基于EMD和PNN的故障电弧多变量判据诊断方法 被引量：28

1

作者 苏晶晶 许志红 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期106-113,共8页

故障电弧单变量判据诊断法受不确定因素影响大、特征量提取困难,针对此提出一种基于经验模态分解(EMD)和概率神经网络(PNN)的故障电弧多变量判据的诊断方法。利用经验模态分解分析法对电弧电流进行时频分解,并借助信号相关性理论自动提... 故障电弧单变量判据诊断法受不确定因素影响大、特征量提取困难,针对此提出一种基于经验模态分解(EMD)和概率神经网络(PNN)的故障电弧多变量判据的诊断方法。利用经验模态分解分析法对电弧电流进行时频分解,并借助信号相关性理论自动提取故障特征信号;同时,通过分析故障特征信号的无量纲指标,形成多变量特征向量集。在此基础上,构建基于概率神经网络的故障电弧诊断模型。通过分析燃弧前后烧水壶、吸尘器、卤素灯、电钻、荧光灯、计算机的电流波形,验证故障诊断模型的准确性。结果表明,所提方法解决了单变量判据故障诊断中出现的特征量提取困难、交叉重复等问题,准确率超过90%。 展开更多

关键词 电弧 特征信号提取 经验模态分解 概率神经网络 无量纲指标 多变量判据 模型

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基于降维技术与K-means聚类的油纸绝缘状态综合灰评估 被引量：25

2

作者 刘庆珍 张晓燕 蔡金锭 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期62-70,共9页

针对变压器油纸绝缘单一特征量评估易受多种因素干扰而影响准确性等问题,提出一种基于降维技术与改进K-means聚类的变压器油纸绝缘状态综合灰评估新方法。首先,提出去极化电流谱线末端双点解析法提取3个绝缘老化新特征量。接着,基于特... 针对变压器油纸绝缘单一特征量评估易受多种因素干扰而影响准确性等问题,提出一种基于降维技术与改进K-means聚类的变压器油纸绝缘状态综合灰评估新方法。首先,提出去极化电流谱线末端双点解析法提取3个绝缘老化新特征量。接着,基于特征量的多元评估指标阵,结合组合权重法和降维技术,提出特征量综合指标Z。最后,采用基于K-means聚类算法对Z构建"好、中、差"3等级的分级数据库并确定等级界限标准表,形成变压器油纸绝缘老化状态灰色聚类评估体系。经若干实例分析证明所提方法能全面、准确地评估绝缘状态。 展开更多

关键词 末端双点解析 极化最大直谱线 组合权重 降维技术 K-MEANS聚类 油纸绝缘状态

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基于响应面法的交流接触器弹簧系统优化设计方法 被引量：14

3

作者 唐昭晖 许志红 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期515-527,共13页

交流接触器是一种频繁操作的开关电器,其运动过程中的吸反力配合直接影响可靠性和性能指标,良好的吸反力配合能减少触头弹跳、提高分断特性。在此过程中,交流接触器的弹簧系统发挥着关键作用。针对交流接触器弹簧系统的多目标优化问题,... 交流接触器是一种频繁操作的开关电器,其运动过程中的吸反力配合直接影响可靠性和性能指标,良好的吸反力配合能减少触头弹跳、提高分断特性。在此过程中,交流接触器的弹簧系统发挥着关键作用。针对交流接触器弹簧系统的多目标优化问题,提出一种动态过程的电磁-机械耦合仿真方法和弹簧实体仿真方法,在此基础上引入基于灰色关联法和响应曲面法的综合优化方法,建立触头弹跳时间、触头刚分速度、触头闭合速度、铁心闭合速度与触头弹簧自由高度、触头弹簧有效圈数、反力弹簧自由高度和反力弹簧有效圈数的二阶预测模型,对弹簧系统进行优化设计。实验结果表明,该优化方法获得的弹簧系统参数能有效减小触头弹跳时间,降低触头及铁心的闭合时间,提高触头分断速度,对于提高交流接触器的工作性能具有积极意义。 展开更多

关键词 交流接触器 响应面法 触头弹跳 弹簧系统 多目标优化

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基于FCBF特征选择和XGBoost原则的油纸绝缘介电响应特征量优选研究 被引量：12

4

作者 刘庆珍 黄昌硕 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第15期50-59,共10页

针对高维特征空间中存在的相关特征、冗余特征等导致变压器油纸绝缘综合诊断的特征空间提取存在平均误差大、分类正确率低等问题,提出一种基于快速过滤相关算法和极限梯度上升相结合的特征量优选策略。首先,根据变压器的介电响应实测数... 针对高维特征空间中存在的相关特征、冗余特征等导致变压器油纸绝缘综合诊断的特征空间提取存在平均误差大、分类正确率低等问题,提出一种基于快速过滤相关算法和极限梯度上升相结合的特征量优选策略。首先,根据变压器的介电响应实测数据,提取多种类别的时域介电特征量形成初始高维特征空间。其次,提出一种两级式时域特征选择方法,第一级采用快速相关过滤算法剔除低相关、高冗余的特征量,第二级依照极限梯度提升评估特征的重要度,从而确定最优特征空间。最后设置不同对照组对最优特征空间进行对比论证,有效验证了采取所提优选策略得到的最优特征空间的合理性及准确性。 展开更多

关键词 油纸绝缘 综合诊断 快速相关过滤算法 极限梯度上升 特征选择

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基于末端双点解析法的变压器油纸绝缘新特征量提取及老化诊断 被引量：11

5

作者 张晓燕 刘庆珍 蔡金锭 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3317-3326,共10页

在时域介电响应法变压器油纸绝缘老化诊断的研究中,介电响应谱线的解谱一直存在不确定性,且参数计算过程复杂,间接提取的特征量物理意义较难描述。针对电路模型的确定和特征量的提取问题,提出1种诊断变压器油纸绝缘老化状态的新方法。... 在时域介电响应法变压器油纸绝缘老化诊断的研究中,介电响应谱线的解谱一直存在不确定性,且参数计算过程复杂,间接提取的特征量物理意义较难描述。针对电路模型的确定和特征量的提取问题,提出1种诊断变压器油纸绝缘老化状态的新方法。首先采用去极化电流谱线末端双点解析法确定变压器油纸绝缘等效电路模型,提出新型极化最大直谱线,直接提取3个新特征量:极化小电阻支路数l Low_R、极化最大斜率aτmax、最大截距bτmax;经研究分析证实:油纸绝缘老化程度越严重,l Low_R越多,aτmax、bτmax越大。多台变压器实验数据分析计算表明:依据新特征量能有效诊断出油纸绝缘老化状态;确定等效电路的新方法和新特征量为诊断油纸绝缘老化提供了新的思路。 展开更多

关键词 去极化电流 末端双点解析 极化小电阻支路数 极化最大直谱线 油纸绝缘 老化诊断

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电弧故障保护电器动作特性测试分析系统 被引量：10

6

作者 苏晶晶 许志红 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期194-200,共7页

针对电弧故障保护电器动作特性测试项目多、操作复杂、试验效率低等问题,研究了一种电弧故障保护电器动作特性测试分析系统。利用电磁开关设计综合试验电路,以开关的状态作为控制和观测量,实现综合试验电路的自动化控制及其状态监测;采... 针对电弧故障保护电器动作特性测试项目多、操作复杂、试验效率低等问题,研究了一种电弧故障保护电器动作特性测试分析系统。利用电磁开关设计综合试验电路,以开关的状态作为控制和观测量,实现综合试验电路的自动化控制及其状态监测;采用基于电压和机械位移量的机电耦合反馈控制策略,改善电弧故障模拟装置的运行性能,提高电弧故障模拟的成功率;同时,上位机平台对下位机硬件设备的运行状态进行控制和监测,并实时采集电弧电压和电流波形。测试系统不仅能够实现对电弧故障保护电器动作特性的自动测试,还具有波形采集与存储、测试报告自动生成等功能,大幅度提高试验的自动化水平和试验效率,减少测试过程中人为因素的干扰,为进一步研究故障电弧的形成机理与故障电弧检测技术奠定基础。 展开更多

关键词 特性测试 电弧故障保护电器 故障电弧 功能配置 反馈控制

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基于去极化电流Prony拟合的油纸绝缘德拜参数辨识方法 被引量：9

7

作者 高浩 刘庆珍 蔡金锭 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期210-218,共9页

提出一种利用自适应采样间隔Prony算法对去极化电流数据进行拟合,进而辨识出徳拜等效电路参数的方法。根据扩展德拜等效模型下去极化电流指数函数叠加的物理性质,对传统单采样间隔Prony算法进行改进:根据不同大小时间常数去极化电流子... 提出一种利用自适应采样间隔Prony算法对去极化电流数据进行拟合,进而辨识出徳拜等效电路参数的方法。根据扩展德拜等效模型下去极化电流指数函数叠加的物理性质,对传统单采样间隔Prony算法进行改进:根据不同大小时间常数去极化电流子谱线的衰减特性实现采样间隔的自适应选择,利用自适应采样间隔对去极化电流数据进行多次Prony拟合,得到相应时间常数的子谱线弛豫参数,进而辨识出油纸绝缘的徳拜电路参数;搭建扩展德拜模型仿真平台得到PDC仿真数据进行拟合,验证了自适应采样间隔Prony算法对徳拜电路参数辨识的准确性,取一台现场实测的油纸绝缘调压器去极化电流数据进行拟合,拟合结果与实测电流吻合,验证了此方法在现场噪声干扰测试条件下的可靠性;对实测数据的拟合结果证实了扩展德拜模型对油纸绝缘介质响应过程描述的准确性,徳拜拟合对现场实测的噪声干扰起到了滤波的作用。 展开更多

关键词 油纸绝缘 扩展德拜模型 参数辨识 PRONY算法 去极化电流 拟合 采样间隔

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高压直流继电器电磁系统的优化设计 被引量：7

8

作者 苏伟龙 许志红 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第3期343-351,共9页

电磁系统是高压直流继电器的关键组成部分.其中导磁部件的磁饱和情况、涡流现象及结构参数等影响着电磁系统的工作性能.针对该问题,建立继电器电磁系统有限元模型,并进行实验验证.以提高继电器吸持力、降低吸合时间为目标,利用正交试验... 电磁系统是高压直流继电器的关键组成部分.其中导磁部件的磁饱和情况、涡流现象及结构参数等影响着电磁系统的工作性能.针对该问题,建立继电器电磁系统有限元模型,并进行实验验证.以提高继电器吸持力、降低吸合时间为目标,利用正交试验法对继电器电磁系统进行优化设计.优化过程中通过磁场法分析工作气隙磁通密度的分布情况,并结合继电器在工作过程中导磁部件的磁饱和现象,锁定动铁心横截面积、静铁心厚度和垫片厚度作为优化变量.根据正交试验方差分析法确定三者的最优水平组合与影响动态特性的显著程度.加工优化样机,并进行实验,实验结果表明,该优化方案可以有效地提高继电器吸持力、降低吸合时间. 展开更多

关键词 高压直流继电器 电磁仿真 动态特性 正交优化设计

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基于梯度范数的暂态稳定评估模型的不平衡修正方法

9

作者 胡力涛 王怀远 +2 位作者 党然 童浩轩 张旸 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期158-163,177,共7页

为了解决电力系统中样本数量和质量不平衡造成的暂态稳定评估偏差问题,从评估模型的训练过程出发,通过预训练模型获得样本对模型参数修正的梯度范数,引入梯度范数均值比量化样本的不平衡程度,相较于先验信息,梯度范数均值比综合考虑了... 为了解决电力系统中样本数量和质量不平衡造成的暂态稳定评估偏差问题,从评估模型的训练过程出发,通过预训练模型获得样本对模型参数修正的梯度范数,引入梯度范数均值比量化样本的不平衡程度,相较于先验信息,梯度范数均值比综合考虑了样本数量与样本质量的不平衡,并提出基于代价敏感法的不平衡修正方法,利用该方法改善模型的评估倾向性,以实现较好的修正效果。IEEE39节点系统和华东电网系统的仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 深度学习 暂态稳定评估 代价敏感 梯度范数 堆叠稀疏自编码器 不平衡样本

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基于拉曼光谱数据处理和谱峰识别的变压器油绝缘老化研究

10

作者 刘庆珍 张溢 鄢仁武 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期158-166,共9页

针对变压器油的拉曼光谱分析通常受到噪声和荧光背景等的干扰以及谱峰位置难以识别的问题,提出了一种改进的数据处理和谱峰识别算法,用于变压器油老化评估时的拉曼光谱分析。提出一种自适应Savitzky-Golay滤波法,引入自适应窗口大小拉... 针对变压器油的拉曼光谱分析通常受到噪声和荧光背景等的干扰以及谱峰位置难以识别的问题,提出了一种改进的数据处理和谱峰识别算法,用于变压器油老化评估时的拉曼光谱分析。提出一种自适应Savitzky-Golay滤波法,引入自适应窗口大小拉曼光谱数据进行去噪处理。采用改进的多项式拟合算法对去噪后的数据进行去除荧光背景处理,减小荧光背景对拟合结果的影响。通过数据点与期望的拉曼信号的接近程度为每个数据点赋予权重,以实现更准确的去荧光背景处理。利用谱峰识别技术判别变压器油的老化程度,采用大小两种尺度高斯窗口判别法来识别谱峰,并结合局部加权信噪比(local weighted signal-to-noise ratio,LW_SNR)来判断疑似拉曼谱峰的真实性。最后通过实验验证了所提算法在变压器油老化评估中的有效性。 展开更多

关键词 去噪 荧光背景 谱峰识别 局部窗口加权信噪比 变压器油老化评估

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基于粒子群算法的智能换相策略 被引量：5

11

作者 余振洲 许志红 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期67-73,共7页

针对我国城乡配电台区中大量单相负荷在三相随机分布中造成的三相负荷不平衡现象,提出基于粒子群算法的智能换相开关,以解决三相不平衡问题.根据当前三相的电量信息及负荷状态,制定智能换相策略,指导换相开关切换负荷在三相中的连接相别... 针对我国城乡配电台区中大量单相负荷在三相随机分布中造成的三相负荷不平衡现象,提出基于粒子群算法的智能换相开关,以解决三相不平衡问题.根据当前三相的电量信息及负荷状态,制定智能换相策略,指导换相开关切换负荷在三相中的连接相别,使三相达到平衡状态.针对粒子群算法本身缺陷进行改进,通过仿真及试验验证,证明了智能换相策略的可靠性. 展开更多

关键词 低压配电网 三相负荷不平衡 智能换相策略 粒子群算法

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复合电压薄弱性指标及以其为导向的无功优化策略

12

作者 刘庆珍 黄君莹 王少芳 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期147-152,159,共7页

提出了一种新的电力系统薄弱环节确定指标,并提出以系统薄弱环节分析为导向的多目标函数无功优化方法。首先,融合薄弱性指标电压和功率两方面的特点和优势,定义了新的薄弱环节复合裕度判定指标,综合描述负荷正常工作点与电压崩溃点的距... 提出了一种新的电力系统薄弱环节确定指标,并提出以系统薄弱环节分析为导向的多目标函数无功优化方法。首先,融合薄弱性指标电压和功率两方面的特点和优势,定义了新的薄弱环节复合裕度判定指标,综合描述负荷正常工作点与电压崩溃点的距离;以该指标为判定标准识别出系统的电压薄弱环节点集,由此点集构成无功优化的待补偿节点集。然后,建立多目标无功优化模型,采用改进自适应遗传算法,在算法选择环节采用确定式选择原则替换传统轮盘赌法,进而完成多目标无功优化模型求解。最后,以IEEE 30节点系统和新英格兰IEEE 39节点系统为仿真试验案例,通过优化后多项系统运行指标与传统方法计算结果的对比,验证了以新的薄弱环节判定指标为无功优化策略的有效性和优越性,同时也证明了改进后的自适应遗传算法在多目标无功优化计算中的高效性。 展开更多

关键词 薄弱环节 复合裕度指标 多目标无功优化 自适应遗传算法 确定式选择原则

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非隔离型高升压直流变换器拓扑推演及平台设计

13

作者 张艺明 周明珠 +1 位作者 刘超 庄一展 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第2期106-113,共8页

高升压、高效率、高功率密度的DC-DC变换器是可再生能源系统的重要组成部分。耦合电感因其良好的调压特性和高功率密度等特点广泛应用于高升压直流变换器拓扑的构造。基于耦合电感的高升压boost变换器种类非常多,为了帮助学生更好地理... 高升压、高效率、高功率密度的DC-DC变换器是可再生能源系统的重要组成部分。耦合电感因其良好的调压特性和高功率密度等特点广泛应用于高升压直流变换器拓扑的构造。基于耦合电感的高升压boost变换器种类非常多,为了帮助学生更好地理解这些变换器,并掌握它们的拓扑规律,该文采用“倍压单元-变换器拓扑-演化规律”思路,总结了一系列非隔离型高升压直流变换器的演变规律。以Y源结构的耦合电感高升压boost变换器为例,进行了模态分析和电压增益推导。为了验证该高升压直流变换器的稳态性质和动态性质,搭建了实验平台,并验证了该变换器的可行性和稳定性,旨在帮助学生加强对电力电子中高升压直流变换器的直观认识和理解,并提升归纳总结能力。 展开更多

关键词 耦合电感 倍压单元 直流变换器 Y源结构 实验平台

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结合频率预测的虚拟同步发电机自适应参数控制策略 被引量：4

14

作者 李天扬 温步瀛 王怀远 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第6期720-726,共7页

在基于虚拟同步发电机的逆变器控制模块中加入频率预测环节,得到系统受扰动后频率的最低或最高值.基于预测频率极限值,在满足储能释放最大容量不变和逆变器输出功率不超过额定容量的前提下,利用逆变器参数可实时调节的优势,增大虚拟转... 在基于虚拟同步发电机的逆变器控制模块中加入频率预测环节,得到系统受扰动后频率的最低或最高值.基于预测频率极限值,在满足储能释放最大容量不变和逆变器输出功率不超过额定容量的前提下,利用逆变器参数可实时调节的优势,增大虚拟转动惯量和阻尼系数的整定区间.结合更灵活的参数取值方法,提出转动惯量和阻尼系数协调控制策略,从而改善受扰动后系统频率和输出功率的恢复效果.根据二阶系统响应指标要求,给出参数整定方法.最后,利用Matlab/Simulink仿真,在孤岛和并网模式下验证所提控制策略的有效性. 展开更多

关键词 虚拟同步发电机 频率预测 转动惯量 阻尼 自适应控制

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智能接触器充电与控制模块设计 被引量：1

15

作者 陈坚 庄杰榕 许志红 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第6期782-788,共7页

接触器控制模块充电过程通常由整流滤波环节完成,该环节导致输入电流畸变,给电网带来较为严重的谐波污染,但现有接触器控制方案缺少谐波抑制功能.为此,基于模块化思想研究设计智能接触器的充电与控制模块,充电子模块采用电压外环电流内... 接触器控制模块充电过程通常由整流滤波环节完成,该环节导致输入电流畸变,给电网带来较为严重的谐波污染,但现有接触器控制方案缺少谐波抑制功能.为此,基于模块化思想研究设计智能接触器的充电与控制模块,充电子模块采用电压外环电流内环策略,可抑制输入电流谐波;同时,控制子模块采用线圈电流滞环策略,实现接触器稳定运行.以CJ20-400A为对象进行实验验证,结果表明,在不同电压下,所设计的模块可改善输入电流畸变,获得较好的功率因数校正和谐波抑制效果. 展开更多

关键词 智能接触器 充电与控制模块 输入电流畸变 谐波抑制 模块化

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剩余电流波形发生装置的设计 被引量：1

16

作者 陈作开 许志红 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期74-81,共8页

利用LabVIEW软件作为上位机部分进行平台开发,针对剩余电流保护电器的动作特性测试展开研究.基于波形数据库设计一种剩余电流波形发生装置,搭建上位机操作界面,设计信号隔离和功率放大电路.通过LabVIEW与Multisim联合仿真验证方案的可行... 利用LabVIEW软件作为上位机部分进行平台开发,针对剩余电流保护电器的动作特性测试展开研究.基于波形数据库设计一种剩余电流波形发生装置,搭建上位机操作界面,设计信号隔离和功率放大电路.通过LabVIEW与Multisim联合仿真验证方案的可行性,以FFT和THD值等指标衡量波形还原输出效果.实验结果表明,该装置能够准确输出多种波形条件下的剩余电流,能够为检验剩余电流保护电器的动作特性提供测试信号,特别是在一些高成本、难以重复操作的实验例如生物触电实验中,具有较好的可替代性和实用性. 展开更多

关键词 剩余电流 波形数据库 波形还原 功率放大

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