配网开关设备智能物联感知与关键技术研究北大核心CSCD

针对配网开关设备智能化程度不高、难以支撑智能运维的现状,以新型电力系统建设中对电力设备实现“可观、可测、可控”的要求为目标,构建了配网开关设备智能物联感知方案,实现配网开关设备状态感知及故障研判。根据“软件定义硬件”的技术原则,基于国产芯片设计了自主可控的智能物联感知终端软硬件平台。终端采用LXC容器技术实现软硬件的解耦,通过业务类APP实现终端功能及灵活扩展。同时对机械特性分析、温度监测、电机状态、图像位置识别等核心边缘计算等算法进行了详细论证。最后进行了试验验证,结果表明可实现配网开关设备状态实时感知、就地故障分析等功能,能够有效支撑设备的智能运维,具有良好的应用价值。     

一种基于时间约束可能性Petri网的设备状态分析模型*

针对设备状态分析中不精确的时间信息与观测信号相互作用引发的复杂状态演化过程难以回溯的问题,本文提出一种基于时间约束可能性Petri网的设备状态模型和分析方法。该方法在时间相容性分析的基础上层次化地分解状态演化中的复杂关系,从而将模糊的因果关系清晰化,以降低问题的求解难度。仿真实验和对比分析表明,本文提出的方法是一种有效的设备状态分析方法,同时也降低了过程分析的计算复杂度。     

基于频率与相位特性的避雷器电压提取方法研究

针对避雷器在线监测装置在复杂接线形式下无法准确获取电压的难题,提出了一种基于电流和各母线电压的频率及相位差偏差均值的避雷器在线监测电压提取方法。本方法通过对电流与电压频率以及电流与电压相位差的等时间间隔偏差的均值进行计算分析并滤波,并采用阈值诊断算法实现对避雷器实际承受电压的提取。实际验证表明,该算法可以有效地剔除各种干扰,可靠区分不同频率的电压信号,从而准确提取避雷器实际承受电压,试验和现场实际运行说明该算法的有效性。     

一种用于智能高压设备的分布式测试用例实现方法

针对目前智能高压设备系统在进行联调测试时操作困难和效率低等问题,提出一种用于智能高压设备系统级测试的分布式测试用例实现方法。采用智能高压设备系统级测试的统一建模技术,生成总测试用例以确保各种工况下测试行为和时序的正确性和协调性。依据角色定义这一特征元素,将相同角色的序列状态从总测试用例中抽取出来,并按照执行顺序重新组合成该角色的子测试用例。各测试设备执行各自测试子用例,并通过信息交互实现配合联动,自动完成测试过程中的工况模拟、信息收集和分析评估,实现对被测试设备的功能验证和性能检测。设计开发了相应的智能高压设备测试系统,试验及现场运行结果表明,系统工作可靠,性能稳定,推广应用价值高。     

艾维尔沟矿区坚硬顶板回采巷道围岩结构特征分析

为得到新疆艾维尔沟矿区某矿坚硬顶板回采巷道围岩结构特征,通过对采区煤层赋存特征、顶底板岩层结构、地质构造、水文地质条件、采空区、回采巷道布置、相邻工作面和邻近煤层开采情况等调查,掌握其对采区巷道围岩影响程度.制定现场取芯方案,开展实验室煤岩体的物理力学性质参数测试,包括煤岩体的真密度、视密度、孔隙率、单轴抗拉强度、单轴...     

新一代智能变电站开关综合监测装置研制

针对新一代智能变电站建设需求及国家电网公司对新一代智能变电站集成化设备的技术要求,文中设计了一种适用于新一代智能变电站的高压开关/GIS功能整合型监测装置。根据功能特点将分立的机构监测IED、测量IED、监测主IED、避雷器监测IED功能进行整合,完成间隔内高压开关的状态监测、就地诊断、二次设备在线监测功能。试验及现场运行结果表明,设计的装置有效减少了间隔监测装置的数量,具有很好的应用前景和推广价值。     

一种基于SV采样信号的局部放电监测内同步基准修正方法

高压设备局部放电信号与设备运行的工频电压具有高度的相关性,局部放电监测装置或仪器必须基于稳定可靠的工频相位信号才能正常工作。针对现有电子互感器应用场合局部放电基准相位无法引入的难题,提出一种基于SV采样信号的局部放电监测内同步基准修正方法:首先利用装置自身定时器生成一个虚拟工频周期的"内同步"信号,利用该信号对各个传感器输入信号进行相位预标定;接收合并单元送来的电压互感器的SV信号并以其作为基准对虚拟的工频相位进行修正,从而得到精确和可靠的工频相位基准。所述方案实现简单,对于常规互感器和电子互感器均适用,具有灵活性和普及性。     

电力电缆盗割及传感回路断线识别技术研究及应用

针对高压电力电缆金属保护套的接地体导体经常发生盗割而导致电力设备安全运行隐患和风险的问题，融合开关量、护层电流、运行电流信息，提出一种变化量和稳态量相结合的方法，以解决工程实际问题。同时采用护层电流横向对比并结合护层电流与运行电流相关性的判别方法，实现护层电流传感器二次回路单相断线、两相断线和三相断线的判别功能。实验及工程运行证明，该方法具有判别准确率高、可靠性高和实施简单的特点，有效提高了电力电缆盗割预警的正判率。     

高压设备数字孪生体构建及状态分析技术研究

针对目前高压电力设备存在的设备感知可靠性差、评估准确性低的问题，提出高压设备数字孪生体系构建技术及基于数字孪生的高压设备状态评估方法。文中在数字孪生技术框架基础上提出了基于特征匹配的设备数字孪生几何体构建技术与基于语义匹配的数字孪生体数据嵌入方法，能够实现高压设备数字孪生体的快速构建。根据高压设备数字孪生体可融合多维度多时间尺度的数据的特点，提出了基于谱图的设备状态分析技术及设备风险评估矩阵构建技术方法，实现高压设备的故障诊断和风险评估。最后进行了数字孪生体构建及状态评估技术的验证，结果表明提出的方法能够快速构建高压设备的数字孪生体并能够很好地完成设备的状态分析评估，为设备智能运维提供支撑。     

变压器局部放电特高频传感器的研究与应用

针对目前变压器局放传感器灵敏度低、频带窄等问题，采用平面等角螺旋天线设计特高频传感器，采用直线代替指数渐变巴伦，仿真验证螺旋内径、巴伦宽度和高度对天线性能的影响，表明随着平面等角螺旋天线的螺旋内径r0的增加，回波损耗在低频段波动性逐渐变强，频带宽度降低；巴伦端宽度w1对天线回波损耗低频段的稳定性和频带宽度的影响也十分明显；巴伦高度h则主要会影响天线回波损耗高频段的性能，随着巴伦高度的增加，回波损耗呈现先增加后减小的趋势。基于天线仿真优化尺寸，研制了基于法兰安装的变压器局放特高频传感器，利用变压器局部放电模拟系统进行实测，回波损耗S11小于10 dB带宽为0.38～3 GHz，增益可达3.64 dB。结果表明传感器抗干扰能力强，天线性能良好，可用于变压器局部放电在线检测及故障诊断。