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基于振动法的换流变压器运行状态识别方法及实验研究

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基于振动法的换流变压器运行状态识别方法及实验研究

作者：武雍烨重庆大学

学位级别：硕士

换流变压器是高压直流输电系统中实现交直流电压转换的重要设备,其运行状态关系到整个高压直流输电系统的安全稳定运行。传统的变压器状态识别方法通常需要停电检修实现,在安全性和经济性上存在较大的局限性。为了高效准确地在线识别实... 详细信息

换流变压器是高压直流输电系统中实现交直流电压转换的重要设备,其运行状态关系到整个高压直流输电系统的安全稳定运行。传统的变压器状态识别方法通常需要停电检修实现,在安全性和经济性上存在较大的局限性。为了高效准确地在线识别实现换流变压器运行状态,本文针对换流变压器的振动特性、振动信号特征提取与特征分类工作开展研究,提出了一种基于振动法的换流变压器运行状态识别方法,在分析了换流变压器的振动机理和振动信号的频谱特征换流变压器的振动特性的基础上,研究了换流变压器振动信号特征提取方法和特征分类方法,实现了换流变压器运行状态的有效识别。在理论分析的基础上,通过实验验证了本文提出方法的有效性。本文的主要研究工作及成果如下:(1)根据换流变压器的振动机理及振动信号的频谱特征分析了换流变压器的振动特性。首先通过分析换流变压器的基本结构,阐明了换流变压器的振动来源与传导路径,进而分析了绕组和铁芯的振动机理,探讨了换流变压器压器振动信号的理论频率特征,然后引入振动信号测量系统用于测量换流变压器振动信号并研究了振动测点的布置方案,分析了不同运行状态下换流变压器的振动信号频谱特征。(2)针对换流变压器复杂的振动特性,研究了振动信号特征提取方法。基于变分模态分解算法提出了构建换流变压器振动信号特征向量的特征指标,采用磷虾群算法优化变分模态分解(KHA-VMD)实现参数的自适应优化选取,得到了基于KHA-VMD算法的振动特征提取方法,并通过实验验证了KHA-VMD算法实现换流变压器振动信号自适应分解的可行性和有效性。(3)为了解决换流变压器振动特征向量的分类问题,研究了振动特征分类方法实现换流变压器运行状态识别。采用深度信念网络作为特征分类基础算法,并引入麻雀搜索算法优化深度信念网络(SSA-DBN)超参数,得到了基于SSA-DBN算法的振动特征分类方法,在结合振动信号预处理和特征提取的基础上提出了换流变压器运行状态识别方法,并分别设计了特征提取效果测试实验和分类性能测试实验,检验了KHA-VMD算法的特征提取效果和SSA-DBN算法的分类性能,验证了本文提出的识别方法应用于换流变压器运行状态识别的可行性。(4)以乌东德水电站500k V换流变压器为研究对象开展了换流变压器运行状态识别实验。分别设计了换流变压器空载实验和负载实验并采集到不同空载电压和不同负载电流时箱体表面不同测点的振动信号,以识别准确率与识别效率为评价指标检验本文提出方法的识别效果。实验结果表明,本文提出的基于振动法的换流变压器运行状态识别方法能够有效识别换流变压器的不同运行状态,识别准确率和识别效率较高,具有较好的工程实用性,有助于换流变压器在线监测技术的发展。

关键词：换流变压器运行状态状态识别振动法振动信号

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换流变压器振动信号多层次特征提取模型研究

中国电机工程学报 2021年第20期41卷 7093-7103页

作者：张占龙肖睿武雍烨蒋培榆邓军潘志城输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400000 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心广东省广州市510000

针对换流变压器振动信号复杂度高、数据量大、信息利用率低导致基于振动信号的换流变特征提取模型搭建困难、准确度不高等问题,该文研究了一种基于类格拉姆矩阵和卷积神经网络的换流变压器振动信号多层次特征提取模型。首先通过极坐标... 详细信息

针对换流变压器振动信号复杂度高、数据量大、信息利用率低导致基于振动信号的换流变特征提取模型搭建困难、准确度不高等问题,该文研究了一种基于类格拉姆矩阵和卷积神经网络的换流变压器振动信号多层次特征提取模型。首先通过极坐标变换和自定义点积运算将一维振动时序序列和对应细化频率序列转化为类格拉姆矩阵得到时域、频域特征图谱,通过连续小波变换将原始序列转换为时频能量特征图谱,得到振动信号的时域、频域和时频能量图谱。然后利用卷积层和池化层并行对输入图谱进行多层次特征提取融合,解决了传统方法信息利用率低的问题。利用卷积神经网络对融合矩阵进行二次特征提取。分析结果表明,该文模型振动测点分布平均识别准确率为95.4%,工况平均识别准确率为97.82%,优于长短时记忆网络(long short term memory,LSTM)、一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1D-CNN)、残差网络(residual network,ResNet)、全卷积网络(fully convolutional network,FCN)等经典时间序列应用网络,可为基于换流变压器振动信号的故障检测、识别提供方法基础。

关键词：特征提取换流变压器振动信号卷积神经网络信息融合

基于小波包的换流变压器振动信号特征分析方法

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变压器 2020年第11期57卷 21-26页

作者：潘志城邓军楚金伟张占龙武雍烨王鹏飞中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心广东广州510000 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400000 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局云南大理671000

本文中作者提出一种基于小波包分解的换流变压器振动信号特征分析方法,利用小波包分解对换流变振动信号进行分解重构,计算得到频段能量谱,并分析换流变压器的振动特征。

关键词：换流变压器小波包分解频段能量谱振动特征向量振动特征

基于振动检测技术的电力变压器故障概率预测模型

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变压器 2020年第11期57卷 37-40,68页

作者：邓军孟杰潘志城谢志成张占龙武雍烨中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心广东广州510000 特变电工股份有限公司新疆变压器厂新疆昌吉831100 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430030

针对电力变压器的故障概率预测问题,提出了一种基于振动检测技术的电力变压器故障率预测模型,根据电力变压器的振动特性引入振动检测技术,设计了相应的振动监测系统对电力变压器故障进行诊断。

关键词：电力变压器故障概率预测模型振动检测技术

基于多维Copula函数的澜沧江-湄公河流域气象干旱特征分析

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水资源保护 2024年第1期40卷 52-59页

作者：李琼芳方凯悦韩幸烨邹振华陈启慧尹瑞琪林雍权河海大学水文水资源学院江苏南京210098 河海大学长江保护与绿色发展研究院江苏南京210098 长江水利委员会水文局长江中游水文水资源勘测局湖北武汉430012

为全面揭示变化环境下澜湄流域多维气象干旱特征,采用标准化降水蒸散指数SPEI表征流域气象干旱,基于游程理论分别提取澜沧江段和湄公河段上、中、下游流域1901—1960年和1961—2021年两个时段的干旱事件,利用Copula函数分别构建两个时... 详细信息

为全面揭示变化环境下澜湄流域多维气象干旱特征,采用标准化降水蒸散指数SPEI表征流域气象干旱,基于游程理论分别提取澜沧江段和湄公河段上、中、下游流域1901—1960年和1961—2021年两个时段的干旱事件,利用Copula函数分别构建两个时段不同子流域二维和三维干旱特征变量联合分布,计算不同干旱特征变量组合条件下的干旱联合发生概率,对比分析不同子流域多维气象干旱特征的时空变化。结果表明:时间上,1961—2021年各子流域平均干旱程度均较1901—1960年更严峻,尤其是极端干旱事件(单变量累积频率为25%、50%)的多维干旱联合发生概率增幅最大;空间上,1961—2021年,随着干旱历时、烈度和烈度峰值的增加,“或”情况下多维干旱联合发生概率最高值区自北向南转移,“且”情况下多维干旱联合发生概率最高值区自南向北转移。

关键词：气象干旱游程理论联合发生概率 Copula函数澜沧江-湄公河流域

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共程Tolansky干涉圆环嵌套现象分析

光学学报 2024年第5期44卷 237-244页

作者：欧阳烨锋许子杰张宝武朱玲方振远罗贤欢孙怡中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018

针对共程Tolansky干涉测量中出现的干涉圆环嵌套问题,基于多光束反射原理建立了分析模型,通过将MATLAB的仿真实验和实体双臂Tolansky干涉系统相结合的方式进行交叉验证,结果显示嵌套环确实是由光束在干涉分光镜和干涉反射镜之间来回反... 详细信息

针对共程Tolansky干涉测量中出现的干涉圆环嵌套问题,基于多光束反射原理建立了分析模型,通过将MATLAB的仿真实验和实体双臂Tolansky干涉系统相结合的方式进行交叉验证,结果显示嵌套环确实是由光束在干涉分光镜和干涉反射镜之间来回反射产生的多光束干涉造成的。由仿真和实验的验证显示可知,通过合理调整干涉分光镜的透射率、反射率和干涉反射镜的反射率可以对嵌套现象进行有效地抑制,为后续利用共程Tolansky干涉进行精密测量提供了理论和实验指导。

关键词：物理光学 Tolansky干涉共程干涉非定域圆环嵌套

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基于交互式定理证明的并发程序验证工作综述

软件学报 2024年第9期35卷 4069-4099页

作者：王中烨吴姝姝曹钦翔上海交通大学电子信息与电气工程学院

并发程序与并发系统可以拥有非常高的执行效率和相对串行系统较快的响应速度,在现实中有着非常广泛的应用.但是并发程序与并发系统往往难以保证其实现的正确性,实际应用程序运行中的错误会带来严重的后果.同时,并发程序执行时的不确定... 详细信息

并发程序与并发系统可以拥有非常高的执行效率和相对串行系统较快的响应速度,在现实中有着非常广泛的应用.但是并发程序与并发系统往往难以保证其实现的正确性,实际应用程序运行中的错误会带来严重的后果.同时,并发程序执行时的不确定性会给其正确性验证带来巨大的困难.在形式化验证方法中,人们可以通过交互式定理证明器严格地对并发程序进行验证.对在交互式定理证明中可用于描述并发程序正确性的验证目标进行总结,它们包括霍尔三元组、可线性化、上下文精化和逻辑原子性.交互式定理证明方法中常用程序逻辑对程序进行验证,分析基于并发分离逻辑、依赖保证逻辑、关系霍尔逻辑等理论研究的系列成果与相应形式化方案,并对使用这些方法的程序验证工具和程序验证成果进行总结.

关键词：并发程序验证可线性化上下文精化程序逻辑关系霍尔逻辑

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水下推进电机的自适应降阶热模型

电机与控制学报 2024年第7期28卷 88-100页

作者：李睿烨程鹏兰海哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了提升水下推进电机的综合性能,提出自适应降阶模型来分析电机的动态多模态热场域性能特性,解决现有算法在处理高维复杂问题时资源耗费大和易陷入局部最优的问题。在时域中模型采用“无方程”的非侵入式动态模态分解方法,从时间序列... 详细信息

为了提升水下推进电机的综合性能,提出自适应降阶模型来分析电机的动态多模态热场域性能特性,解决现有算法在处理高维复杂问题时资源耗费大和易陷入局部最优的问题。在时域中模型采用“无方程”的非侵入式动态模态分解方法,从时间序列数据中提取主要动态模态,实现系统数据的降维和模态分解,精确描述系统行为和预测未来状态;在空间域中,结合基于改善期望的自适应策略和径向基函数进行参数化近似和降阶。通过评估设计空间中各候选点的预测不可信度,迭代提升模型质量,平衡空间全局探索与局部探究间的关系。多步骤协作建模框架能够从有限的大规模模拟数据集中进行精确的场域解预测。通过实验系统验证了模型在常规和异常状态下温度变化规律的有效性和可靠性,结果表现出高准确性和稳定性。

关键词：高速电机动态热特性降阶模型动态模态分解自适应采样径向基函数

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翁赟烨人物画作品绘画的意义

书画艺术 2024年第3期 58-62页

作者：翁赟烨中国美术家协会浙江省中国人物画研究会宁波市女美术家协会余姚市文化馆余姚市美术家协会

世界总是在悄无声息地变化着,与流逝的感情一起,温柔缓慢,常在不经意间带来巨大而又深沉的感受。人总喜欢回顾往昔,抱着各种不知名的情怀,用以渡过当下的困顿和焦灼,我也常如此,或更甚。屈指算来从进入美院念书到如今正式步入美术创作... 详细信息

世界总是在悄无声息地变化着,与流逝的感情一起,温柔缓慢,常在不经意间带来巨大而又深沉的感受。人总喜欢回顾往昔,抱着各种不知名的情怀,用以渡过当下的困顿和焦灼,我也常如此,或更甚。屈指算来从进入美院念书到如今正式步入美术创作领域已逾二十年了,恍然若梦。

关键词：美术创作人物画美院