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中压配电物联网架空线-电缆混合线路电力线载波信道建模

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电力自动化设备 2021年第1期41卷 20-26,33页

作者：王艳王阳赵洪山陈浩陈子璇华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003

针对中压配电网架空线与电缆线路混合连接的实际情况,提出了一种基于输入阻抗矩阵的混合型配电物联网电力线载波信道建模方法。首先,分析中压配电网架空线路和电缆线路的结构参数,在多导体传输线理论基础上,推导2类线路的相模变换矩阵,... 详细信息

针对中压配电网架空线与电缆线路混合连接的实际情况,提出了一种基于输入阻抗矩阵的混合型配电物联网电力线载波信道建模方法。首先,分析中压配电网架空线路和电缆线路的结构参数,在多导体传输线理论基础上,推导2类线路的相模变换矩阵,列写传输线的链参数方程;其次,重点分析了各类型配电线路节点连接处的阻抗矩阵关系;然后,根据配电网实际拓扑结构,将配电网划分为不同类型网络分支,给出各类分支输入阻抗矩阵的计算方法,依次求得网络中各节点及信源节点的输入阻抗;最后,由信源节点的输入阻抗与边界条件,结合各传输线的链参数矩阵及各节点的输入阻抗矩阵,求得网络中任意节点的电压向量,实现混合型配电物联网电力线载波信道的建模。理论分析与仿真验证表明了所提建模方法的正确性与有效性。

关键词：配电物联网电力线载波通信混合线路多导体传输线输入阻抗信道建模

基于边缘注意力生成对抗网络的电力设备热成像超分辨率重建

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中国电机工程学报 2022年第10期42卷 3564-3572页

作者：赵洪山彭轶灏刘秉聪王震王奎华北电力大学电力工程系河北省保定市071000

红外光电技术帮助人类超越视觉障碍,直观的看到物体表面的温度分布状况,在电力系统的状态监测中有着越来越多的需求。但高分辨率热成像仪的研制材料与技术壁垒限制了电力系统在线监测的可视化应用。超分辨率重建在满足电力物联网需求的... 详细信息

红外光电技术帮助人类超越视觉障碍,直观的看到物体表面的温度分布状况,在电力系统的状态监测中有着越来越多的需求。但高分辨率热成像仪的研制材料与技术壁垒限制了电力系统在线监测的可视化应用。超分辨率重建在满足电力物联网需求的同时降低了成本。对于电力设备热成像超分辨率重建,该文构建了边缘注意力生成对抗网络(EAGAN),该网络在基于梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络(WGAN-GP)的基础上,对残差网络模块进行改进,添加了边缘注意力机制,提高了网络的学习能力,并在上采样结构中添加了1×1的卷积层,提高了网络的表征能力。实验结果表明,边缘注意力生成对抗网络提高了网络的性能,在图像的整体以及图像边缘属性的恢复上,峰值信噪比以及结构相似性指标均有显著提高,主观视觉效果更为良好,并在图像处理领域中有着较高的普适性,具有较高的工程实用价值。

关键词：热成像超分辨率重建边缘注意力机制

应用深度自编码网络和XGBoost的风电机组发电机故障诊断

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电力系统自动化 2019年第1期43卷 81-86页

作者：赵洪山闫西慧王桂兰尹相龙分布式储能与微网河北省重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003

针对风电机组现场故障样本难获取的问题,为实现风电机组发电机部件的故障诊断,通过分析风机监控与采集(SCADA)数据,设计了基于深度自编码(DAE)网络和XGBoost的故障诊断算法。该算法包含两部分:第一部分是DAE故障检测算法,通过DAE获取SC... 详细信息

针对风电机组现场故障样本难获取的问题,为实现风电机组发电机部件的故障诊断,通过分析风机监控与采集(SCADA)数据,设计了基于深度自编码(DAE)网络和XGBoost的故障诊断算法。该算法包含两部分:第一部分是DAE故障检测算法,通过DAE获取SCADA数据的重构值,分析重构误差的变化趋势与其超越阈值的情况以预测风机故障和提取故障样本;第二部分是XGBoost故障识别算法,用贝叶斯优化搜索XGBoost的最优超参数,建立XGBoost多分类故障识别模型。算例结果表明,DAE算法能够捕获风电机组发电机早期故障,XGBoost比其他算法更精确地识别不同故障类型。

关键词：风电场风电机组故障诊断深度自编码

基于堆叠自编码网络的风电机组发电机状态监测与故障诊断

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电力系统自动化 2018年第11期42卷 102-108页

作者：赵洪山刘辉海刘宏杨林酉阔华北电力大学电气与电子工程学院河北省保定市071003

为实现风力发电机的异常检测分析,提出了一种基于风电机组发电机正常状态下数据采集与监控(SCADA)样本数据的堆叠自编码网络深度学习方法。首先将多个自编码网络连接构成深度堆叠自编码网络,选取发电机SCADA状态变量数据作为网络的训练... 详细信息

为实现风力发电机的异常检测分析,提出了一种基于风电机组发电机正常状态下数据采集与监控(SCADA)样本数据的堆叠自编码网络深度学习方法。首先将多个自编码网络连接构成深度堆叠自编码网络,选取发电机SCADA状态变量数据作为网络的训练输入,使网络逐层智能提取数据间的分布式规则,从而构建发电机的堆叠自编码学习模型。依据故障状态下发电机SCADA数据内部动态平衡规则被破坏,利用发电机深度学习网络的输入与重构值计算重构误差,并作为整体状态的观测量。通过采用自适应阈值检测重构误差的状态趋势变化,并作为异常预警判定准则,从而实现对发电机故障的判定。当发电机发生异常时,变量的实际值与对应模型的重构值发生较大偏差,表现为状态变量的残差趋势将会偏离原有的动态稳定状态。因此利用状态变量的残差趋势变化对异常变量进行隔离,判定可能的故障原因达到故障诊断的目的。通过对发电机故障前后记录数据进行仿真分析,结果验证了堆叠自编码网络深度学习方法对发电机状态监测与故障诊断的有效性。

关键词：风电机组深度学习堆叠自编码状态监测故障诊断

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风电场的组合维修策略研究

太阳能学报 2021年第2期42卷 189-196页

作者：赵洪山李自立刘宏杨梁博通华北电力大学电气与电子工程学院保定071003 国网经济技术研究院有限公司北京102209

为降低风电场维修成本,提出针对风电场的风电机组部件组合维修策略。在各部件故障率服从威布尔分布的基础上,确定各部件的最优预防性维修周期,进而确定各部件后续预防性维修的实施时刻。将未来一段时间内的全部维修任务按分组方案组合... 详细信息

为降低风电场维修成本,提出针对风电场的风电机组部件组合维修策略。在各部件故障率服从威布尔分布的基础上,确定各部件的最优预防性维修周期,进而确定各部件后续预防性维修的实施时刻。将未来一段时间内的全部维修任务按分组方案组合为多个维修组,单一维修组内包含的全部维修任务采用分层优化方法安排给多支维修队一起执行,以使在风电机组停机时间最短情况下维修队工作时间最短。对比组合维修策略与预防性维修策略的维系成本,以分组方案节约维修成本为适应度,使用遗传算法求解最优分组方案。仿真结果验证了该策略可有效减少风电机组的停机时间,降低风电场维修成本。

关键词：风电机组组合维修遗传算法分层优化

中压配电网无功补偿装置对PLC信道特性的影响分析

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电力系统保护与控制 2017年第10期45卷 62-68页

作者：王艳王东焦彦军赵洪山华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003

分析中压配电网无功补偿装置对PLC信道特性影响规律,为实现PLC在中压配电网中的应用提供必要的理论基础和参考依据。通过对中压配电网现有无功补偿方式及常见补偿装置的分析,指明经配电变压器接入中压配电网的低压集中补偿和用户终端分... 详细信息

分析中压配电网无功补偿装置对PLC信道特性影响规律,为实现PLC在中压配电网中的应用提供必要的理论基础和参考依据。通过对中压配电网现有无功补偿方式及常见补偿装置的分析,指明经配电变压器接入中压配电网的低压集中补偿和用户终端分散补偿的无功装置对中压侧PLC信道特性影响可忽略不计。故在中压配电网PLC信道模型基础上,重点分析变电站集中补偿和杆上无功分散补偿两种方式下,无功补偿装置的数量、补偿容量、补偿位置等因素对载波信号的传输特性和输入阻抗的影响规律。研究结果表明:若无功补偿装置直接接入补偿点,则电压衰减的幅度随着补偿容量、补偿点数量的增加而增大,与补偿位置基本无关;若无功补偿装置经一定长度的电缆接入补偿点,则以上各因素对电压衰落的影响可忽略不计。

关键词： PLC 中压配电网信道模型无功补偿传输特性输入阻抗

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准噶尔盆地征10井超深井钻井关键技术

石油机械 2023年第5期51卷 17-24页

作者：孙家祥赵洪山马莉中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院

准噶尔盆地清水河组以深地层不确定因素多、可钻性差、压力体系复杂等问题,严重制约了下组合深探井的勘探开发进程。为此,分析了该盆地征10井深部不同地层的钻井工程难点,开展了井身结构优化设计、异型齿PDC钻头研制、高效井壁稳定钻井... 详细信息

准噶尔盆地清水河组以深地层不确定因素多、可钻性差、压力体系复杂等问题,严重制约了下组合深探井的勘探开发进程。为此,分析了该盆地征10井深部不同地层的钻井工程难点,开展了井身结构优化设计、异型齿PDC钻头研制、高效井壁稳定钻井液及恒定井底压力钻井等关键技术研究。研究结果表明:形成的下组合深探井配套技术首次在征10井中创造了准噶尔盆地最深钻井(7802 m)的纪录;屋脊齿PDC钻头配套具有长寿命的等壁厚螺杆钻具复合钻井施工,实现了准噶尔盆地腹部深层钻井提速;合成基钻井液能够有效减少因滤液作用造成水敏性地层水化膨胀产生的掉块,是解决准中目的层段井壁失稳、保证井眼质量的首选。研究结果对复杂超深井的钻井提速提效具有重要的指导意义。

关键词：超深井钻井井身结构异型齿PDC 合成基钻井液恒定井底压力钻井

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中压配电网载波通信卡式电感耦合器耦合模型

电力系统保护与控制 2019年第11期47卷 87-94页

作者：王艳陈家玉赵洪山李永亮张现华北电力大学电气与电子工程学院

为满足载波信号在中压配网电缆线路的耦合通信要求,需要高耦合效率的卡式电感耦合器。提出一种中压配网载波通信卡式电感耦合器耦合模型,并对其耦合效率进行了分析。首先在卡式电感耦合器结构型式及电缆线路结构特征基础上,分析卡式电... 详细信息

为满足载波信号在中压配网电缆线路的耦合通信要求,需要高耦合效率的卡式电感耦合器。提出一种中压配网载波通信卡式电感耦合器耦合模型,并对其耦合效率进行了分析。首先在卡式电感耦合器结构型式及电缆线路结构特征基础上,分析卡式电感耦合器的耦合机理。然后结合罗氏线圈与松耦合变压器模型,推导卡式电感耦合器的耦合数学模型,修正卡式电感耦合器互感系数。并利用ansoft电磁软件搭建仿真模型,验证所推导的卡式电感耦合器耦合数学模型的正确性。最后利用耦合器数学模型及仿真模型,分析卡式电感耦合器不同影响因子:耦合器磁环气隙、磁环相对磁导率、绕组匝数以及耦合器骨架尺寸对电缆侧电压耦合效率的影响。仿真结果与计算结果均表明,所提耦合器数学模型能够准确地反映耦合器的耦合情况,为电力线载波技术在智能配电网中的实用化提供了较好的分析方法和理论依据。

关键词：中压配电网电力线载波通信卡式电感耦合器耦合模型

基于最优权重和隶属云的风电机组状态模糊综合评估

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中国电力 2017年第5期50卷 88-94页

作者：赵洪山张健平李浪华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003 国网沧州供电公司河北沧州061000

针对风电机组状态模糊综合评估存在评估指标权重和隶属度确定主观性强的问题,提出了一种基于最优权重和隶属云的风电机组状态模糊综合评估方法。首先,采用层次分析法(AHP)构建状态评估指标体系,引入相对劣化度对状态评估指标进行归一化... 详细信息

针对风电机组状态模糊综合评估存在评估指标权重和隶属度确定主观性强的问题,提出了一种基于最优权重和隶属云的风电机组状态模糊综合评估方法。首先,采用层次分析法(AHP)构建状态评估指标体系,引入相对劣化度对状态评估指标进行归一化处理和状态等级划分;其次,采用熵权法和AHP分别确定状态评估指标的客观和主观权重,并通过非线性规划最优化解法确定状态评估指标的最优权重;然后,利用正态隶属云的概念及生成算法,确定状态评估指标对各状态等级的隶属度,构成评估矩阵;最后,通过实例仿真,并与其他评估方法进行比较,验证该方法是更加有效的和合理的。

关键词：风电机组状态评估最优权重隶属云模糊综合评估