基于泄漏电流特征信息及概率神经网络的绝缘子污秽度预测模型

为了提取泄漏电流安全区内体现绝缘子污秽度的特征信息,在反复试验的基础上,测取了4种污秽度下XP-70型绝缘子串的泄漏电流,采用了自适应阈值法对原始信号进行消噪,提取出安全区内的3个特征量:有效值均值、有效值最大值和有效值标准差,分析得出这3个特征量与绝缘子表面等值附盐密度呈指数拟合关系。选择了400组泄漏电流有效值特征量作为训练与识别样本,建立了基于概率神经网络的绝缘子污秽度预测模型。仿真和试验结果对比表明,模型预测准确率达87.5%。研究结果不仅对线路绝缘子清扫决策有一定的指导作用,而且为输电线路污闪预警系统特征量的优化选择提供了理论依据。     

绝缘子污秽预测新特征量的泄漏电流时频特性分析

泄漏电流时域和频域成分中含有丰富的体现绝缘子污秽程度的信息量,为此,通过实验室反复试验,利用快速傅立叶变换(FFT)研究在不同污秽度下泄漏电流的频谱特性,从泄漏电流有效值和泄漏电流频谱两方面入手,提取出安全区泄漏电流的4个特征量:泄漏电流有效值的均值I-、最大值Imax和标准差σ及3次谐波与基波幅值比k,分析得出这4个特征量与污秽度分别呈指数拟合关系,并且泄漏电流有效值的3个特征量对污秽预测结果的影响各不相同。试验证明这4个特征量可以有效预测绝缘子污秽度水平,为污闪预警提供新特征量。     

唐山自然污秽试验站污秽评价系统

为了给输电线路防污闪提供科学指导,优化绝缘子污秽度预测特征量,从而提高污秽度预测可靠性,建立了唐山污秽试验站,选取环境温度、湿度、泄漏电流峰值、平均值以及脉冲次数,利用模糊数学方法建立并优化绝缘子污秽评价系统,得出的数据与现场实测数据有很好的一致性。     

输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置研究

为解决当前电力系统中污闪事故难以预防的难题,设计了一种输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置.该监测装置测量杆塔绝缘子的泄漏电流,将泄漏电流特征信息量通过 GSM/GPRS传输至二级主站,同时二级主站与电网系统一级主站数据库相联,将所得特征量输入专家系统进行诊断,判断绝缘子的运行状态,以此来预测绝缘子污秽度等级,为输电线路绝缘子清扫提供前期的决策帮助,有效避免污闪事故的发生。     

输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置研究

为解决当前电力系统中污闪事故难以预防的难题,设计了一种输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置。该监测装置测量杆塔绝缘子的泄漏电流,将泄漏电流特征信息量通过GSM/GPRS传输至二级主站,同时二级主站与电网系统一级主站数据库相联,将所得特征量输入专家系统进行诊断,判断绝缘子的运行状态,以此来预测绝缘子污秽度等级,为输电线路绝缘子清扫提供前期的决策帮助,有效避免污闪事故的发生。     

覆冰绝缘子串泄漏电流与覆冰量及覆冰水电导率的关系

污秽与覆冰量是影响输电线路绝缘子冰闪电压的主要因素,因此有效预测污秽和覆冰量是防止发生冰闪事故的手段。本文通过人工气候室试验,模拟运行电压下覆冰量和覆冰水电导率对覆冰绝缘子泄漏电流的影响,提取了泄漏电流的三个特征量:泄漏电流脉冲幅值、谐波含量和电荷量,这三个特征量从不同角度描述了泄漏电流与覆冰量和覆冰水电导率的关系,并且得到了它们之间的回归方程式。基于泄漏电流特征量与覆冰量、覆冰水电导率的关系,提出覆冰绝缘子污冰预测神经网络模型,脉冲幅值、谐波含量和电荷量作为神经网络的输入量,污冰参数(ISP)作为神经网络的输出量。神经网络模型预测结果与试验测试结果对比分析可知,预测结果与试验结果的相对误差绝对值小于8.5%,因此本文提出的覆冰绝缘子污冰预测模型能够有效地对覆冰绝缘子ISP进行预测,为输电线路外绝缘的选择和设计提供参考依据,对于预防冰闪事故的发生有着重要的意义。     

绝缘子安全区泄漏电流频谱特征提取及污秽状态预测

针对现有染污绝缘子在线检测系统基于泄漏电流时域特征预测绝缘子污秽状态，而忽略了泄漏电流频域成分中含有丰富信息量的问题，提出了利用快速傅里叶变换(FFT)与功率谱估计相结合的分析方法，提取出泄漏电流的2个频谱特征量：3次谐波与基波幅值比k和功率谱中高频能量与总能量之比a，作为污秽状态预测参量。该文主要研究运行电压下安全区(<20mA)内，分别改变湿度和污秽度情况下，泄漏电流的频谱特征，泄漏电流受湿度以及污秽变化的频谱特征，目的是将绝缘子污秽状态预测提前到安全区来。现有的试验结果表明，利用频谱特征量k和a的变化规律，能有效预测绝缘子表面的湿度和污秽度状况。     

铁道供电高压污秽绝缘子泄漏电流在线检测系统研究

高压绝缘子是铁道牵引网中连接支柱和接触线的重要设备,其绝缘状况直接影响供电系统的安全和稳定。文中分析了高压绝缘子污秽闪络放电的机理,系统研究了泄漏电流大小、脉冲频次与绝缘子污秽程度以及湿度等环境变量的关系,提出了检测绝缘子泄漏电流有效值及脉冲频次相结合的方法综合评估绝缘子的状况。试验结果表明,在线检测系统可以有效地对铁道供电输电线路高压绝缘子泄漏电流实时监测。     

输电线路绝缘子泄漏电流特征量提取综述

基于绝缘子泄漏电流可以有效预测绝缘子的污秽度,污闪、冰闪发生的可能性以及绝缘材料的老化状况,绝缘子泄漏电流特征量的提取和选择对其外绝缘状况以及材料老化状况预测的准确性具有重要影响。针对绝缘子泄漏电流特征量提取及应用方面的研究开展得已经非常广泛,非常有必要进行系统地综述。笔者对泄漏电流应用于绝缘子污秽度、污闪及冰闪电压预测、绝缘材料老化状况监测几个方面进行了系统地综述,将泄漏电流特征量分为幅值类特征量、波形及谐波类特征量和其它常见特征量3大类,系统介绍了各个特征量的研究进展,最后对绝缘子泄漏电流特征量提取方面进行了初步的展望。文章对进一步开展绝缘子泄漏电流研究具有较好的参考价值。     

输电线路绝缘子自然污秽试验研究与应用

在对220kV及以下输电线路上抽取运行绝缘子进行大量自然污秽试验研究的基础上，研究所各种与污闪相关的量的关系，尤其是提供了运行绝缘子泄漏电流与污闪电压梯度的量的关系，对污秽绝缘子绝缘性能的预测提供了方法。     

污秽绝缘子表面局部电弧与泄漏电流波形特征间对应关系分析

污秽绝缘子表面局部电弧的发展变化与泄漏电流密切相关。为此,以普通悬式瓷绝缘子XP-70为试品,在人工雾室环境下进行了大量人工污秽试验,研究了污秽绝缘子表面局部电弧与泄漏电流波形特征之间的关系。利用泄漏电流采集装置连续存储了电流波形并利用高速摄影仪同步拍摄了放电过程,详细记录了绝缘子表面的局部放电现象以及泄漏电流的发展变化过程,揭示出局部放电强度与泄漏电流波形类别之间的对应关系;通过提取不同局部放电强度下泄漏电流波形的多个特征量(半波极大值同极小值之比k;波动率为k的电流波形在1s内出现的次数fk;一定时间内fk出现的总次数Ck及fk的最大值fkmax),研究了整个试验过程中各特征量的变化规律以及它们与等值盐密ρESDD之间的关系。研究结果表明,可以根据泄漏电流波形特征初判绝缘子表面的放电程度;根据fk变化规律及局部放电强度,能更加明确地将泄漏电流划分为3个区段即安全区、预报区和危险区;在污秽严重的情况下,fkmax(k>80)在一定程度上能较好地反映绝缘子的污秽程度和放电强度;Ck(50相似文献   

染污绝缘子放电中泄漏电流的频谱变化

为更有效地预防污闪的发生,在实验室反复试验研究绝缘子交流污秽放电过程中泄漏电流的变化特性,提取了以泄漏电流为污闪预警主要特征量即利用功率谱变换对泄漏电流进行频域分析,提取出泄漏电流频域中功率谱最大谱峰值曲线增长速率作为污闪预测的有效参量从而防止污闪的发生的新思路。得出的试验结果说明此参量可以为污闪预警提供更明确的理论指导,有利于污闪预警系统更清晰地建立。     

华东地区500 kV线路绝缘子的爬距有效利用系数

绝缘子的积污特性和爬距有效利用系数对线路的外绝缘特性有重要的影响，这一点应在外绝缘配置时予以考虑。对华东电网常用的几种绝缘子的积污特性、爬电距离有效利用系数进行了分析和计算，同时，在污秽试验的基础上，对几种常见的绝缘子试品进行了长串耐压试验，试验结果表明，不同类型绝缘子的爬电距离有效利用系数存在较大差异。此外，对不同串型布置方式下的长串绝缘子进行人工污秽试验，试验结果表明，双悬垂I串绝缘子的单片最大污耐压小于单悬垂I串时，如果双悬垂I串绝缘子采用V型或倒V型布置，绝缘子的积污特性可得到明显改善，且其污耐压水平也将得到明显的提高。     

青藏铁路110 kV输变电工程绝缘子选型研究

由人工污秽试验得出绝缘子污闪电压和海拔的关系及反映气压影响污闪电压程度的下降指数n后 ,用爬电比距法算出不同海拔、不同污秽等级下线路绝缘子串长及支柱绝缘子泄漏距离并用污耐受法校核 ,结果表明随海拔升高或气压降低 ,所需线路绝缘子串长及支柱绝缘子泄漏距离相应增长且增幅与绝缘子形状密切相关     

基于数学形态学的绝缘子在线监测

为提高染污绝缘子污秽程度预测的准确性,引入了数学形态学对绝缘子泄漏电流信号进行降噪处理。通过选用不同形状的形态学结构元素进行仿真实验,确定了半圆形和线形结构元素更适宜于对绝缘子泄漏电流信号进行噪声抑制。构建了广义多结构元素串行复合形态滤波器。用该滤波器对模拟泄漏电流信号和人工污秽实验室中的泄漏电流信号进行滤波处理。结果表明:该滤波器可滤除多种噪声干扰,在实际工程中易实现。应用该理论设计的基于MSP430单片机的绝缘子泄漏电流在线监测系统,可进一步提高对绝缘子污秽程度的预测效果。     

绝缘子污秽在线监测技术与系统构成

分析了目前电力系统的“防污”工作措施和绝缘子污秽的测量方法,提出了测量绝缘子表面泄漏电流监测系统结构,以此为基础研制了一种新型变电站绝缘子在线监测系统。论述了监测系统的构成、技术特点和污秽判断依据。以陕西秦岭电厂现场运行的历史数据和污秽报警前2S绝缘子表面泄漏电流的实时波形为例,验证了该系统可正确判断绝缘子的运行状况。运行检修人员通过污秽在线监测系统对温湿度、电流、脉冲的监测,借助专家诊断软件的分析对比,就可以结合实际的运行经验,判断出绝缘子的积污状况。     

人工污秽试验中绝缘子泄漏电流的统计特性

为了建立有效的污闪绝缘子在线监测系统,须确定合理的检测信号和检测方法。基于恒压净雾人工污秽试验数据,利用统计分析理论,分析了泄漏电流Ileak的特性,讨论了在人工污秽试验过程中,显著影响Ileak的因素,计算了各因素影响因子的大小,得到了电流的回归方程。结果表明,Ileak和环境相对湿度(RH)以及加湿持续时间关系密切,加湿时间和RH变化对Ileak影响严重;但Ileak和环境温度θ相关性很弱,θ主要是通过影响RH来间接影响Ileak。     

污秽绝缘子表面电场分布仿真及绝缘特性试验(英文)

In this paper,the electrical fields along the insulator surface under different scenarios,such as asymmetric pollution on top/bottom surface,and uneven circumferential distribution of surface pollution,have been calculated with finite element method for field simulation.Tests on artificial pollution insulators are conducted to study the 50% withstand voltage U50 of artificial pollution suspension insulators under different NSDD(non-soluble deposit density)and asymmetric pollution on the top/bottom surface,and study the change of leakage current with air humidity under different voltage and different ESDD(equivalent salt deposit density).The result shows that asymmetric top/bottom surface pollution has a greater impact on the insulator electrical field distribution,and the leakage current will jump under low air humidity,if had large ESDD,which has practical meanings to the anti-pollution design of the transmission line under different pollution levels across the country.     

基于运行电压下泄漏电流的交流污闪电压预测(英文)

This paper presented a model to predict the AC flashover voltage of contaminated suspension insulators.The prediction method is based on the maximum leakage current under AC operating voltage.Three kinds of widely used suspension insulators were tested in various contamination states such as pollution layers with different equivalent salt deposit density(ESDD),different composition of the conductive components,different non-soluble deposit density(NSDD) and different pollution distribution states to simulate the contamination states in nature.The effective ESDD was proposed and calculated.Influences of contamination states to maximum leakage current and flashover voltage were studied.Then,the relationships between flashover voltage and leakage current in these states were presented.Finally,considering the difference of insulator profiles,a new parameter is defined and a model to estimate the flashover voltage based on this parameter is developed.The model could be used in all kinds of suspension insulators in different contamination states and was validated by the test results.     

相对温度分布特征与人工神经网络相结合的零值绝缘子识别方法

提出利用绝缘子串相对温度分布特征和人工神经网络模型相结合的方法识别不同污秽等级、不同湿度条件下的零值绝缘子。试验获取模拟110 kV线路悬式绝缘子的红外运行图像,经图像去噪、分割等预处理后,提取绝缘子串区域相对温度分布特征参数作为识别零值绝缘子的温度信息特征量,并结合环境相对湿度、等值附盐密度作为识别模型的输入向量,将实际测定绝缘子串是否含零值的状态分类信息作为输出向量,通过训练得到优化的识别模型,并用于零值绝缘子识别。试验结果验证该方法准确性高,可为输电线路瓷绝缘设备的故障检修提供参考和方法借鉴。