行了设计;最后,运用给定的方法给出了实例验证,它为高压电抗器做局部放电试验的电路设计以及参数确定提供了重要依据.     

鄂尔多斯东胜区10kV绝缘导线雷击断线防护

架空绝缘导线比普通架空裸导线的绝缘和防腐性能好,而与埋地电缆相比在投资、施工及维护方面都有明显的优越性,因此在我国城市电网现代化建设的过程中得到越来越多的应用.但随着城市架空线路绝缘化程度的提高,绝缘导线的雷击问题也趋于严重.首先探讨了绝缘导线遭雷击断线的机理,并结合鄂尔多斯市东胜区配电线路的具体情况、配电线路可靠性的要求、雷电活动的特点及经济能力,综合比较国内外常用的几种10 kV架空绝缘导线雷击断线防护技术措施的特点,提出了采用穿刺型防弧金具防护雷击断线这一技术手段是比较经济、有效的,可以满足当地供电可靠性的要求.     

特快速暂态过电压作用下变压器绕组内置MOV动态保护特性

特快速暂态过电压(VFTO)是由气体绝缘变电站开关操作产生的一种陡波前过电压,它的直接入侵会对变压器绕组的纵绝缘造成极大危害.本文通过理论分析、数值计算和实际测量研究了VFTO作用下变压器绕组并联MOV的保护特性.本文首先建立了变压器绕组的多导体传输线模型(MTLs),推导了基于时域有限差分法(FDTD)的求解迭代公式,通过应用矢量匹配法逼近传输线频变阻抗,解决了时域有限差分法难以处理参数频变效应的问题.然后,建立了变压器绕组并联MOV的多导体传输线模型,并推导了基于FDTD求解该模型的迭代公式.最后,研究了一个连续式变压器绕组模型,测量并计算了该模型在VFTO作用下并联MOV前后的电位分布.对测量结果与计算结果的分析和比较不仅验证了所采用的计算模型和计算方法的正确性,同时也证明了在VFTO作用下用MOV保护变压器绕组的可行性.