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基于多分类支持向量机的变压器在线监测数据错误模式识别

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高压电器 2024年第7期60卷 173-181页

作者：何宁辉吴旭涛张佩沙伟燕周秀丁培杨擎柱程养春国网宁夏电力有限公司电力科学研究院银川750011 华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室北京102206

针对变压器在线油中溶解气体在线监测数据质量问题,统计了200多台监测装置的2020全年数据,总结了3种主要数据错误模式;提出了数据错误模式识别策略和特征参数,构建了多分类支持向量机进行错误数据识别与分类;并利用核主成分分析法和排... 详细信息

针对变压器在线油中溶解气体在线监测数据质量问题,统计了200多台监测装置的2020全年数据,总结了3种主要数据错误模式;提出了数据错误模式识别策略和特征参数,构建了多分类支持向量机进行错误数据识别与分类;并利用核主成分分析法和排列组合遍历寻优法对特征向量进行了降维优化。所构建的多分类支持向量机分类器对于H_(2)错误数据识别准确率达到97.5%,对于其他气体达到90%以上。应用所构建的分类器对2020全年数据进行了统计,其中H2的错误数据达到27.14%,C_(2)H_(2)的错误数据达到1.75%。

关键词：错误数据模式识别支持向量机在线监测变压器油中溶解气体分析

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基于随机森林的变压器多源局部放电诊断

中国电机工程学报 2018年第17期38卷 5246-5256页

作者：程养春张振亮新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)

目前变压器多源局部放电诊断的方法主要是先对采集的放电脉冲进行分离,再对分离的脉冲群进行局部放电诊断。然而,应用于脉冲分离的聚类算法的聚类个数确定问题制约着该方法的实用性,且该方法对信号采集器的采样率有很高的要求。针对上... 详细信息

目前变压器多源局部放电诊断的方法主要是先对采集的放电脉冲进行分离,再对分离的脉冲群进行局部放电诊断。然而,应用于脉冲分离的聚类算法的聚类个数确定问题制约着该方法的实用性,且该方法对信号采集器的采样率有很高的要求。针对上述缺陷,在实验室条件下模拟匝间模型、油楔模型和针板模型3种放电模型,将多个单源放电数据与噪声融合,生成多源放电数据,用于研究多源放电诊断方法。局部放电模式识别领域中常用的分类器算法包括神经网络、支持向量机（support vector machine,SVM）和K邻近（K-nearest neighbor,KNN）等。随机森林（random forest,RF）算法具有无需特征选择、不易过度拟合的优点,但在局部放电模式识别领域中应用较少。利用神经网络、SVM、KNN以及RF算法对多源放电中有、无某种放电模式的数据进行学习,从而跳过脉冲分离环节。结果表明：在一定幅值范围的白噪声干扰下,RF算法在各模式的识别准确率均优于其它算法。利用实际噪声干扰下的多源局部放电数据对各算法进行验证,结果表明RF算法仍可对有、无匝间以及有、无油楔进行有效识别,但各分类器对有、无针板放电的识别效果均不理想。利用RF算法得到的3个识别模型可实现多源局部放电模式识别。

关键词：多源局部放电变压器模式识别随机森林

发电机定子局部放电检测中励磁干扰耦合规律的研究

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电网技术 2005年第3期29卷 50-54页

作者：程养春李成榕王伟林耀洲华北电力大学电气工程学院

发电机定子局部放电在线监测的技术关键之一是将定子局部放电信号与噪声信号区别开来,在线监测中会遇到许多干扰,其中包括来自励磁系统的脉冲干扰。作者通过在小型发电机上进行耦合试验,研究了励磁系统中整流元件的脉冲和转子滑环火花... 详细信息

发电机定子局部放电在线监测的技术关键之一是将定子局部放电信号与噪声信号区别开来,在线监测中会遇到许多干扰,其中包括来自励磁系统的脉冲干扰。作者通过在小型发电机上进行耦合试验,研究了励磁系统中整流元件的脉冲和转子滑环火花放电脉冲通过励磁绕组向定子电枢绕组耦合的规律,分析得出了这类脉冲干扰在励磁绕组与电枢绕组之间的电场和磁场耦合机理,认为低频脉冲干扰通过磁场耦合进入电枢绕组,现场试验结果证实了这一结论。

关键词：大型发电机定子局部放电检测励磁系统励磁干扰耦合规律脉冲干扰

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基于人工神经网络的零值绝缘子诊断

高电压技术 2002年第6期28卷 6-7,10页

作者：万收兰程养春李成榕中石化工程建设公司北京100101 华北电力大学北京102206

研究了高压线路零值检测中绝缘子电晕脉冲信号及现场脉冲干扰的个数、最大幅度、平均幅度对相位的分布曲线 (n—φ、qmax—φ、qave—φ) ,并提取了表示曲线特性的 5项统计指标 ,利用人工神经网络对曲线进行模式识别以实现零值绝缘子的... 详细信息

研究了高压线路零值检测中绝缘子电晕脉冲信号及现场脉冲干扰的个数、最大幅度、平均幅度对相位的分布曲线 (n—φ、qmax—φ、qave—φ) ,并提取了表示曲线特性的 5项统计指标 ,利用人工神经网络对曲线进行模式识别以实现零值绝缘子的检测 ,研究表明其识别准确率～ 80 %。

关键词：电晕高压输电线路人工神经网络零值绝缘子诊断

基于应力–强度干涉模型的随机应力下变压器故障概率估算方法

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中国电机工程学报 2019年第16期39卷 4958-4966页

作者：程养春白华颖赵丽郭绍伟新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网河南省电力公司检修公司河南省郑州市450007 高电压与电磁兼容北京市重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京市西城区100045

电力设备绝缘系统性能劣化程度的随机性和外来过电压的随机性是设备故障随机性的根源。现有的变压器状态评价方法不能准确描述设备故障概率随着外在随机因素的变化。借鉴机械系统可靠性领域常用的应力–强度干涉模型,建立能够准确表达... 详细信息

电力设备绝缘系统性能劣化程度的随机性和外来过电压的随机性是设备故障随机性的根源。现有的变压器状态评价方法不能准确描述设备故障概率随着外在随机因素的变化。借鉴机械系统可靠性领域常用的应力–强度干涉模型,建立能够准确表达随机因素下变压器故障概率计算方法。以变压器遭受雷击时的故障概率为例,给出绝缘耐受电压概率密度分布函数计算方法和变压器绝缘薄弱部位所承受的雷电过电压的概率密度分布函数计算方法,建立变压器的单次雷击、多次雷击作用以及考虑一段时间内的雷击次数的故障概率计算方法。通过变压器油击穿电压实测数据,进行具体算例验证,结果表明该方法可以实现设备在随机因素作用下的故障概率准确定量计算。

关键词：变压器雷击故障概率应力-强度干涉模型随机应力

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直流合成绝缘子带电检测仪的研制

高电压技术 2004年第12期30卷 27-29页

作者：沈小军江秀臣王伟程养春上海交通大学电气工程系上海200030 华北电力大学电气工程学院北京102206

根据直流合成绝缘子电场分布特点 ,研制开发了轻便、可靠、有效的直流合成绝缘子带电检测仪 ,它通过测量合成绝缘子的纵向电场强度来判断直流合成绝缘子内导通性故障。实验室试验结果表明该检测仪能有效地检测出直流合成绝缘子内导通性... 详细信息

根据直流合成绝缘子电场分布特点 ,研制开发了轻便、可靠、有效的直流合成绝缘子带电检测仪 ,它通过测量合成绝缘子的纵向电场强度来判断直流合成绝缘子内导通性故障。实验室试验结果表明该检测仪能有效地检测出直流合成绝缘子内导通性故障且灵敏度较高。

关键词：直流合成绝缘子带电检测检测仪

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地面检测零值绝缘子中抗干扰措施的研究

中国电机工程学报 2002年第6期22卷 80-84页

作者：程养春李成榕丁立健全玉生华北电力大学(北京)电力系北京100085

大量研究结果表明,输电线路上的零值绝缘子可以通过流经杆塔接地线的绝缘子电晕脉冲信号检测出来。但是,接地线上有许多干扰,如果不消除它们,绝缘子电晕脉冲很难测到。提出了用于消除泄漏电流、谐波和电力载波等周期性干扰的高频传感器... 详细信息

大量研究结果表明,输电线路上的零值绝缘子可以通过流经杆塔接地线的绝缘子电晕脉冲信号检测出来。但是,接地线上有许多干扰,如果不消除它们,绝缘子电晕脉冲很难测到。提出了用于消除泄漏电流、谐波和电力载波等周期性干扰的高频传感器系统,而且着重讨论了用基于脉冲统计特性的模式识别方法区分绝缘子电晕与金具、导线电晕的可行性,并提出了几条识别准则。最后,分析了实际线路检测情况。其检测结果比较准确,有力地证实了上述方法极其有效和实用。

关键词：地面检测零值绝缘子抗干扰高压输电线路

局部放电检测中傅立叶级数法与几种抗干扰方法的比较分析

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电网技术 2005年第12期29卷 33-38页

作者：程养春李成榕王伟高电压与电磁兼容北京市重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

提出了一种新的抗窄带干扰方法,傅立叶级数法。首先利用原始局放数据估算窄带干扰的频率和傅立叶级数的系数,然后利用傅立叶系数估算窄带干扰波形,再将原始数据与估算结果相减,则窄带干扰被抵消而局放脉冲得以保留。文章利用仿真数据和... 详细信息

提出了一种新的抗窄带干扰方法,傅立叶级数法。首先利用原始局放数据估算窄带干扰的频率和傅立叶级数的系数,然后利用傅立叶系数估算窄带干扰波形,再将原始数据与估算结果相减,则窄带干扰被抵消而局放脉冲得以保留。文章利用仿真数据和现场试验数据分析了该方法的抗干扰效果,并与常用的数字滤波器、时频转换法、自适应滤波和小波滤波等方法进行了比较。发现该方法能够较好地消除窄带干扰,同时尽量保留了局放脉冲的幅值和极性特征。特别是在脉冲的主要频谱与窄带干扰的频谱非常接近时,傅立叶级数法的抗窄带干扰效果更明显。

关键词：高压电力设备绝缘状况局部放电检测傅立叶级数法抗干扰方法

用傅立叶级数法消除局部放电检测中窄带干扰的研究

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中国电机工程学报 2005年第20期25卷 106-111页

作者：程养春李成榕王伟华北电力大学电气工程学院北京市昌平区102206 高电压与电磁兼容北京市重点实验室北京市昌平区102206 电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

提出了一种新的抗窄带干扰方法——傅立叶级数法,利用原始数据通过傅立叶级数估计原始数据中的窄带干扰波形,然后与原始数据相减,以得到局部放电脉冲信号;通过仿真数据和现场实际数据验证了该方法的抗干扰效果,发现该方法能够在完全消... 详细信息

提出了一种新的抗窄带干扰方法——傅立叶级数法,利用原始数据通过傅立叶级数估计原始数据中的窄带干扰波形,然后与原始数据相减,以得到局部放电脉冲信号;通过仿真数据和现场实际数据验证了该方法的抗干扰效果,发现该方法能够在完全消除窄带干扰的同时,基本保留局部放电脉冲的波形、幅值和极性,尤其在脉冲信号的中心频谱与干扰的频谱非常接近时;讨论了随机干扰、频率误差和模数转换量化误差对抗干扰效果的影响,认为这些因素对抗干扰效果的影响不大;与常见的时频转换法和自适应滤波法进行了对比分析,结果表明傅立叶级数法在保持局部放电原始波形、幅值和极性信息方面具有明显优点。

关键词：局部放电窄带干扰傅立叶级数电力设备