基于最小二乘支持向量机和粒子群算法的两相流含油率软测量方法

为提高油水两相流含油率的测量精度,提出基于最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)和改进的粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)的含油率建模方法。该方法将测量的油水总流量和加热器上下游温差作为LSSVM输入,含油率作为输出,对含油率与温差和总流量的关系进行训练,通过改进的PSO优化LSSVM的参数,建立了含油率的优化模型,并用测试数据对含油率的模型进行了比较。实验结果表明,基于改进的PSO-LSSVM含油率模型比PSO-LSSVM和遗传算法–最小二乘支持向量机模型运算速度快,比理论修正模型测量精度高,含油率在4%~60%时,平均测量误差为0.93%。     

电力电缆技术的发展与研究动向

电力电缆广泛应用于城市电网中,经历了从充油电缆(OF电缆)、钢管电缆到交联聚乙烯电缆(XLPE电缆)的发展过程。XLPE电缆与其他电缆相比,有不需要供油、供气设备、防火性能好、安装维护简单等优良性能,被越来越多的国家所采用。电力电缆的安全运行关系到城市电网的安全可靠性,逐渐受到了各国的高度重视。提高高压电缆路径通道的管理水平、安全运行以及输送能力,其关键技术的研究非常重要。笔者叙述了电力电缆及其附件相关技术的研究状况和今后的发展趋势,得出提高城市电网的可靠性和安全性,降低运行成本是今后的发展趋势。     

振荡波电压法检测10kV电缆局部放电试验

介绍了振荡波电压法测试系统的主要原理、设备构成及局部放电定位技术的原理;基于振荡波电压法检测技术,通过在一条退运10 kV交联聚乙烯短电缆上人工设置各种模拟缺陷,对系统的检测效果进行了初步分析,得出振荡波电压法对某些类型的缺陷如错用绝缘胶带等效果十分明显,而对其他一些缺陷如压接管表面存在毛刺等效果有待进一步研究;研究也表明电缆终端缺陷的检测可能会由于高压线夹表面放电引入干扰受到影响,建议采取其他辅助检测手段如开关柜局部放电检测技术或对高压线夹进行防电晕处理。     

超声局放测量在电缆分支箱局放检测中应用

局部放电(简称局放)试验是验证交联聚乙烯绝缘电力电缆(简称交联电缆)及电缆附件质量的重要环节。脉冲电流法一直是目前实验室内进行局放检测的主要方法,该方法在技术上已经较为成熟,且由于实验室内屏蔽效果好,背景干扰低,因此对电缆或电缆附件进行出厂试验之一局放检测效果较好,但是对于运行的电缆或电缆附件进行局放检测,或对已经发现存在局放的电缆回路中进行局放定位,往往需要复杂的波形分析或数学计算。通过利用超声局放测量仪器,对运行前和运行中10 kV交联电缆和电缆分支箱等电缆附件分别进行了局放测量,方法简单易行,取得了较好的效果。     

基于变量代换内点法的加权最小绝对值抗差状态估计

传统内点法加权最小绝对值(WLAV)抗差状态估计能够抑制坏数据影响,提高状态估计精度,但该方法模型复杂,计算效率低,限制了其工程应用价值。文中提出一种基于变量代换内点法的电力系统WLAV估计方法,该方法通过添加中间变量,将非线性量测方程分解为两步线性方程和两步非线性变换,并建立两步线性方程的WLAV估计数学模型。与传统内点法WLAV抗差状态估计相比,该方法无须形成海森矩阵,可有效提高迭代方程中系数矩阵的稀疏度,并减小矩阵的阶数,有效提高WLAV状态估计的计算速度。基于美国电气与电子工程师学会(IEEE)标准系统、波兰电网和国内某省网的仿真结果验证了所述方法的有效性,具有良好的工程应用前景。     

一种双线性抗差状态估计方法

传统状态估计方法一般需要求解某个非线性非凸优化问题,并用基于梯度的方法予以求解,因而存在难以保证获得全局最优解、可能收敛困难等问题。文中基于国外学者提出的精确线性化量测方程构建了一种双线性抗差状态估计方法。该方法仅需求解一个线性加权最小绝对值估计问题(等价为线性规划问题)、一个非线性变换以及一个线性加权最小二乘估计问题(二次规划问题),从数学上可保证获得全局最优解,并不存在收敛性问题。最后,通过仿真算例验证了所提方法的有效性。     

局部阴影下光伏阵列MPPT控制方法的研究

光伏阵列在局部阴影条件下,其输出P-V特性曲线将呈现多个功率峰值。为了追踪到全局最大功率点,对局部阴影条件下光伏阵列输出P-V特性曲线进行了深入分析,对各功率极值点对应电压和被遮挡的光伏组件个数及光照强度之间的关系进行了研究。得出了相邻功率极值点对应电压之差的最小值为0.8Uoc(Uoc为单个光伏组件的开路电压)等规律,在这些规律的基础上,提出了一种新的最大功率点跟踪方法,能够快速、准确地跟踪到全局最大功率点。应用MATLAB软件搭建了仿真模型,仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。     

输电线路最佳经济寿命区间评估

为提高电网规划与运维决策的科学性,提出了一种以全寿命周期年平均成本最小为依据的输电线路最佳经济寿命区间评估方法。该方法在计算输电线路故障率时,不仅考虑了线路役龄,还考虑了气候与自然灾害、地理与外力破坏环境因素,以及部件与土建、运行与检修质量状况对输电线路故障率的影响;并采用最小二乘支持向量机按故障后果严重程度分别计算一般故障、较大故障和严重故障3类故障率,使得故障率的计算更加可信。此外,该方法采用区间分析法计算输电线路寿命周期的各项成本,消除了单一定值带来的成本计算误差。算例验证了输电线路最佳经济寿命区间评估方法的有效性,并指出了评估结果对电网规划与运维决策的指导作用。     

交流与直流电压比例对油纸绝缘内部气隙放电特性影响分析

为实现换流变压器故障诊断,研究交流与直流电压比例对油纸绝缘放电特性的影响对换流变压器的故障诊断判据选取具有实际工程意义。因此该文搭建了一套交直流复合电压作用下油纸绝缘气隙缺陷局部放电测量平台,通过多次试验得到了局部放电特征与交直流复合比例的试验关系;另外建立了油纸绝缘气隙缺陷的物理模型,从理论上分析了比例与放电特征关系的仿真结果。试验测量和理论仿真结果相同:随着交流和直流叠加电压中直流成分的增大,脉冲重复率和放电量不断减小;交流时的放电起始电压低于交直流复合电压作用时的起始电压,而且直流比例越高,起始电压越高;随着交流中直流成分的增加,放电起始相位从交流正负半周过零点附近向负半周期峰值附近移动,换流变压器不同位置的绝缘问题应该采用不同的诊断依据。     

序列二次规划-遗传算法及其在变压器局部放电超声定位中的应用

针对基本遗传算法(genetic algorithm,GA)局部寻优能力较差和易出现早熟收敛现象,提出了一种改进的遗传算法,即序列二次规划-遗传算法(sequential quadratic programminggenetic algorithm,SQP-GA)。该混合优化算法SQP-GA在基本GA中引入序列二次规划(sequential quadratic programming,SQP)算法,经典算法SQP作为一个元算子有效地提高了基本GA的局部搜索能力,并克服了早熟收敛现象。函数仿真测试结果表明,SQP-GA混合优化算法在收敛速度和寻优精度上都优于基本GA,表明所提出的算法的有效性。同时,利用提出的SQP-GA求解变压器局部放电超声波定位问题,并将其定位结果与GA和非智能算法的定位结果进行比较;算例结果表明,基于SQP-GA的变压器局部放电超声定位法能有效地防止结果陷入局部最优,该方法的定位效果理想。