基于深度学习网络的风电机组主轴承故障检测

针对风电机组数据采集与监视控制(supervisory control and data acquisition,SCADA)变量间存在的长期动态平衡关系,提出一种基于风电机组主轴承SCADA状态监测数据逐层编码网络的深度学习方法。首先利用受限玻尔兹曼机逐层智能学习主轴承样本数据蕴含的特定规则形成抽象的表示,构建深度学习网络模型。然后将主轴承SCADA数据输入网络,并计算反映主轴承整体状态的重构误差。根据故障状态下主轴承数据内部规则被破坏,选用指数加权移动平均值(exponentially weighted moving average,EWMA)阈值检测重构误差的趋势变化,并作为判定风电机组主轴承故障的决策准则。通过对主轴承故障前后记录数据进行仿真分析,仿真结果验证逐层编码网络深度学习方法对主轴承故障检测的有效性。     

一种安全稳定控制策略在电解铝电网中的应用

通过对电解铝电网内电解铝负荷全失的起因进行分析和整合,优化了该局域电网内的安全稳定控制系统,在发生电解铝负荷全失时快速、准确地切除网内机组,从而减少了外部联络线功率的波动,保证了局域电网的安全稳定运行。     

电网脆弱性评估方法

电力系统脆弱性是近年来的热点研究问题之一,经过众多科研人员长时间的努力,取得了大量的研究成果。综述了电网脆弱性的评估现状,根据分析角度的不同和脆弱源不同,电网脆弱性评估方法也有差异。对以往典型脆弱性评估方法和脆弱性指标进行了总结和评述,所参阅的文献也力图反映出该领域的研究概貌和最新动向,并提出了完善脆弱性评估方法的建议。     

需求响应对配电网供电可靠性的影响

鉴于峰谷分时电价能够引导用户用电行为,促使用户积极参与到电力系统的削峰填谷行为中,而负荷与可靠性之间存在着复杂的非线性关系,文中重点研究了需求侧响应对配电网供电可靠性的影响。首先,建立分时电价优化模型:进行时段划分、确定电力价格弹性矩阵和制定各时段电价,再以峰负荷最小及峰谷负荷差最小确定多目标优化函数,考虑电网和电力市场基本约束条件建立分时电价优化模型;然后,在基于二分法的聚类负荷分析法中引入依据电力报价的负荷修正环节;最后,将不同负荷水平下的可靠性指标按持续时间进行加权平均,得到精确的可靠性指标。利用上述模型和方法,对改进的RBTS BUS6测试系统进行分时电价建模和可靠性评估。结果表明,需求响应策略改善了配电网的供电可靠性。     

基于射频指纹的无线电力终端身份认证方法

无线电力终端接入电网的通讯安全性一直是制约配电侧感知技术应用的主要障碍,针对这一问题,提出基于射频指纹的无线电力终端身份认证方法。首先,针对现有瞬态检测方法计算复杂及对噪声敏感的问题,利用信号相位均值方差与瞬态包络线斜率,提出了相位方差-包络斜率检测算法,在降低计算成本的同时提升了检测速度;其次,为降低信号特征的维度和训练时间,选择时域高阶统计量作为射频指纹,并选择反向传播(back propagation,BP)神经网络作为分类器进行识别认证。实验结果表明,所提出的瞬态检测方法在显著降低运算时间的同时具备较高的瞬态检测准确率,基于射频指纹的身份识别方法实验平均识别率可达96.5%以上,表明该方法能有效增强电力系统的无线通讯安全。     

基于油中溶解气体分析的DBN-SSAELM变压器故障诊断方法

为了保证油浸式变压器故障诊断精度的同时,提高诊断方法的收敛速度以及泛化能力,提出一种基于DBN-SSAELM的变压器故障诊断方法。首先,利用深度置信网络(deep belief networks, DBN)对油中溶解气体浓度比值数据进行特征提取。其次,利用具有较强学习能力的极限学习机(extreme learning machine, ELM)替换传统DBN分类模型中的Softmax分类器,深入分析特征值与故障类型之间的关联性,提高模型的收敛速度。然后,利用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)优化ELM模型的输入权值和隐藏层节点偏置,以提高模型诊断结果的准确率和稳定性。最后,选用准确率、查全率、查准率和收敛速度对优化前后的模型进行性能评估。最终实验结果表明：所提出的DBN-SSAELM变压器故障诊断方法,故障诊断准确率高、泛化能力强、稳定性好,平均准确率达到96.50%,适用于变压器故障诊断。     

新型高碳马氏体不锈钢的组织与性能

高碳马氏体不锈钢因其高硬度、优异的耐磨性以及适中的耐蚀性,被广泛应用于刀剪行业。主要通过金相,扫描电镜,硬度、冲击韧性、耐磨性能、耐蚀性能以及抗菌性能检测等方法,对新型刀具用高碳马氏体不锈钢6Cr16MoVRE进行微观组织表征与性能研究,并与5Cr15MoV和9Cr18MoV钢对比。研究发现,6Cr16MoVRE的碳化物尺寸细小且分布均匀。相比于另2种材料,6Cr16MoVRE具有高硬度与最佳冲击韧性,良好的耐磨性,优异的耐蚀性。此外,Ag的添加使6Cr16MoVRE具有极好的抗菌性。新型6Cr16MoVRE性能优异,为国内生产高档刀具提供了材料保障,有利于中国刀剪行业转型升级。     

基于可靠度的风电机组预防性机会维修策略

风电机组关键部件维修会产生昂贵的固定维修费用、停机损失及发电损失。针对该问题,提出一种风电机组的预防性机会维修策略。在每个部件可靠度函数服从威布尔分布的基础上,依据可靠性要求估算各部件的预防性维修时间。通过定义机会维修可靠度裕度,并将之与预防性维修时间点处可靠度函数的斜率绝对值的倒数相乘,计算出每个部件的机会维修区间。利用二次抛物线插值法,以总费用为目标函数对机会维修区间进行优化,使得维修费用最小。结合实际风场维修案例进行仿真,结果表明,预防性机会维修策略比预防性维修策略减少了停机维修次数,节省了维修成本,因而证明了该策略的有效性。