基于深度学习与不平衡样本集的输电线路故障分类

针对输电线路各类型故障样本间的数量不平衡会造成人工智能算法对故障中的少数类样本识别精度不足的问题,提出了一种基于Borderline-SMOTE（BSMOTE）算法与卷积神经网络（CNN）相结合的输电线路故障分类方法。该方法首先利用BSMOTE算法对位于分类边界上的少数类样本进行过采样合成处理,改善样本间的不平衡度,然后将所提取的一维故障电流信号样本重构成二维灰度图像数据形式,并在Pytorch深度学习框架下搭建了CNN网络模型,利用模型的自主学习能力对灰度图像进行特征自提取与辨识,减少传统人工设计特征提取的工序,完成对输电线路故障类型的分类。实验结果表明该模型能够提高对少数类故障样本的识别能力,准确地判断故障类型,并对噪音具有较强的抗干扰能力。     

GIL机械故障诊断与预警技术研究

为了有效诊断气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)的机械故障,搭建了110 kV GIL试验平台并设计了3种典型机械故障,通过互补集合经验模态分解(CEEMD)模糊熵值与鲸鱼优化极限学习机(WOA-ELM)模型联合方法对GIL机械故障模式进行识别与诊断。首先,利用CEEMD方法对振动信号进行分解,引入正负白噪声组对信号进行处理,得到含有故障信息的模态分量(IMF)。其次,利用模糊熵计算模态分量特征值,得到能表征故障特征的模糊熵值。最后,结合WOA-ELM模型对特征向量集进行模式识别,根据聚类结果与自适应阈值对GIL设备机械故障进行诊断和预警。结果表明,利用CEEMD与模糊熵对GIL振动信号特征进行分析,可以有效避免模态混叠和冗余噪声分量的干扰,得到能够表征故障特征的特征值;利用WOA-ELM模型可以有效实现GIL设备机械故障诊断与预警。     

基于尺度解析模拟的HC375液力变矩器的流场分析与特性预测

针对传统的一维束流研究方法无法描述大功率液力变矩器工作腔内复杂的时变瞬态湍流的流动状态,采用多物理场耦合方法构建了一种介质流动与传热的动态耦合数值模型,并给出了液力变矩器瞬态仿真设计方法.通过定性和定量分析液力变矩器内部的流动结构发现,动态混合模型(Dynamic hybrid RANS - LES, DHRL)中的SBES(Stress -blended eddy simulation)方法能够充分识别工作腔内边界层的流动状态,可实现对多流域耦合复杂流动现象的精准捕捉.通过台架实验表明,采用DES模型和     

大气电场倒转与突发钠层及突发E层的相关性

突发钠层(Sporadic Sodium Layer, Na_S)是中高层大气金属层最为显著的一种现象,其发生机制目前尚无定论。突发E层(Sporadic E layer, E_S)是等离子体密度异常增大的薄层,被认为与Na_S密切相关。为进一步研究Na_S及E_S事件之间相关性及影响因素,利用中国科学院“子午工程”2010～2018年合肥科大站宽带钠荧光共振激光雷达观测结果,并结合武汉左岭镇站数字测高仪及九峰站大气电场仪数据,分析大气电场倒转(即北向电场)对Na_S以及E_S事件的影响。在统计的91例Na_S事件中,发生于大气电场倒转时的比例为20/91; 同时,在发生Na_S事件的事例中,E_S消失或中断的比例较大(14/20),表明E_S可能以提供钠源的形式转化为Na_S。此外,在分析武汉左岭镇站数字测高仪数据的同时进行概率统计,结果表明:当大气电场倒转时,E_S临界频率减小甚至消失的概率较大(187/242),少数情况下可能造成临界频率增大甚至激发E_S生成(55/242); E_S虚高消失比例为179/242,E_S不变比例为27/242,E_S上升比例为23/242。综上所述,大气北向电场在一定程度上对E_S事件的发生有抑制作用,并对E_S事件的发生高度有明显影响。最后,对一种与电场倒转相关的突发钠层机制也进行了讨论。     

X射线透射成像技术原位追踪混凝土吸水过程

为了表征二维混凝土的传输过程,制备厚度为1 mm的混凝土薄片. 采用X射线透射成像（TXR）技术,联合扫描电镜、背散射和能谱分析技术（SEM/BSE/EDS）原位追踪水在2维混凝土薄片中的毛细自吸过程. 测试不同质量分数CsCl溶液对X射线透射图像的增强效果. 结果表明,CsCl能够提高吸水过程中混凝土薄片的TXR图像对比度,使得水在混凝土中的渗流路径更清晰、可辨. 水泥浆体在吸收CsCl后,扫描电子背散射图像的对比度显著增强. 不同位置铯原子的EDS能谱结果验证了TXR技术确定吸水前锋位置的准确性.     

还原气氛下耐高温材料的渗碳破坏

耐热钢在还原性气氛下工作时,常发生粉化剥落现象.经分析与实体零件的宏观与微观组织观察,此现象是因为还原介质渗入,引起合金体积膨胀而产生引力,造成应力裂纹.加入与介质结合力不强的元素铝,有阻碍介质渗入和扩散的作用.     

关于输气管线内衬聚乙烯管可防止其腐蚀的商榷

本文参照德国一实例，即利用多种类型PE衬层，在一定温差及有气体扩散阻挡层和无气体扩散阻挡层的条件下，详细地叙述了高压酸性气体对其进行长期渗透作用的试验。结果显示：水蒸气和腐蚀性气体（如H2S）的渗透作用是不能忽视的，甚至当PE层为5mm时亦有一定渗透性；此外，在衬层底部尚产生了化学腐蚀作用，从而促使人们必须考虑须正确选择PE下边的防腐底层。     

基于异构物联网络的输电线路智慧巡检方法

为解决高海拔地区输电线路运行维护检修存在的传感器供电可靠性差、无移动信号区域数据传输难度大的问题,文中提出了一种基于异构物联网络的输电线路智慧巡检方法。首先,研究了风光协同的传感器供电技术,实现了高海拔地区恶劣环境下输电线路监测传感器的可靠供电;其次,建立了异构的输电线路物联网络,实现了输电线路无移动信号传感器的数据采集。在此基础上,通过深度学习对所采集数据样本进行分析,实现对输电线路的智慧巡检;最后,将所提方法在某无信号地区110 kV线路的现场运行,其结果验证了所提方法的有效性和可行性。     

±800kV直流输电线路重冰区导、地线脱冰冲击敏感因素浅析.

结合±800 k V直流输电线路重冰区的实际工程数据,基于脱冰数值计算理论,通过数值方法模拟了六分裂导线在不同档数、档距、高差等复合因素影响下导线的脱冰动力响应过程,分析不同参数条件下导线和地线脱冰对悬垂绝缘子串和耐张绝缘串的冲击效应,得到最不利脱冰冲击效应的控制因素。研究表明:不同档距和高差组合下,档距和高差均最大时脱冰后的冲击效应最强;对于连续档,不同档脱冰时,对其相邻档导地线串的冲击效应最大;脱冰水平冲击效应主要受水平档距的影响,垂直冲击效应主要受高差的影响。