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基于目标检测算法的复合绝缘子表面憎水性智能判别方法

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高压电器 2024年

作者：何潇孙剑邓冶强王羽付忠祥姜炯挺文习山武汉大学电气与自动化学院国网老河口供电公司国网宁波供电公司

目前基于卷积神经网络将复合绝缘子喷水图像进行整体憎水性分类的方法对于图像局部的憎水性关注度不足，因此本文提出了一种基于目标检测算法的复合绝缘子表面憎水性判别方法。首先取样不同形态的喷水图片共5 800张，根据水珠形貌和接... 详细信息

目前基于卷积神经网络将复合绝缘子喷水图像进行整体憎水性分类的方法对于图像局部的憎水性关注度不足，因此本文提出了一种基于目标检测算法的复合绝缘子表面憎水性判别方法。首先取样不同形态的喷水图片共5 800张，根据水珠形貌和接触角提出了单独针对水珠的分类标准。之后采用以SE-Resnet为骨架网络的Faster R-CNN对表面水珠进行分类，并获得了基于目标检测算法的21个水珠局部特征参数。为了兼顾图片全局特性，同时基于数字图像处理构建了12个与水珠亮斑面积和形态相关的全局参数。最后通过特征筛选，建立了基于BP神经网络的26参数憎水性等级自动判别模型，实现了检测过程的自动化。在±1误差允许范围内，模型判别准确率达到了99.13%。

关键词： BP神经网络绝缘子憎水性目标检测算法图像处理

高土壤电阻率条件下输电线路杆塔组合接地装置性能及优化研究

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武汉大学学报(工学版) 2024年

作者：聂沛王生富蒋玲张成磊鲁海亮文习山武汉大学电气与自动化学院国网青海省电力公司电力科学研究院

杆塔接地装置对于输电线路的防雷接地起着关键作用，降低杆塔接地装置的接地电阻是提高线路耐雷能力的重要手段，现阶段高土壤电阻率地区的杆塔降阻仍缺少高效的方案。基于此本文提出了一种典型杆塔基础联合水平和垂直接地体构成的组合... 详细信息

杆塔接地装置对于输电线路的防雷接地起着关键作用，降低杆塔接地装置的接地电阻是提高线路耐雷能力的重要手段，现阶段高土壤电阻率地区的杆塔降阻仍缺少高效的方案。基于此本文提出了一种典型杆塔基础联合水平和垂直接地体构成的组合接地装置，采用边界元法建立了仿真计算模型，对其不同结构参数下的接地特性进行了研究，整合得到了一套满足高土壤电阻率条件下电阻限值要求的杆塔接地设计方案，进而通过最小二乘法寻求组合接地装置造价最低的组合，得到了不同高土壤电阻率下的最优接地设计方案，为高土壤电阻率地区输电线路杆塔接地设计提供实用化的参考。

关键词：杆塔接地高土壤电阻率组合接地装置接地电阻

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考虑先导电流的架空输电线路雷电反击研究

电瓷避雷器 2024年

作者：司俊杰陈小月文习山邓冶强王达王羽武汉大学电气与自动化学院

先导发展法作为架空输电线路耐雷水平计算中绝缘子串闪络的判据之一，在国内外已经获得广泛应用。在先导通道的建立过程中，会有大量电荷在先导通道中积聚，可以等效为流过放电通道的先导电流，一般认为该先导电流和先导发展速度成正比... 详细信息

先导发展法作为架空输电线路耐雷水平计算中绝缘子串闪络的判据之一，在国内外已经获得广泛应用。在先导通道的建立过程中，会有大量电荷在先导通道中积聚，可以等效为流过放电通道的先导电流，一般认为该先导电流和先导发展速度成正比。但目前基于先导发展法的绝缘子串闪络计算中通常忽略了先导电流。基于CIGRE推荐公式计算先导发展速度和先导电流，在EMTP/ATP中采用可控时变电阻、TACS可控开关、MODEL模块建立了考虑先导电流的绝缘子串闪络模型，开展了500 kV和110 kV架空输电线路反击耐雷水平和500 kV典型变电站雷电侵入波过电压的仿真，对比分析了先导电流对绝缘子串闪络特性、架空输电线路反击耐雷水平、变电站设备雷电侵入波过电压水平的影响。研究发现，忽略先导电流会低估输电线路的反击耐雷水平、高估雷电侵入波过电压幅值和过电压中的高频成分，考虑杆塔高度和接地电阻的影响，提出了计及先导电流的500kV和110kV架空输电线路双回鼓型塔反击耐雷水平修正系数。

关键词：先导发展法先导电流反击耐雷水平雷电侵入波过电压架空输电线路

基于不同倾角下水珠形态量化特征的V串复合绝缘子憎水性判定方法

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高电压技术 2023年第4期49卷 1665-1674页

作者：王维鲁海亮李纯袁田苑玉宽蓝磊文习山武汉大学电气与自动化学院武汉430072 中国电力科学研究院有限公司武汉430074 国家电网无锡供电公司无锡214000

憎水性是表征复合绝缘子老化状况的重要指标,由于V串复合绝缘子伞裙与水平面呈不同的倾角,常规的检测方法无法对其憎水性进行有效的现场检测与判定。首先采用pH值为14、温度为100℃的Na OH溶液对复合绝缘子样片进行老化,在与水平面呈25... 详细信息

憎水性是表征复合绝缘子老化状况的重要指标,由于V串复合绝缘子伞裙与水平面呈不同的倾角,常规的检测方法无法对其憎水性进行有效的现场检测与判定。首先采用pH值为14、温度为100℃的Na OH溶液对复合绝缘子样片进行老化,在与水平面呈25°夹角的条件下采用喷水分级法测试获得了各老化后样片的憎水性等级,提出了采用微量进样器在样片表面滴加体积为20μL水珠的方法,排除了喷水分级法中水雾喷射角度、速度以及喷水量等因素对水珠形态特征的影响。针对不同倾角下水珠在不同憎水性等级样片表面的形态特征,研究了7个水珠形态特征参数与倾角和憎水性等级之间的关系,发现内上角、内顶角相关性较强;结合与倾角和憎水性密切相关的最大稳态水珠体积参数,提出了V串复合绝缘子憎水性等级的综合判定方法。通过对不同倾角下的伞裙开展水珠形态测试,验证了本文提出方法的有效性和准确性,实现了V串复合绝缘子的憎水性检测与判定。

关键词： V串复合绝缘子水珠形态特征参数老化憎水性判定

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任意块状结构土壤中接地的边界元法分析

电网技术 2010年第9期34卷 170-174页

作者：张曾文习山武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072

为计算分析任意块状结构土壤中的接地问题,根据边界元法基本原理,给出了一种通用算法,详细介绍了该算法的原理和计算公式。该算法以边界面元的电位和导体元的电位梯度为未知数,列写并解线性方程组,进而得到各接地参数。运用Matlab编程... 详细信息

为计算分析任意块状结构土壤中的接地问题,根据边界元法基本原理,给出了一种通用算法,详细介绍了该算法的原理和计算公式。该算法以边界面元的电位和导体元的电位梯度为未知数,列写并解线性方程组,进而得到各接地参数。运用Matlab编程计算简单块状结构土壤接地模型,与CDEGS软件计算结果的比较表明了该方法的正确性。针对实际中经常出现的高台模型,给出了通用算法的计算结果,并对高台模型增加垂直接地极以减小接地电阻进行了计算分析。算例计算结果表明,该算法计算速度较快,可用于任意块状结构土壤中任意接地模型的计算分析。

关键词：任意块状结构土壤接地电阻边界元法高台垂直接地极

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交叉跨越输电导线三维工频电磁场计算

高电压技术 2011年第7期37卷 1752-1759页

作者：陈楠文习山蓝磊罗杰李晔武汉大学电气工程学院武汉430072 株洲电业局株洲412000 宁夏电力科学研究院银川750002

为了研究交叉跨越导线周围的工频电磁场分布,考虑导线弧垂和杆塔,根据悬链线方程建立了三相交叉跨越导线的三维电磁场计算模型。基于模拟电荷法,利用线性变化的有限长线电荷模拟输电导线轴向电荷分布,计算交叉导线下方产生的工频电场。... 详细信息

为了研究交叉跨越导线周围的工频电磁场分布,考虑导线弧垂和杆塔,根据悬链线方程建立了三相交叉跨越导线的三维电磁场计算模型。基于模拟电荷法,利用线性变化的有限长线电荷模拟输电导线轴向电荷分布,计算交叉导线下方产生的工频电场。基于毕奥—萨瓦定律,采用有限长载流细导线模型计算交叉导线下方产生的工频磁场。计算分析了交叉角度和导线相序对电磁场分布的影响规律,结果表明:随着交叉角增大,导线下方电磁场逐渐减小;改变导线相序电磁场最大值基本不变;电场强度最大值出现在同相导线投影交叉点位置附近,工频磁场最大值出现在跨越导线中相与被跨导线边相投影交叉处,实际工程中应予以注意;此外,交叉线路下方被跨越导线对交叉导线的电场有屏蔽作用,对磁场则与交叉角度有关。最后对银川地区两条典型交叉输电导线进行了现场测量,验证了算法的有效性。

关键词：输电导线交叉跨越工频电场工频磁场模拟电荷法毕奥-萨瓦定律测量

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模糊神经网络在变压器故障诊断中的应用

高电压技术 2004年第5期30卷 14-17页

作者：彭宁云文习山舒翔武汉大学电气学院武汉430072

提出了与神经网络结合的模糊变压器故障诊断新方法 ,克服了一般模糊诊断学习困难的局限 ;通过与模糊判决矩阵的对应关系 ,发现神经网络系统的权值矩阵就是模糊诊断里面的判决矩阵。模糊神经网络、组合神经网络和判决树 3种方法对故障样... 详细信息

提出了与神经网络结合的模糊变压器故障诊断新方法 ,克服了一般模糊诊断学习困难的局限 ;通过与模糊判决矩阵的对应关系 ,发现神经网络系统的权值矩阵就是模糊诊断里面的判决矩阵。模糊神经网络、组合神经网络和判决树 3种方法对故障样本的正判率分别为 90 .4 %、75 .4 %、83.3% ,这表明模糊神经网络方法的有效性与可行性 ,它弥补了DGA试验相近故障识别率低的不足 ,克服了组合神经网络无“可塑性”的缺陷 ,避免了判决树对样本选择的强烈依赖 ,使故障诊断准确度大为提高 ;

关键词：变压器故障诊断模糊神经网络人工神经网络模糊综合评判理论

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变压器绕组变形的频率响应分析法综述

高电压技术 2006年第5期32卷 37-41页

作者：何平文习山武汉大学电气工程学院武汉430072

目前对绕组频率响应的分析方法主要是基于幅频响应曲线的分析,因此从频段划分、幅频曲线特征的分析及曲线相似指数3方面综述了幅频响应曲线的研究现状,介绍了频率响应分析法的原理,从扫频范围的选择和影响测量的因素2方面讨论了绕组频... 详细信息

目前对绕组频率响应的分析方法主要是基于幅频响应曲线的分析,因此从频段划分、幅频曲线特征的分析及曲线相似指数3方面综述了幅频响应曲线的研究现状,介绍了频率响应分析法的原理,从扫频范围的选择和影响测量的因素2方面讨论了绕组频率响应的测量,认为应建立原始的绕组频率响应数据库,在反映绕组变形程度的曲线相似指数研究方面有待于提出切实有效的量化标准。

关键词：变压器绕组变形频率响应分析法频谱特性故障诊断

采用Markoy模型的输电线路及绝缘子运行风险评估

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高电压技术 2011年第8期37卷 1952-1960页

作者：文习山蓝磊蒋日坤重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030 武汉大学电气工程学院武汉430072

作为解决随机概率过程的经典理论,马尔可夫模型在电力工程领域运用较少,尤其是应用马尔可夫过程来预测输电线路及绝缘子的运行状况及发生污秽闪络和其它故障概率的定量计算,国内外学者还鲜有相关方面研究。为此,建立了基于马尔可夫过程... 详细信息

作为解决随机概率过程的经典理论,马尔可夫模型在电力工程领域运用较少,尤其是应用马尔可夫过程来预测输电线路及绝缘子的运行状况及发生污秽闪络和其它故障概率的定量计算,国内外学者还鲜有相关方面研究。为此,建立了基于马尔可夫过程的输电线路绝缘子运行状态评估模型,包括马尔可夫过程状态转移图和马尔可夫过程矩阵。以湖北省2001-2005年500 kV输电线路故障的运行经验数据为例,计算出相应的故障率λk和修复率μk,并且将其代入马尔可夫模型矩阵方程计算得出该省线路的可靠性以及各类不可用(故障)状态的全态概率pi;利用所建立状态评估模型,计算出湖北省2001-2005年500 kV输电线路的全态可靠性参数,平均无故障时间tfs和平均修复时间trs分别为81.67%、0.9656 a和0.2167 a。

关键词：绝缘子马尔可夫过程故障概率可靠性风险评估输电线路