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绝缘材料 2024年第9期57卷 106-113页

作者：邱志斌宋雨吴子建陈文豪南昌大学能源与电气工程系江西南昌330031

空气放电源于电场与大气环境的相互作用,空气间隙放电电压受到极间电场分布与大气参数的共同影响。为实现高海拔环境下棒-板长空气间隙的操作冲击放电电压计算,本文以气压、温度、绝对湿度、海拔以及电场特征量作为特征集,构建了一种基... 详细信息

空气放电源于电场与大气环境的相互作用,空气间隙放电电压受到极间电场分布与大气参数的共同影响。为实现高海拔环境下棒-板长空气间隙的操作冲击放电电压计算,本文以气压、温度、绝对湿度、海拔以及电场特征量作为特征集,构建了一种基于k近邻(k-nearest neighbor,KNN)算法的绝缘预测模型。采用55~4 300 m海拔范围内的试验数据对KNN算法进行训练,建立气隙特征与其绝缘强度的映射关系,实现了5 000 m高海拔环境不同间隙距离的棒-板空气间隙放电电压预测,最大相对误差和平均绝对百分比误差分别为8.58%和3.78%,验证了所提方法的有效性。将模型外推至平原不同大气参数下的棒-板空气间隙时,放电电压预测值与试验值同样具有较好的一致性。研究结果可为不同大气环境下的空气间隙绝缘强度计算提供参考。

关键词：长空气间隙大气参数电场分布放电电压预测

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不同大气环境下棒-板长气隙操作冲击放电电压智能预测

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绝缘材料 2024年

作者：邱志斌宋雨吴子建陈文豪南昌大学能源与电气工程系

空气放电源于电场与大气环境的相互作用，气隙放电电压受到极间电场分布与大气参数的共同影响。为实现高海拔环境下棒-板长空气间隙的操作冲击放电电压计算，本文以气压、温度、湿度、海拔以及电场分布参数作为特征集，构建了一种基于k... 详细信息

空气放电源于电场与大气环境的相互作用，气隙放电电压受到极间电场分布与大气参数的共同影响。为实现高海拔环境下棒-板长空气间隙的操作冲击放电电压计算，本文以气压、温度、湿度、海拔以及电场分布参数作为特征集，构建了一种基于k近邻（k-nearest neighbor,KNN）算法的绝缘预测模型。采用55～4 300 m海拔范围内的试验数据对KNN算法进行训练，建立气隙特征与其绝缘强度的映射关系，实现了5 000 m高海拔环境不同间隙距离的棒-板气隙放电电压预测，最大相对误差和平均绝对百分比误差分别为8.58%和3.78%，验证了所提方法的有效性。将模型外推至平原不同大气参数下的棒-板气隙时，放电电压预测值与试验值同样具有较好的一致性。研究可为不同大气环境下的气隙绝缘强度计算提供参考。

关键词：长空气间隙大气参数电场分布放电电压预测

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操作冲击下特高压酒杯塔边相空气间隙放电电压预测

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高电压技术 2019年第5期45卷 1413-1419页

作者：王学宗邱志斌阮江军金颀黄道春武汉大学电气与自动化学院武汉430072 南昌大学电气与自动化工程系南昌330031

准确获取空气间隙的放电电压是高电压工程领域长期追求的目标,开展放电电压预测研究具有重要的工程意义。基于数据驱动的思想,以750 kV同塔双回输电线路和1 000 k V交流紧凑型输电线路杆塔空气间隙为训练样本,通过电场计算获取了间隙的... 详细信息

准确获取空气间隙的放电电压是高电压工程领域长期追求的目标,开展放电电压预测研究具有重要的工程意义。基于数据驱动的思想,以750 kV同塔双回输电线路和1 000 k V交流紧凑型输电线路杆塔空气间隙为训练样本,通过电场计算获取了间隙的空间电场分布;然后从高压端金具到塔身的最短路径上提取电场特征量作为输入量用以表征间隙结构,并采用支持向量机建立了杆塔空气间隙标准操作冲击放电电压预测模型;最后对1 000kV酒杯塔边相空气间隙的放电电压进行了预测。与放电特性试验结果对比表明:4～8 m长间隙放电电压预测值的最大误差在10%以内,平均绝对误差为3.66%,并验证了预测方法的有效性。该方法以多种杆塔结构空气间隙放电试验数据为基础,利用机器学习手段预测得到了另外一种杆塔间隙的放电电压,为获取输变电工程间隙的放电电压提供了一种新的思路。

关键词：导线-杆塔空气间隙操作冲击放电电压预测支持向量机电场特征量

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空气间隙的储能特征与放电电压预测

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电工技术学报 2018年第1期33卷 185-194页

作者：邱志斌阮江军唐烈峥徐闻婕黄从鹏武汉大学电气工程学院武汉430072 武汉大学动力与机械学院武汉430072

通过数学计算而非试验研究获取空气间隙的放电电压是高电压工程领域长期以来希望达到的目标。为此,基于绝缘击穿缘于储能越限的物理思想,提出了一种空气间隙放电电压预测的新思路:将复杂的空气放电过程研究前移至间隙结构储能状态及其... 详细信息

通过数学计算而非试验研究获取空气间隙的放电电压是高电压工程领域长期以来希望达到的目标。为此,基于绝缘击穿缘于储能越限的物理思想,提出了一种空气间隙放电电压预测的新思路:将复杂的空气放电过程研究前移至间隙结构储能状态及其影响因素研究,从电场分布、冲击电压波形两个方面定义了表征空气间隙储能状态的特征集,采用支持向量机(SVM)建立了空气间隙的放电电压预测模型。利用该模型,成功实现了不同间隙长度的棒-板、棒-棒长空气间隙在不同波前时间的正、负极性操作冲击电压作用下的50%放电电压预测,4组测试样本预测结果的平均绝对百分比误差分别为3.6%、3.25%、3.5%和3.8%。该方法有助于推进电气外绝缘的数字化设计,可为构建"计算高电压工程"学科体系提供参考。

关键词：空气间隙放电电压预测储能特征电场分布冲击电压波形支持向量机

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输电杆塔空气间隙电场分布特征与操作冲击放电电压预测

输电杆塔空气间隙电场分布特征与操作冲击放电电压预测

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作者：张楼行南昌大学

学位级别：硕士

输电线路杆塔外绝缘的主要形式是空气间隙,目前研究间隙放电过程的物理模型大多针对简单间隙结构,且相关理论极不完善,难以直接应用于工程间隙,获得输电线路空气间隙放电特性的主要手段依旧是真型试验。因此,为了减少试验成本,建立更有... 详细信息

输电线路杆塔外绝缘的主要形式是空气间隙,目前研究间隙放电过程的物理模型大多针对简单间隙结构,且相关理论极不完善,难以直接应用于工程间隙,获得输电线路空气间隙放电特性的主要手段依旧是真型试验。因此,为了减少试验成本,建立更有效准确的放电电压预测模型,本文在三维空间提出了一种对空气间隙的锥形特征提取场域,并定义了一个可用于表征间隙结构变化等参数的73维电场分布特征集,采用支持向量机(support vector machine,SVM)建立电场分布特征量与间隙放电电压之间的映射关系,实现了空气间隙的放电电压预测。本文主要研究内容及成果如下:根据空气间隙放电电压的电场分布规律选择特征提取场域和最短路径定义方式。锥形场域的尖端位于导线或均压环,顶角为θ,以不同的等势面x·U作为下边界,其中θ角分别为60°、75°、90°,x值分别为0.3、0.5、0.7,U是施加在高压电极的单位电位。最短路径起点位于高压电极,终点位于塔身或横担,最短路径方向与锥形场域方向一致。基于文献中的8种输电杆塔空气间隙的放电电压试验数据,合理选择训练样本和测试样本,建立模型并进行静电场仿真计算,提取电场相关特征数据,获得电场能量、电场梯度和电场不均匀度等73维特征参数,再通过相关性系数或最大信息系数进行特征降维,形成不同维度特征子集。基于3种输电杆塔间隙的SVM模型对5种杆塔间隙进行放电电压预测,并将预测结果与试验值进行对比,讨论锥形场域大小、特征降维等因素对预测结果的影响,得出73维特征集对于输电线路间隙的放电电压预测具有适用性和准确性,特征降维有利于提高模型的预测准确度。

关键词：输电杆塔空气间隙放电电压预测电场特征特征提取

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