多特征聚合表征的断路器热故障诊断评级方法

针对电力设备红外热故障特征的准确评估需求,提出一种多特征聚合表征的断路器热故障诊断评级方法,并以高压断路器红外图像为实例进行数据测试。首先,在高压断路器红外图像背景分离的基础上,对设备进行精准的区域划分,提取各区域温度信息;然后运用Mean-shift和改进区域生长法融合,准确提取故障发热区域面积;其次,设计一种多维聚合表征矩阵,将同一设备发热面积、热点温度、热点温差、发热位置、两相同位温升等特征值聚合为多特征向量矩阵,并运用现场案例数据构建该向量矩阵与高压断路器故障类型、等级、处理意见的关联库;最后对350张高压断路器红外图像的1002组多特征向量进行训练测试。结果表明,该方法提取的多特征向量数据使用GWO-SVM分类器测试的F-measure和Kappa系数分别为96%和95.43%,能够实现高压断路器设备热故障的全类型诊断评级及精准定位。     

双监督信号深度学习的电气设备红外故障识别

为提高电气设备红外故障图像识别准确率,提出了基于双监督信号深度学习的电气设备红外故障图像识别方法。首先,使用Slic超像素分割算法合并相似像素成区域块;其次,根据改进后HSV空间的亮度信息判别设备温度异常区域,进而分割出温度异常区域所在的连通区域及所对应的设备;最后,基于GoogLeNet卷积神经网络对电气设备红外故障图像进行特征提取,再采用softmax损失和中心损失两种监督信号对提取的特征进行监督训练,并自行建立700幅电气设备红外故障图像数据集,其中500幅用于训练,200幅用于测试。实验结果表明:使用双监督信号深度学习算法测试准确率达到98.6%,比单独使用softmax损失时准确率提高了1%。该算法能够对变压器套管、电流互感器、避雷器、隔离开关、绝缘子5种电气设备及其对应故障精准定位、识别。     

多属性融合的电力设备红外热特征数字化方法

本文针对电力设备红外图像诊断中热故障特征提取和数字化表达难题,提出一种多属性融合的电力设备红外热特征数字化方法。通过对电力设备热故障特性和相关诊断文件研究分析,在对图像预处理的基础上,提取图像中关键发热区域的热点温度、热点温差、发热面积、位置信息以及热点群聚现象等热属性值,构建多属性信息融合的过热性故障特征值向量,实现热故障特征数字化描述。以断路器为例对该方法进行了验证分析,结果表明,该方法对典型红外故障图谱具有良好的描述能力,可用于后续大量复杂故障样本情况下的设备热故障智能分类与诊断应用中。     

面向驾驶员状态监测的人眼凝视方向判别

基于眼球运动规律监测驾驶员状态是当前研究的热点,而获取人眼凝视持续时间、眼球扫视运动频率等眼球运动参数的基础和前提是实时判别人眼凝视方向。首先采用红外光源和红外滤光片的装置,通过CCD摄像头获取"暗瞳孔"图像;接着根据人脸特征粗定位人脸区域,并通过对人脸上半部分水平积分投影粗定位人眼区域;然后在定位出的人眼区域内,利用闪光点与周围瞳孔区域灰度值差异大的特征精确定位闪光点,并在闪光点周围提取暗瞳孔精确定位瞳孔质心;最后建立凝视方向判别模型,根据闪光点与瞳孔的相对位置判别出人眼的凝视方向。凝视区域判别实验结果表明,该算法对于获取眼球运动相关参数有较好的应用前景。     

考虑电力系统非线性负荷的电子式电流互感器谐波计量方法

传统电子式电流互感器谐波计量方法无法获取负荷参量特征,电流互感器谐波输出不稳定,导致该方法的计量性能不理想,电流互感器谐波干扰问题没有得到有效解决.因此,提出基于电力系统非线性负荷的电子式电流互感器谐波计量方法.构建电子式电流互感器谐波参数采集模型,融合电流互感器谐波振荡,提取自相关谱特征量.通过电阻元件敏感参数分析,...     

基于红外图像处理技术的柴油机故障诊断研究

通过实验分析了各种红外检测因素对红外图像拍摄的影响 程度,并在红外图像采集点的位置控制图的基础上,采用温度补偿算法对拍摄到的红外图像进行了校正; 然后结合柴油机的实际工作特点对采集到的红外图像进行了分割;最后基于分割后的 红外图像,采用分区域比对的方法对柴油机的故障进行了判别和诊断。实验结果表明,通 过调整红外图像的比例/参数,可以满足对柴油机的大部分发热故障进行诊断的要求。     

异步电机定子匝间短路故障检测系统设计

为了实现对异步电机定子早期匝间短路故障的在线检测,文中设计一种定子匝间短路故障检测系统。根据定子电流中匝间短路的故障特征频率方程确定系统滤波的频率范围;利用电流互感器获取电机电流信号,并经硬件电路完成放大和滤波处理;利用经验模态分解对故障特征频率进行初步提取,并提出新的方法抑制密集模态混叠现象;结合Hilbert包络解调,实现故障特征频率的提取并减轻频谱泄漏影响;最后经频谱分析提取故障特征频率,检测电机是否存在定子匝间短路故障。对不同故障程度的电机进行检测,对所设计方法抑制密集模态混叠现象的性能进行对比,得出检测结果准确,抑制效果能满足要求。多次实验结果表明,所设计系统的实时性好,能够实现对异步电机早期轻微匝间短路故障的在线检测,并预防严重故障的产生,具有一定的实用价值。     

一种基于混合算法的电流互感器失真电流校正方法

随着智能电网规模的扩大,大量的电流互感器被用于智能电网的状态监测,特别是在低压配电网中,经济成本促使了大量的铁磁式电流互感器被使用。当故障电流流经铁磁式电流互感器时,磁滞特性将导致互感器的二次侧电流失真,进而导致保护装置误动作。因此,提高电流互感器在故障电流情况下的准确度是必要的,基于小波变换、人工神经网络以及模糊 集理论对故障电流对电流互感器的影响进行了研究和分析,实现了对二次侧失真电流的校正,并将所提的方法在MATLAB和 可编程逻辑器件FPGA中进行实验,实验结果表明该方法对铁磁互感器二次侧失真电流的校正是有效的。     

融合故障录波和保护动作的输电线路迁移学习故障分析及定位

针对高比例分布式电源并入导致电网规模增大且结构复杂,使传统输电线路故障分析及定位时依赖人工对录波数据进行分析判别容易造成误判、效率低下等问题,根据迁移学习理论方法,基于输电线路故障录波数据建立输电线路故障类型特征提取模型;利用保护动作信息和故障量判别信息,建立输电线路故障位置范围。将故障录波数据、保护动作信息作为深度学习的输入、故障类型和故障位置作为输出进行训练,将训练模型应用至某实际电网中进行测试,结果表明所提方法能够有效辨识出故障线路类型和位置。     

输变电中电压互感器故障分析

在使用电压互感器的过程中,必须确保相位的正确性,保证接线极性的正确对应,方可以确保其正常运行。否则,一旦二次侧发生短路,就会导致负载阻抗为零,并且大量短路电流,会导致互感器发热甚至烧毁。情况严重时,可能还会引发设备爆炸。为了能够有效避免此类问题的发生,本文从分析电压互感器工作原理入手,研究了输变电中电压互感器常见故障类型,并针对故障分析方法及其注意事项进行了相关探究,希望所提出的观点与建议能够为输变电中电压互感器故障次数的减少做出积极贡献。     

油浸式电力变压器内部温度场及其绕组热点的数值计算研究

分析110 kV油浸式电力变压器内部的热量散失过程,并基于有限体积法计算油浸式电力变压器的温度场,通过变压器温度场模型分析判断油浸式电力变压器绕组热点及内部温度场分布情况,为变压器运行维护提供参考。研究表明,不同环境温度下,运行工况的变化对变压器温度场产生的影响是不同的,其内部热点温度和平均温度会随着负载率与环境温度的升高而升高,但热点位置基本不会发生变化。     

Big Data-Based Transformer Substation Fault Prediction Method

Transformer substations play a major role in power systems. The fault of a transformer substation will jeopardize the safety and effective operation of the power system. The fault signal of a transformer substation includes the fault status and fault occurrence time. In this paper, we propose a transformer substation fault prediction method based on big data analysis. Thus, a new transformer substation fault prediction method is developed by combining the advantages of decision tree algorithms and grey system theory to predict the fault status and occurrence time with high accuracy. As a case study, the transformer substation fault signals obtained from a region in the southwest of China are analyzed using the proposed method based on big data. The experimental results confirm that the proposed method achieves high-accuracy fault prediction.     

新型四象限设计及其光斑参数测量方法

针对自由空间光通信中对信标光进行快速、准确定位的要求,基于一种新型四象限探测器设计,提出了采用归一化函数方法获得光斑参数。首先,根据电流与相应光斑面积关系之比,可以得出光斑半径;其次,利用归一化函数的方法获得光斑中心偏移量的估计量;再次,采用查表法简化了函数的运算复杂度;最后,利用误差分析方法得出光斑中心偏移量的估计误差。理论分析和仿真表明,该方法能够精确地估计出光斑的半径和位置,光斑半径估计误差在±0.01%以内,光斑位置的估计误差在±0.005%以内。算法计算复杂度低,测量跟踪速度快,定位准确,可以广泛应用于自由空间光通信。     

基于Zernike矩特征的电力设备红外图像目标识别

基于红外图像处理的电力设备及其关键构件识别是红外诊断技术的关键步骤,其难点之一在于设备图像的倾斜、缩放以及外形相似性导致的设备特征参量难以提取。本文以电流互感器、电压互感器、避雷器、隔离开关以及断路器五种外形相对接近的设备状态红外图像为研究对象,采用具有旋转与缩放不变性的Zernike矩作为待识别设备的特征,并基于相关向量机(Relevance Vector Machine,RVM)进行设备分类与识别。实验结果表明,该方法不受目标在图像中所处位置与倾斜角度影响,能够自定义生成大量高质量样本且有效分辨不同设备,设备识别准确率达到94.7%,验证了该方案的有效性与实用性。     

一种全局优化的激光光斑亚像素定中算法

根据激光光斑特征提出其中心位置检测方法,该法先假定激光光斑中心位置,再利用假定激光光斑中心点的投影圆上等效光强原理对其进行重建,并将重建前后两者的光强差的绝对值之和作为评价假定点与真实光斑中心距离的指标,最后,根据所述指标最小化原则求取激光光斑中心位置。理论分析表明,对于标准高斯分布的激光光斑,所述评价指标与假定点及真实光斑中心间的距离成正比,在真实光斑中心处,其评价指标值为零。对于实际激光光斑,在其中心处所述评价指标的值接近于零,为提高其抗噪声干扰能力,采用距离加权法作为其改进的评价指标。对有噪声干扰的实例计算结果表明,该法中心定位达到亚像素精度优于0.1 pixels,不仅定中精度高,而且算法速度快、稳定性好、抗干扰能力强。     

开关电源高频变压器热仿真研究

对高频变压器建立三维热分析模型,采用有限容积法进行数值求解.模拟变压器在侧放、立放、卧放三种放置方式下的稳态温度场分布,分析得到变压器卧放时热点温度最低,立放次之,侧放最高,且变压器卧放时的温度分布最均匀的结论.利用实际结果,验证了仿真的正确性.     

基于小波理论的变压器励磁涌流的研究

变压器差动保护受励磁涌流的影响,针对这一因素,该文提出一种基于小波变换的变压器励磁涌流识别新方法。首先分析了单相变压器励磁涌流的产生机理,其次使用MATLAB提供的电力系统工具箱PSB建立励磁涌流与区内故障电流的仿真模型,并脂db5小波对电流信号进行3尺度分解,仿真结果表明,小波变换系数能准确反应励磁涌流波彤的突变,最后根据仿真结果提出一个励磁涌流识别判据。     

基于高斯拟合的信号弹光斑中心定位方法

信号弹的最大飞行高度是衡量其质量的重要指标.在光学测量中,信号弹目标定位方法的优劣直接决定了信号弹的飞行参数动态测量结果的精准程度.该文提出了一种基于高斯拟合的信号弹光斑中心定位方法,使用改进的区域生长法提取信号弹光斑有效区域,使用基于高斯曲面拟合的方法定位信号弹光斑精确位置,能够在保证速度的同时达到亚像素精度.实验证...