面向变压器油色谱分析的复合滤波算法

变压器油色谱在数据采集过程中易受到干扰,导致谱图基线抖动,从而降低色谱峰识别准确性。针对以上问题,提出一种改进型限幅滤波、滑动平均滤波相结合的滤波方法;通过改进型中值滤波法估算基线值并作为限幅滤波基准,配合限幅阈值滤除毛刺型脉冲干扰信号和基线噪声,同时采用滑动平均滤波算法提高谱图曲线的平滑度。运行结果表明,该复合滤波算法能有效消除基线抖动,滤除干扰信号,进而提高变压器油中溶解气体分析的准确度和可靠性。     

运用高斯混合模型识别动物声音情绪

针对动物的情绪识别问题,提出高斯混合模型在动物声音情绪识别上的应用方法。利用语音信号处理与机器学习技术,提取动物声音信号的过零率、共振峰、梅尔 频率倒谱系数3种描述动物情绪的特征参数。采用高斯混合模型对采集到的动物声音信号训练样本进行聚类分析,计算测试样本后验概率,实现动物情绪的自动识别。通过分析特征参数的权重系数组合、高斯混合数目对识别率的影响来择选最优参数。实验结果表明,经参数优化后的高斯混合模型可将动物声音情绪的识别率由84.25%提高至96.67%。     

局部放电在线监测中基于软件辅助的抗干扰技术

抑制现场电磁干扰是变压器局部放电在线监测的关键。文章论述了利用虚拟仪器的抗干扰技术，编制了阈值、数字滤波、工频相域开窗、脉冲识别四种虚拟仪器模块，可以滤除背景噪声、窄带干扰及抑制脉冲型干扰。     

变压器油中气体检测专用色谱柱分离方程研究

建立色谱柱分离方程是提高绝缘油中气体分析技术(尤其是变压器油中故障气体在线监测技术)可靠性的有效途径之一。确定了一定外部条件(色谱柱温度一定且色谱柱入口与出口的气压差一定)下,各种不同气流速度的绝缘故障气体在色谱柱中保留时间的计算式;根据塔板理论确定色谱峰宽、塔板数及气体保留时间的关系,利用Van Deemter的板高方程推导色谱峰宽与气体流速的关系式;根据高斯分布原则确定色谱峰宽、气体保留时间及色谱峰高的关系式,从而确定了色谱柱输出端各种故障气体的体积分数分布曲线,建立了色谱柱气体分离的数学方程。设计GDX502 PORAPACK N色谱柱的分离实验,用实验确定色谱柱分离方程的待定参数,实验测试表明计算结果的误差小于4%。     

基于远程耦合法的绝缘子泄漏电流监测及局部放电识别

电缆终端绝缘子的实时状态监测可以有效保证电力电缆线路的安全运行。为了解决电缆终端绝缘子泄漏电流监测和放电识别的问题,本文提出了一种远程探测泄漏电流并且识别局部放电状态的方法。这种方法基于远程耦合磁场来探测泄漏电流,首先在实验室中测试典型临近干扰对电力电缆绝缘子监测的影响,并讨论了检测系统的鲁棒特性。试验是为了获取和分析五支不同清洁绝缘子(陶瓷、玻璃和硅橡胶三种材料制作)在盐雾条件下的泄漏电流,其中盐雾等级为10 g/L和40 g/L,电压等级为50%~300%的标称电压。本文还测试了通过清洁雾进行现场染污的绝缘子,为了证明检测系统和方法的有效性,在所有检测试验中都直接检测泄漏电流的数值。将直接检测得到的泄漏电流分为三类:正弦型泄漏电流、非正弦泄漏电流和放电。同时基于峰态分析远程感应得到的泄漏电流也可以分为三类。本文讨论了利用远程感应的泄漏电流峰态进行绝缘子放电识别的有效性,并证明了在典型干扰效应下检测系统是鲁棒的。     

一种便携式储油装置的研制与应用

油中溶解气体在线监测因其即时性和连续性的优点,可连续对变压器状态进行有效跟踪及识别,是目前变压器故障诊断的重要手段,为了提高油中溶解气体在线检测装置的准确性,开发、制造了一种用于校准油中溶解气体在线监测装置的储油装置,对该装置进行了油样稳定性与均匀性的实验验证,并将其应用于宁夏电网油中溶解气体在线监测装置的入网校验与现场校验。结果表明:该储油装置操作简单、便于实验室和现场携带运输,其特征气体5日损耗率低于5%,均匀性满足不同取样位置检测值之差小于平均值10%的技术指标。该装置的应用有效发现了部分油中溶解气体在线监测装置的准确性问题。     

局部放电UHF脉冲干扰的排除与信号的聚类分析

为了排除变压器局部放电信号中的各种信号干扰中的脉冲干扰信号,提出了利用内外信号对比法及相间信号对比法排除外部脉冲型干扰信号,并应用于500kV三相分体式变压器的局部放电现场监测。通过提取工频周期上特高频检波脉冲信号的特征参数,选取脉冲初始相位、平均脉冲幅值、脉冲次数3个特征参数,采取灰聚类与模糊聚类相结合的方法对排除干扰后的数据进行了聚类分析,实现了对部分干扰信号的排除以及特高频信号的分类。对分类后的疑似放电信号的现场特高频检波信号进行统计分析,通过分析PRPD谱图对变压器的局部放电活动做出了诊断说明。通过分析表明,提出的方法能够有效排除干扰信号,便于提取局部放电故障信息。     

基于改进加权灰关联度的变压器故障诊断

变压器故障征兆与原因之间的关系错综复杂,是一个复杂的灰色系统,所以变压器故障诊断的难度高,准确性低。针对上述问题,提出了一种新的加权灰色关联度模型,利用熵权法赋予权重值。改进的灰色模型具有如下优点:提高了灰关联分析的可靠性和准确度;降低了系统干扰带来的误差。并以氢气、甲烷、乙炔、乙烷和乙烯5种油中分解气体为特征参数,验证新模型的实际诊断效果。验证结果表明,改进的灰关联模型能找出故障类型,提高了故障诊断的准确率,有效性超过了三比值法和一般关联度方法。     

220kV变压器内部故障的色谱分析与诊断

本文采用溶解气体色谱分析法,跟踪分析了一台有潜伏性故障220kV变压器油中溶解气体的成份、特征气体含量和变化趋势。根据试验结果提出了故障诊断的步骤和方法,首先排除非故障产气的可能性,然后根据特征气体含量进行故障性质识别,再运用三比值法判断故障类型和进行状况诊断,最后应用有关参考文献综合进行故障部位估算。经现场设备检查和故障排除证实该判断方法和结果是正确的。     

基于数据驱动和多判据融合的油色谱监测传感器有效性评估方法EI北大核心CSCD

变压器是电力系统的枢纽设备之一,其运行的可靠性直接关系电力系统的安全运行。油色谱在线监测技术通过使用油色谱监测传感器监测变压器油中溶解各气体的含量能够及时发现变压器的早期故障。在现场的实际应用中,大量无效监测传感器的存在使得在线监测数据的质量降低,从而使得在线监测系统无法及时准确地监测变压器的运行状态。提出了一种基于数据驱动和多判据融合的油色谱监测传感器有效性评估方法,针对油色谱传感器采集的在线数据,首先从在线数据中选取用于评估的固定长度的特征数据集,然后将特征数据集中异常值的分布情况、连续相同值的分布情况、变异系数的变化情况以及产气率的变化情况作为判据对特征数据集进行判定,得到对应的判别值。之后,根据对每个判据的侧重情况,赋予判别值权重,获得传感器状态值,将该状态值与预先设置的容忍度进行对比,即可得到传感器的评估结果。使用现场的实例进行验证可知:该方法从多个方面对在线监测传感器的有效性进行评估,可以及时发现故障传感器,为提高在线监测数据的准确性及监测装置的可靠性提供必要的基础支撑。     

复合热激电流曲线陷阱参数的计算

首先介绍了一种从单一热激电流曲线估计载流子的陷阱参数 ,如活化能E、频率因子s和动力学级数b的方法。然后将该方法用于计算复合热激电流曲线 ,以获得相应于各峰的陷阱参数 ,通过将它们代入单峰理论公式进行计算 ,最后完成复合热激电流曲线的分解。     

基于气体超声波流量计的间歇激励和信号处理

为了提高气体超声波流量计系统的响应速度,提出一种新的基于相邻峰值最大差值的气体超声流量计信号处理方法。为了进一步提高该信号处理方法的测量精度,又提出一种新的间歇式激励方法。采用间歇式激励方法能得到相邻峰值差值较大的回波信号,并且在不同流量下,相邻峰值最大差值的相对位置始终保持不变。在实际测量中,通过回波信号中相邻峰值最大差值的位置,确定回波信号的到达时刻,进而计算出超声波传播时间,得到气体流量。将间歇式激励方法和基于相邻峰值最大差值的信号处理方法在硬件系统上进行实时实现,并进行标定实验,结果验证了激励方法配合信号处理方法的高效性。     

一种计算燃气轮机透平叶片温度分布和冷却空气需求量的修正的解析模型

现代燃气轮机冷却技术非常复杂,该文针对传统的计算透平叶片冷却空气量模型的不足,基于热力学、传热学理论,对以往模型进行修正和改进,建立一种考虑了气膜冷却和热障涂层(thermal barrier coating,TBC)的修正的解析模型。通过对不易测得的叶片内部冷却通道参数的合理处理,模型可计算得出叶片的冷却空气需求量以及温度分布情况,并通过算例进行了计算分析,得到较合理的结果。该模型可以用于燃机叶片温度实时监测以提高燃机机组运行的安全性,还可对燃机设计、性能分析和冷却空气量分配控制提供一些参考。     

变压器油中溶解气体无线数据采集终端的研制

为满足变压器油中溶解气体在线监测中数据采集以及实时传送的要求,提出了在线监测中数据无线传输方法,即充分利用通用分组无线业务(GPRS)所具有的优点来进行数据的无线传输,从而实现变压器状态数据的远程、快捷及低成本传输。给出了基于GPRS的变压器油中溶解气体在线监测系统的总体设计方案;编写了系统的无线通信协议、无线数据采集终端通信规约以及采集模块的通信规约;开发完成了高精度采集模块和无线数据采集终端以及相应的上位机软件。该无线数据采集终端集GPRS网络通信与数据采集与一体,实现了变压器油中溶解气体状态信息的在线采集以及数据的实时、低成本传输;能适于多种传感器,根据实际需要进行各种参数的设置,除了能用于变压器油中溶解气体多组分在线监测,还能用于其他多种领域,为产业化打下了坚实的基础。     

面向区域综合能源系统的电-气负荷联合预测研究

能源互联网中电力系统与天然气系统的依赖增强,给综合能源系统中电力系统与天然气系统的负荷预测带来了更高的挑战。文中提出了基于长短记忆网络与权值共享的电-气联合负荷预测方法。文中在预测模型中使用了相关系数对天气因素进行了分析,提取了对两种负荷的重要气象因素,将长短记忆网络作为主要预测算法,权值共享模式分析了电-气两种负荷之间的相关性。算例中使用云南省综合能源系统示范工程数据对算法有效性进行了验证,结果显示该算法有效提高了综合能源系统中电力与天然气负荷预测的精度,有着较高的应用价值。     

基于灰熵的变压器绝缘状态评估

针对变压器健康状态评估问题,以灰色靶心理论为基础,引入熵权理论对靶心度求解公式进行改进,给出了一种变压器健康状态评定方法。首先,以灰靶理论建立评估方法的数学模型,结合变压器油中溶解气体分析技术,构造反应变压器健康状态的指标序列,进而求得各指标序列的标准模式。运用熵权理论,解决了变压器绝缘状态评估中各指标的权重问题。最后,根据变压器健康等级划分,对变压器绝缘状态进行评估。     

燃煤电厂超低排放颗粒物在线监测烟气除湿技术

燃煤电厂超低排放颗粒物浓度在线监测常采用光散射法,但该法受排放烟气的相对湿度、水滴和汽雾等影响。为提高测试结果的准确性,以HJ836—2017《固定污染源废气、低浓度颗粒物的测定 重量法》为参照标准,通过实验找出了光散射法测量误差与相对湿度的关系;为降低待测烟气相对温度及水滴和汽雾,对旋流加热器和直管加热器进行了研究。实验结果表明：相对湿度＜55%时,颗粒物浓度的测量误差可忽略不计;在相同功耗条件下,旋流加热器的加热效率比直管加热器的加热效率高30%;为满足燃煤电厂超低排放要求,提高颗粒物在线监测的可靠性,烟气预处理采用旋流加热时的温度不应低于120 ℃。     

对气测录井检测与分析的研究

本文介绍了一种新型气测录井检测与分析的系统,系统分析周期短,AVMS以4min和2min为一周期参与实时录井。实验证实。AVMS提供的样品气中烃组分齐全,C4－C5峰明显,总烃含量比常规电动脱气器脱出的气体含量高出10倍以上,有利于现场早期,快速发现和评价油气层,并使漏测几率降到最小,有利于提高油气勘探精度。     

高压真空灭弧室内部电场分布的影响因素

为了解高电压真空灭弧室内部的电场分布情况,建立了真空灭弧室的电场数学模型。应用电场数值分析方法和有限元软件详细计算不同屏蔽罩与触头尺寸对真空灭弧室内部电场分布影响的结果表明,因高电压真空灭弧室开距较大,触头间隙不再是场强集中的区域,在高压真空灭弧室小型化设计过程中,除考虑电极间的绝缘外,更需考虑电极与屏蔽罩之间的绝缘。合理设计屏蔽罩的尺寸、位置和触头的形状可有效改善灭弧室内部的电场分布,提高真空灭弧室的耐压能力,从而为国内72.5kV以上电压等级真空灭弧室的研制提供了理论依据。     

新型电力系统灵活性资源聚合两阶段调度优化模型

构建以新能源为主体的新型电力系统是实现碳达峰、碳中和目标的关键驱动力。传统的以可控煤电装机为主导的电源结构,转变为以强不确定性、弱可控的新能源为主体的新型电力系统,将面临着灵活性资源短缺等挑战。以提升新型电力系统灵活性为导向,提出了灵活性资源聚合两阶段调度优化模型。第一阶段模型考虑分时价格型需求响应,以净负荷波动最小为目标平滑负荷曲线;第二阶段模型考虑分段激励型需求响应市场交易机制,融合电化学储能、抽水蓄能、改造火电等灵活性资源,以系统运行成本最小为目标设计最优运行方案。最后,算例结果和场景对比表明,需求响应能够充分挖掘负荷跟随系统调节的互动能力;改造后火电机组能够降低煤耗水平,提高调节能力,加强与系统灵活性需求时空匹配;各类储能积极响应电力系统调峰,促进了新能源消纳。