应用深度自编码网络和XGBoost的风电机组发电机故障诊断

针对风电机组现场故障样本难获取的问题,为实现风电机组发电机部件的故障诊断,通过分析风机监控与采集(SCADA)数据,设计了基于深度自编码(DAE)网络和XGBoost的故障诊断算法。该算法包含两部分:第一部分是DAE故障检测算法,通过DAE获取SCADA数据的重构值,分析重构误差的变化趋势与其超越阈值的情况以预测风机故障和提取故障样本;第二部分是XGBoost故障识别算法,用贝叶斯优化搜索XGBoost的最优超参数,建立XGBoost多分类故障识别模型。算例结果表明,DAE算法能够捕获风电机组发电机早期故障,XGBoost比其他算法更精确地识别不同故障类型。     

母线分流效应对中压电力线载波通信网络架构的影响

基于中压配电母线典型拓扑结构,分析推导母线分流效应对电力线载波通信(PLC)信道特性的影响,在此基础上提出一种自适应频点选择算法及2种中压配电网PLC网络架构。基于输入电抗的频点选择算法,可在保证信道质量的前提下提高选频速度,结合中压配电网实际结构,建议以近母线侧节点作为频点测试发起者。PLC子网主节点设置于配电线路出口处的网络架构与设置于线路中部的网络架构相比较,后者可减弱母线分流效应带来的不利影响,提高PLC网络的经济性与可靠性。仿真结果与现场测试验证了理论分析及所提第2种网络架构的合理性。     

载波信号在中压地埋电缆中的耦合原理及信道模型

载波信号在中压地埋电缆中的耦合特性及信道模型是分析其传输特性的基础。在电磁感应原理基础上,结合卡接式电感耦合器耦合方式及中压地埋电缆的结构形式,推导卡接式电感耦合器的耦合模型。然后依据实际中压配网拓扑结构及电缆接地方式,利用多导体传输线理论及支路追加法搭建载波信号在中压地埋电缆中的信道模型。最后在信道模型基础上,分析载波信号在中压地埋电缆各导电层中的传输特性及不同位置的总传输特性,并对其进行了仿真及实验室测试。结果显示:载波信号在三相缆芯中传输特性完全一致;载波信号强度在铠装层最大,屏蔽层次之,三相缆芯最小;每流经一次环网柜,载波信号强度均会出现-15 dB左右的衰减。     

基于灰箱理论的配电房温度变化预测模型研究

配电房环境封闭、透风性差、温度较高,为解决因温度高而影响电力设备安全运行的问题,需要研究配电房温度变化的预测模型,以便进行温度调控。提出基于灰箱理论研究的配电房温度变化的预测模型,为实现配电房温度的自动化控制提供了模型基础。首先介绍了配电房的基本结构,然后根据传热学、动力学等物理知识及热电相似理论得到配电房的热电模型;接下来基于灰箱法利用相关数据的时间序列估计该模型中未知的物理参数,并通过其自相关矩阵验证模型的合理性;最后,将模型的一步和六步预测温度值和实际温度值进行对比分析,结果表明该模型能够较好地描述配电房的热动力学特性,与配电房的实际温度变化相一致。     

配电网地埋电缆载波信道模型及影响因素分析EI北大核心CSCD

为研究载波信号在中压配电网地埋电缆的传输特性及相关影响因素,首先结合卡接式电感耦合器的物理结构及耦合原理,推导出耦合器数学模型。其次根据配电网地埋电缆实际结构分析电缆单位长度参数矩阵,通过回路形式分析与正交变换实现参数矩阵对角化,求得地埋电缆的传输线模型。后依据配电网地埋电缆拓扑结构及环网柜接地形式,建立载波信号在配电网中的信道模型,并通过仿真及实验室测试验证所建地埋电缆信道模型的有效性。最后在信道模型基础上,分析影响载波信号在中压地埋电缆中传输特性的影响因素,结果表明:载波信号强度在电缆铠装层上最大,屏蔽层次之,三相缆芯中最小;电缆线路每经过一个环网柜,其载波信号强度将出现一次较大衰减。     

风电机组轴系的剩余寿命预估

风电机组轴系作为传动系统的关键部件,其剩余寿命的准确预估有利于维修方案的优化,从而有效降低运行成本。提出了一种风电机组轴系的退化-扭振耦合模型,结合了慢速的退化过程和快速的转动行为,同时引入不确定量风速对轴系退化的影响。运用四阶龙格-库塔算法和雨流统计法,通过多次蒙特卡罗模拟得到退化度曲线,进一步求得剩余寿命的期望和方差。结果表明,风电机组轴系的退化度呈指数发展,剩余寿命的期望和方差随退化度呈负指数变化。     

基于支路追加法的配电网混联线路电力线载波通信信道建模

提出了一种基于支路追加法的中压配电网混联线路的电力线载波通信信道建模方法。根据配电网拓扑结构,利用支路追加法,逐一追加网络各条支路,列写该支路的伏安特性独立方程和基尔霍夫定律电流方程,生成一组具有唯一解的网络矩阵方程。通过该矩阵方程中各未知变量的比值关系,求解信号的传输函数,分析信道的传输特性。当配电网网络结构发生改变时,只需在原代数矩阵方程基础上,增减矩阵中的相关行与列即可得修改后的新矩阵方程。该建模方法原理清晰,运算量小,适用于树形网络、手拉手网络及环网等各种拓扑结构。仿真及实验测试验证了所提方法的正确性。     

基于PSR和改进灰色TOPSIS的园区客户能效评估模型

为提升园区客户能效,在优化客户能效前需评估其能效水平,以寻找用能的薄弱环节.考虑能效指标间的动态关系,基于压力-状态-响应(PSR)模型从3个维度选取评价指标,构建动态能效指标体系.结合主成分分析和相关性分析优化能效评价指标体系,剔除体系中的冗余指标.构建改进灰色TOPSIS能效评估模型,引入熵权法计算指标的客观权重,...     

基于红外热成像的电气设备组件识别研究

常见的电力设备有变压器、开关柜、断路器等,这些设备都由多个组件构成。通过这类设备的红外热成像实现了对其组件的识别。基于红外热成像信息量较少的特点,采用多种算法融合。首先是基于Lab模型采用改进的K-means聚类和形态学的结合,提取红外图像中的高温区域,充分保证了效率和可靠性。其次采用改进的SURF（speeded-up robust features）和感知哈希算法的结合,确定被提取区域中的三相组件。SURF的作用是将已知的电气设备可见光图像和被提取区域中所有的图像进行对比,找出红外图像中特征点匹配最多的区域。将其和其他红外区域进行对比,通过感知哈希算法找到其他区域中匹配度最高的两个区域,以此定位出红外图像中的三相组件。此研究适用于大量红外图像数据的识别定位,为基于红外成像的电气设备故障信息提取提供思路。     

配电网可靠性评估方法研究现状与展望

配电网的可靠程度是决定供电可靠性的关键因素,配电网可靠性评估方法也被广泛研究。根据前提条件的不同,将现有的配电网可靠性评估进行分类,介绍了不同类别下的可靠性评估方法,并分析其优缺点与适用的网络。结合当前配电网可靠性评估中尚存在的不足与配电网的发展方向,对未来智能配电网下的可靠评估需要研究的地方进行了展望。