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FCM聚类算法及其在变压器故障诊断中的应用

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FCM聚类算法及其在变压器故障诊断中的应用

作者：牛高远西华大学

学位级别：硕士

电力变压器的运行状态直接影响着整个电力系统的稳定性，在众多的变压器故障诊断方法中，三比值法以其独特的优点在实际中得到了最广泛的应用，但是该方法的编码和故障类型之间对应太苛刻，存在编码缺失的问题，所以故障诊断的正确率不... 详细信息

电力变压器的运行状态直接影响着整个电力系统的稳定性，在众多的变压器故障诊断方法中，三比值法以其独特的优点在实际中得到了最广泛的应用，但是该方法的编码和故障类型之间对应太苛刻，存在编码缺失的问题，所以故障诊断的正确率不高。模糊聚类算法能够以隶属度的方式实现对样本集合的软划分，本文根据变压器故障诊断具有模糊性的特点，将FCM（模糊c均值聚类）算法和三比值法结合进行变压器故障诊断。对于FCM算法在聚类过程中没有区分样本作用差异的缺点，首先根据欧式距离可以表示样本间相异度的思想，对FCM算法进行加权改进，实现了SWFCM算法。用IRIS数据集进行试验，结果显示SWFCM（样本加权的模糊c均值聚类）算法所得的聚类中心能够更加接近实际位置。进行变压器故障诊断时，把标准样本和待测样本的数据按照三比值法中的故障类型顺序排列，组成样本矩阵，作为SWFCM算法的输入量，通过输出隶属度的比较，算法可以自动识别待测样本的故障类型。实例表明，这样的故障诊断模式能得到93.42%的故障诊断正确率，而且在有噪声干扰的情况下，算法的抗干扰能力也比三比值法强。根据实际的故障诊断模式，本文对SWFCM算法的隶属度矩阵设置了更合理的初始值，从迭代次数来看，SWFCM算法显著提高了收敛速度，和FCM算法相比，能够更快地确定故障类型。为了体现SWFCM算法在修正聚类中心位置上的作用，直接用SWFCM算法对152组样本进行聚类，由于每类的样本数目相差悬殊，数目小的样本类会被作为分散点或孤立点，FCM算法输出的聚类中心误差平方和明显比SWFCM算法输出的要大，从而显示出小样本数的类别对聚类结果有比较大的负面影响，此时的故障诊断正确率相当低。如果从样本数量比较大的三个类别中各取20个样本进行聚类，两种算法输出的聚类中心误差平方和相差就比较小，说明孤立点或分散点的负面影响得到了降低，此时SWFCM算法也能到86.67%的故障诊断正确率。因而，在用SWFCM算法对故障样本直接进行类别判断时，应该尽量使用样本数目比较均匀的大样本类别。

关键词：变压器故障诊断特征气体三比值法加权FCM算法

基于分段仿射方法的风电场一次调频特性建模及应用

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基于分段仿射方法的风电场一次调频特性建模及应用

作者：牛高远华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

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粒子群优化人工免疫粒子滤波器

四川大学学报（工程科学版） 2013年第1期45卷 146-151页

作者：杜正聪冯大海牛高远电子科技大学电子工程学院四川成都610054 攀枝花学院四川攀枝花617000 西华大学电气信息学院四川成都610039

为解决粒子滤波算法中存在的粒子退化和样本枯竭问题,提出一种新的粒子滤波算法。利用粒子群优化思想促使采样粒子向高似然区域移动,减缓粒子权值的退化;再通过人工免疫算法中的变异操作扩大算法寻找最优值的范围并增加粒子的多样性,避... 详细信息

为解决粒子滤波算法中存在的粒子退化和样本枯竭问题,提出一种新的粒子滤波算法。利用粒子群优化思想促使采样粒子向高似然区域移动,减缓粒子权值的退化;再通过人工免疫算法中的变异操作扩大算法寻找最优值的范围并增加粒子的多样性,避免算法陷入局部最优,增强算法的全局搜索能力,进而缓解样本枯竭。实验表明,该算法比标准粒子滤波的状态估计精度提高近40倍,比扩展卡尔曼粒子滤波提高近28倍,比无迹卡尔曼粒子滤波提高近6倍,滤波效率为37.523%,是标准粒子滤波的37倍,该算法具有更好的实时性和更高的状态估计精度,能有效缓解粒子的退化和样本的枯竭。

关键词：粒子群优化人工免疫粒子滤波

基于虚拟同步策略的电动汽车V2G 充放电系统研究及样机实现

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电力系统保护与控制 2021年第3期49卷 131-141页

作者：陈天锦牛高远甘江华陈枫刘向立孟凡提刘超贾甜许继电源有限公司河南许昌461000 国网浙江省电力有限公司浙江杭州310000

为了解决大规模电动汽车和大容量新能源接入电网导致的电网负担加重及频率、电压等关键指标波动问题,提出将虚拟同步(Virtual Synchronous,VS)控制策略应用于电动汽车双向充放电(Vehicle-to-Grid,V2G)系统中。首先设计基于虚拟同步原理... 详细信息

为了解决大规模电动汽车和大容量新能源接入电网导致的电网负担加重及频率、电压等关键指标波动问题,提出将虚拟同步(Virtual Synchronous,VS)控制策略应用于电动汽车双向充放电(Vehicle-to-Grid,V2G)系统中。首先设计基于虚拟同步原理的充放电系统结构,其次在VS控制器中设计虚拟惯量、阻尼及励磁等参数,使V2G系统具备传统电网的运行外特性,并对工作模式分类。在Matlab R2019a/Simulink环境中,充放电的同时模拟频率和电压扰动,对典型的工作模式进行仿真分析。结果表明:所使用的虚拟同步控制策略在V2G系统中具有良好的有功、无功跟踪性能;能够快速响应电网异常并及时调节充放电功率或向电网反馈无功功率,提高了电网的稳定性和抗干扰能力。最后,基于虚拟同步策略研制出一台60 kW充放电样机,并成功应用于示范项目中。

关键词：电动汽车充放电虚拟同步调节功率

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电力工程施工技术关键点及强化措施研究

中国科技期刊数据库工业A 2022年第8期 193-195页

作者：牛高远王冲国网河南省电力公司新蔡县供电公司河南驻马店463500

现阶段,我国电力工程在建设和发展过程中取得了前所未有的突破,电力工程技术体系不断完善,极大的提高了电力工程的整体质量。但在实际运行过程中施工方面还需进一步的强化,尤其是现场技术操作方面。因此,电力工程施工人员应采取切实可... 详细信息

现阶段,我国电力工程在建设和发展过程中取得了前所未有的突破,电力工程技术体系不断完善,极大的提高了电力工程的整体质量。但在实际运行过程中施工方面还需进一步的强化,尤其是现场技术操作方面。因此,电力工程施工人员应采取切实可行的措施,严格按照施工要求,不断提升电力工程施工技术水平,从而更好地服务于经济建设。基于此,本文通过分析电力工程施工技术关键点,并提出了相应的强化措施,以供参考。

关键词：施工技术电力工程关键点

配网电力工程技术可靠性的影响因素及强化策略

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中国科技期刊数据库工业A 2022年第5期 230-232页

作者：王冲牛高远国网河南省电力公司新蔡县供电公司河南驻马店463500

随着经济社会高速发展,我国电力技术正处于高速发展阶段,配网电力工程技术的可靠性随之提升。人们对电力的需求不断提升,配网电力工程技术不断革新,而如何提升配网电力工程技术可靠性逐渐成为电力行业面临的关键问题。基于此,本文分析... 详细信息

随着经济社会高速发展,我国电力技术正处于高速发展阶段,配网电力工程技术的可靠性随之提升。人们对电力的需求不断提升,配网电力工程技术不断革新,而如何提升配网电力工程技术可靠性逐渐成为电力行业面临的关键问题。基于此,本文分析了配网电力工程技术可靠性的影响因素,并提出配网电力工程技术可靠性强化策略,以供参考。

关键词：电力工程技术配网系统可靠性

基于DSP+ARM的直流充电桩高精度电能表的研究

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电测与仪表 2021年第2期58卷 196-200页

作者：周贤富尤子龙李静张闯边慧萍牛高远国网浙江省电力有限公司丽水供电公司浙江丽水323000 哈尔滨电工仪表研究所有限公司哈尔滨150028 许继电源有限公司河南许昌461000

针对电动汽车直流充电桩充电时电能计量装置存在稳定性差、计量精度低等实际情况,从工程需求出发,进行了电能计量装置组成结构以及设计过程的分析和阐述。通过采用DSP+ARM结构方式,并应用新型的隧道磁阻传感器构建了电能计量装置,实现... 详细信息

针对电动汽车直流充电桩充电时电能计量装置存在稳定性差、计量精度低等实际情况,从工程需求出发,进行了电能计量装置组成结构以及设计过程的分析和阐述。通过采用DSP+ARM结构方式,并应用新型的隧道磁阻传感器构建了电能计量装置,实现了参数的采集、计算、显示和存储等功能,特别地通过采用隧道磁阻电流传感器的结构方式,有效地改进了分流器长时间大电流充电时发热对电能计量带来的影响,经试验测试表明,系统方案具有可行性以及实用性,具有较好的应用空间。

关键词：直流充电桩电能计量嵌入式系统隧道磁阻传感器

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SVG在光伏电站无功补偿中的应用

电力电容器与无功补偿 2016年第3期37卷 35-38,44页

作者：赵萌萌江新峰胡琴洪龚晓伟牛高远国网许继集团有限公司河南许昌461000

光伏电站配置无功补偿装置可提高光伏输送容量和系统的稳定性,并防止电压崩溃。目前电力系统中最常用的无功补偿装置为SVG,本文深入研究了SVG的工作原理和系统构成,并针对光伏电站的无功补偿范围、补偿位置及补偿容量进行了理论分析与... 详细信息

光伏电站配置无功补偿装置可提高光伏输送容量和系统的稳定性,并防止电压崩溃。目前电力系统中最常用的无功补偿装置为SVG,本文深入研究了SVG的工作原理和系统构成,并针对光伏电站的无功补偿范围、补偿位置及补偿容量进行了理论分析与计算。最后,以某个专线接入的大型光伏电站为例提出了无功配置方案,研究结果对光伏电站的工程设计及无功补偿技术研究具有指导作用。

关键词：光伏 SVG 补偿范围补偿容量

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低压大容量船舶岸电系统设计

电子技术与软件工程 2022年第12期 157-162页

作者：牛高远刘苗苗孟凡提贾甜于越许继电源有限公司河南省许昌市461000

本文针对船舶靠岸时采用柴油发电,而产生环境污染等问题,提出采用岸电实现电能替代的方案,首先分析了船舶岸电的分类,其次以某客运码头为例,设计低压大容量船舶岸电系统,提出具体的技术要求,最后,分析该系统的社会和经济效益,在显著改... 详细信息

本文针对船舶靠岸时采用柴油发电,而产生环境污染等问题,提出采用岸电实现电能替代的方案,首先分析了船舶岸电的分类,其次以某客运码头为例,设计低压大容量船舶岸电系统,提出具体的技术要求,最后,分析该系统的社会和经济效益,在显著改善生态环境的同时,也能为旅客及船员提供舒适的生活环境,具备推广应用的技术优势。

关键词：岸电系统电压等级电源系统