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基于物联网的电力设备状态检测系统应用研究

中国设备工程 2024年第11期 148-150页

作者：管红立李志远谢芳国网山东省电力公司菏泽供电公司山东菏泽274009

本文首先概述了物联网的概念、基础架构和关键技术,然后重点阐述了物联网技术在电力设备状态检测中的具体应用,包括在感知层使用各种传感器采集数据和应用ADC处理数据、在网络层使用5G和HMAC等技术进行数据传输和安全认证、在应用层使... 详细信息

本文首先概述了物联网的概念、基础架构和关键技术,然后重点阐述了物联网技术在电力设备状态检测中的具体应用,包括在感知层使用各种传感器采集数据和应用ADC处理数据、在网络层使用5G和HMAC等技术进行数据传输和安全认证、在应用层使用大数据和机器学习算法进行状态监测与故障预测。通过这些关键技术应用,可有效提升电力设备的运行效率与可靠性。

关键词：物联网电力设备状态检测传感器 5G通信大数据分析

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基于科技创新的电力储存效率提升策略

华东科技 2024年第04期 96-98页

作者：毕菡枢管红立李志远国网山东省电力公司菏泽供电公司

面对电力系统转型的现实需求，提升电力储存效率势在必行。本文阐述了提升电力储存效率的意义，并总结了几点科技创新策略，如采用新材料改进电池性能、利用大数据和人工智能技术进行需求预测和系统优化、发展分布式储能与微电网等，旨...

面对电力系统转型的现实需求，提升电力储存效率势在必行。本文阐述了提升电力储存效率的意义，并总结了几点科技创新策略，如采用新材料改进电池性能、利用大数据和人工智能技术进行需求预测和系统优化、发展分布式储能与微电网等，旨在进一步提升电力储存效率，推动电力系统转型。

关键词：

来源：博看期刊

低压配电系统串联故障电弧特征与诊断方法研究

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低压配电系统串联故障电弧特征与诊断方法研究

作者：管红立河北工业大学

学位级别：硕士

串联电弧故障常引发低压配电系统电气火灾。由于负载的存在电弧电流受到诸多限制,特别是当屏蔽性负载(例如:电钻、电磁炉)存在时故障电弧特征被掩盖,致使传统保护装置无法有效保护。因此,很有必要开展串联故障电弧特征分析与诊断方法研... 详细信息

串联电弧故障常引发低压配电系统电气火灾。由于负载的存在电弧电流受到诸多限制,特别是当屏蔽性负载(例如:电钻、电磁炉)存在时故障电弧特征被掩盖,致使传统保护装置无法有效保护。因此,很有必要开展串联故障电弧特征分析与诊断方法研究。为实现低压串联电弧故障准确诊断,首先按照UL1699、GB14287.4标准搭建了碳电极点接触电弧故障模拟试验平台,选取具有代表性的线性、非线性负载进行了串联电弧故障实验,为后续研究提供了可靠数据源。其次,采用C-C算法计算最佳延迟时间和最佳嵌入维数并重构高维相空间,将电弧电压、电流信号放入高维空间进行分析。采用小数据量法计算了电弧电压、电流信号的最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数,并选取相平面中相轨迹线的分布规律和最大Lyapunov指数为指示量,分析了低压空气电弧电压、电流信号的混沌特性。结果表明,电弧具有混沌特性致使相平面内电弧电压信号相轨迹线成簇分布、电弧电流信号具有分形特征,为电弧故障诊断方法的设计提供了依据。最后,针对故障电弧电压信号相轨迹线呈现出成簇分布的特征,设计了基于K-means聚类算法的电弧故障诊断方法,经验证其准确率高于98%,可用于检测特定位置或者特定线段内的串联电弧故障。针对故障电弧电流信号相轨迹线呈现出分形特征,分别采用容积维数和关联维数提取故障电弧特特征向量,运用最小二乘支持向量基(LSSVM)构造电弧故障诊断器,提出了一种多特征融合的新型串联电弧故障诊断方法,经验证其准确率高于95%且不受电弧发生位置的限制,可用低压串联电弧故障诊断。研究结果不仅丰富了低压空气电弧电压、电流信号的故障特性,还实现了低压线路中串联电弧故障准确诊断。可为电弧模型和基于故障电弧电压、电流混沌特性的电弧式电气火灾监控探测器设计提供理论指导。

关键词：电弧故障诊断相空间重构成簇分布分形 K-means聚类最小二乘支持向量机

Fe-Ga磁致伸缩位移传感器驱动电流位置调整与回波速度校正

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传感技术学报 2017年第1期30卷 109-114页

作者：谢新良张露予王博文管红立河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室天津300130

通过对传统Fe-Ga磁致伸缩位移传感器驱动脉冲电流输入端位置的改进,降低了驱动脉冲电流噪声对检测线圈输出电压的影响,并使检测线圈输出电压信噪比由15.5 d B提高至23.7 d B。基于应力波无阻尼反射原理提出一种新的回波速度校正法,确立... 详细信息

通过对传统Fe-Ga磁致伸缩位移传感器驱动脉冲电流输入端位置的改进,降低了驱动脉冲电流噪声对检测线圈输出电压的影响,并使检测线圈输出电压信噪比由15.5 d B提高至23.7 d B。基于应力波无阻尼反射原理提出一种新的回波速度校正法,确立了回波速度与波导丝长度、应力波传播时间、反射波传播时间的数学关系,并给出此表达式适用的驱动脉冲电流频率范围。制作了样机,通过实验验证了此方法最大位移测量误差减小到原来的1/5,为Fe-Ga磁致伸缩位移传感器输出性能研究提供了理论依据。

关键词：磁致伸缩位移传感器结构回波速度信噪比无阻尼反射

基于相空间重构和Lyapunov指数电弧电压混沌特性分析

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燕山大学学报 2017年第2期41卷 149-155页

作者：管红立王博文赵智忠河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室天津300130

串联电弧故障是引发电气火灾的关键原因。为得到可靠数据源及更全面认识电弧电压特性,按照UL1699、GB 14287.4标准搭建了实际用电环境电弧故障模拟实验平台。依据实验结果,采用相空间重构算法将电弧电压信号引入高维空间进行分析,并给... 详细信息

串联电弧故障是引发电气火灾的关键原因。为得到可靠数据源及更全面认识电弧电压特性,按照UL1699、GB 14287.4标准搭建了实际用电环境电弧故障模拟实验平台。依据实验结果,采用相空间重构算法将电弧电压信号引入高维空间进行分析,并给出其二维相平面;采用小数据量法计算了电弧电压的最大Lyapunov指数。选定相平面中相轨线的分布规律和最大Lyapunov指数为指示量,证明了低压串联电弧电压信号存在混沌特征。研究结果不仅丰富了电弧电压信号的特性,还为电弧模型设计和电弧式电气火灾监控探测器提供理论指导。

关键词：电弧电压混沌特性相空间重构最大Lyapunov指数小数据量法

基于相空间重构和Lyapunov指数电弧电流混沌特性分析

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电工电能新技术 2017年第3期36卷 35-40页

作者：管红立王博文赵智忠电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室河北工业大学天津300130

串联电弧故障是引发电气火灾的关键原因。为了得到可靠数据源及更全面地认识电弧电流信号特性,按照UL1699、GB14287.4标准搭建了实际用电环境电弧故障实验平台。依据实验结果,利用相空间重构算法将电弧电流信号引入高维空间进行分析,并... 详细信息

串联电弧故障是引发电气火灾的关键原因。为了得到可靠数据源及更全面地认识电弧电流信号特性,按照UL1699、GB14287.4标准搭建了实际用电环境电弧故障实验平台。依据实验结果,利用相空间重构算法将电弧电流信号引入高维空间进行分析,并做出了阻性、阻感性负载的三维相图。采用小数据量法计算了串联电弧电流信号的最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数。综合分析三维相图和最大李雅普诺夫指数,证明了低压串联电弧电流信号存在混沌特征,有望通过电流的混沌特性找出新的电弧故障诊断方法。

关键词：相空间重构混沌串联电弧相图最大李雅普诺夫指数小数据量法

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低压交流串联故障电弧模型及实验

电力系统及其自动化学报 2018年第2期30卷 26-29,35页

作者：王启龙王博文管红立赵智忠电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室(河北工业大学) 天津300130

基于电路理论,将电弧等效为时变电阻,提出了一种以电弧电阻和负载参数为变量的电弧数学模型。将电弧电阻看成时间的周期函数,并对电弧电阻进行分区域处理,给出了各区域电弧电阻的数学表达式。应用模型计算不同负载下的电弧电流,计算结... 详细信息

基于电路理论,将电弧等效为时变电阻,提出了一种以电弧电阻和负载参数为变量的电弧数学模型。将电弧电阻看成时间的周期函数,并对电弧电阻进行分区域处理,给出了各区域电弧电阻的数学表达式。应用模型计算不同负载下的电弧电流,计算结果分别与Cassie电弧模型、Stokes电弧模型仿真结果、实验结果进行对比。对比结果验证了此电弧模型的正确性和实用性。此研究可为低压串联故障电弧的诊断提供理论依据。

关键词：故障电弧模型时变电阻电弧电流串联电路

一种新型永磁直线振动发电机的设计与仿真研究

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电机与控制应用 2016年第11期43卷 74-79页

作者：邹尊强王博文崔晓静管红立河北工业大学电气工程学院电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室天津300130

设计了一种新型永磁直线振动发电机,减小了动子与定子间的磁力。利用有限元仿真软件对所设计永磁直线振动发电机结构进行了优化。仿真结果证明:外壳采用导磁性能较好的硅钢材料、永磁体选用钕铁硼材料时,发电机输出电动势更高;随着永磁... 详细信息

设计了一种新型永磁直线振动发电机,减小了动子与定子间的磁力。利用有限元仿真软件对所设计永磁直线振动发电机结构进行了优化。仿真结果证明:外壳采用导磁性能较好的硅钢材料、永磁体选用钕铁硼材料时,发电机输出电动势更高;随着永磁体厚度的增加,动子与定子间距的减小,输出电动势有效值逐渐增大;随着永磁体宽度的增加,输出电动势会出现一个极大值。最终确定外壳选用硅钢材料,永磁体选用钕铁硼材料,永磁体尺寸为100 mm×26 mm×5 mm,动子与定子距离为4 mm。在振动频率为1 Hz、振幅为30 mm的正弦位移激励下,发电机的输出电动势有效值为4.190 8 V,可输出最大功率为0.215 2 W。

关键词：永磁直线振动发电机有限元仿真结构优化

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多负载并联运行时支路串联电弧故障诊断

电器与能效管理技术 2017年第7期 8-14页

作者：管红立王博文赵智忠河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室天津300130 国网山东省电力公司菏泽供电公司山东菏泽274000

为实现多负载同时工作时能准确诊断某一支路发生的电弧故障,按照UL 1699和GB 14287.4标准搭建了碳电极电弧故障试验平台。依据试验结果,基于相空间重构将电弧电流引入高维空间,分别采用容积维数和关联维数提取故障电弧特征向量。运用最... 详细信息

为实现多负载同时工作时能准确诊断某一支路发生的电弧故障,按照UL 1699和GB 14287.4标准搭建了碳电极电弧故障试验平台。依据试验结果,基于相空间重构将电弧电流引入高维空间,分别采用容积维数和关联维数提取故障电弧特征向量。运用最小二乘支持向量机构造电弧故障诊断器,实现了串联电弧故障准确诊断。研究结果可为电弧式电气火灾监控探测器提供理论基础。

关键词：电弧故障诊断多负载相空间重构 LSSVM 容积维数关联维数