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基于深度学习的电流互感器隐性故障诊断方法

自动化技术与应用 2024年第3期43卷 82-86页

作者：邵庆祝谢民汪伟于洋张骏国网安徽省电力有限公司安徽合肥230000

电流互感器的正常稳定工作对电力保护系统至关重要,但其隐性故障检测一直是保护系统状态监测的难题。针对这一问题,提出基于循环卷积块网络的电流互感器隐性故障诊断模型。首先对电流互感器的电流以及告警信息时序数据进行预处理,然后... 详细信息

电流互感器的正常稳定工作对电力保护系统至关重要,但其隐性故障检测一直是保护系统状态监测的难题。针对这一问题,提出基于循环卷积块网络的电流互感器隐性故障诊断模型。首先对电流互感器的电流以及告警信息时序数据进行预处理,然后通过循环卷积块和池化操作对隐性故障数据进行特征提取,通过softmax分类器进行分类识别,并构建了智能隐性故障诊断模型。最后利用某特高压换流站电流互感器采集实际数据,开展故障识别实验,验证了基于深度学习的电流互感器隐性故障诊断方法的有效性。

关键词：深度学习隐性故障循环卷积块网络故障诊断电流互感器

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稠油开采注汽锅炉在线综合预警关键技术

哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：王军茹吴昊洋王军平易军凯北京信息科技大学自动化学院中国科学院自动化研究所

本文旨在对工作在高温高压下注汽锅炉的各项运行参数进行在线准确监测和异常预警，在对稠油开采注汽锅炉工况参数进行采集、处理、分析的基础上，提出对注汽锅炉显性故障和隐性故障进行检测的方案。首先采用LSTM神经网络，利用锅炉的时... 详细信息

本文旨在对工作在高温高压下注汽锅炉的各项运行参数进行在线准确监测和异常预警，在对稠油开采注汽锅炉工况参数进行采集、处理、分析的基础上，提出对注汽锅炉显性故障和隐性故障进行检测的方案。首先采用LSTM神经网络，利用锅炉的时序数据对系统进行分析和建模，完成锅炉显性故障检测和预警，并通过预测数据的方式缓解锅炉大时滞的特性；其次利用深度异常检测技术，将无故障判别标准的数据进行隐性故障分析和预警。本文所提出的综合预警方案对克拉玛依油田注汽锅炉进行了实验验证，预测误差仅有0.08%，同时异常检测范围也在设定值范围内。

关键词：稠油开采注汽锅炉大时滞神经网络时序数据显性故障隐性故障在线监测异常预警

隐性故障影响下的数控机床元动作单元多状态可靠性控制

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隐性故障影响下的数控机床元动作单元多状态可靠性控制

作者：刘园西安科技大学

学位级别：硕士

数控机床对国民经济有着重大的影响,相较于发达国家而言,其自身的可靠性仍然是制约行业发展的瓶颈,数控机床的可靠性问题也一直以来是人们广泛关注的焦点。数控机床是集电气、液压、机械、微电子和信息各种技术于一体的复杂系统,本文从... 详细信息

数控机床对国民经济有着重大的影响,相较于发达国家而言,其自身的可靠性仍然是制约行业发展的瓶颈,数控机床的可靠性问题也一直以来是人们广泛关注的焦点。数控机床是集电气、液压、机械、微电子和信息各种技术于一体的复杂系统,本文从元动作单元入手,拟通过研究元动作单元的多状态可靠性对数控机床进行可靠性控制,本文以THM6380卧式数控机床为例,论文从元动作单元层出发,通过分析与控制元动作单元多状态可靠性,从而实现控制数控机床整机可靠性的目的。(1)针对数控机床结构复杂、元动作单元种类繁多、整机可靠性研究难度较大的问题,按照FMA分解原理将其从功能层分解至元动作层,并建立了功能—元动作的二级树映射模型;通过统计分析元动作单元的属性,对元动作单元进行聚类研究,最后对元动作单元进行重要度分析,得到关键元动作单元。(2)采用故障树分析与故障重要度分析,提取出影响元动作单元多状态可靠性的关键隐性故障;以关键隐性故障的初次故障前平均时间为依据,确定元动作单元的性能水平计算方法;根据元动作单元的历史故障数据以及状态划分依据,对其进行状态划分并建立连续型马尔可夫模型,最终通过求解该马尔可夫模型得到元动作单元的可靠性输出结果。(3)通过控制关键元动作单元的可靠性输出结果,来控制关键元动作单元的可靠性。通过故障原因分析,得出导致出现关键隐性故障的原因,以此确立关键元动作单元的故障源,随之采用可靠度熵的方法提取出故障源中的重要故障源,最后根据重要故障源,提出相应的可靠性控制措施,并运用多色集合理论,将关键隐性故障、重要故障源以及可靠性控制措施,绘制成多色集合控制表,达到控制其可靠性的目的。(4)设计了可靠性控制试验,制定了试验方案,并根据试验原理完成了试验平台的搭建;分析了关键元动作单元在出现关键隐性故障时的“振动—转速”信号特征;实施了相应的可靠性控制措施,提高了关键元动作单元的可靠性;在提高了可靠性之后,对关键元动作单元进行可靠性控制后的多状态可靠性分析,得出其可靠性控制后的可靠性输出结果,并最终进行可靠性控制效果评价与分析。通过评价与分析,验证了可靠性控制措施的合理性与有效性。

关键词：数控机床元动作单元隐性故障多状态分析可靠性控制

基于Markov状态空间法的稳控系统隐性故障建模方法

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电工电能新技术 2023年第2期42卷 39-47页

作者：蒋航熊俊陈愚陈柏汗封科刘平欧阳金鑫国家电网有限公司西南分部四川成都610094 国电南瑞科技股份有限公司电网安全稳定控制技术分公司江苏南京211106 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400044

安全稳定控制系统(稳控系统)对于电网的安全稳定运行意义重大,但是稳控系统隐性故障的存在可能导致电力系统事故的进一步扩大和蔓延。现有稳控系统故障的研究较少,且主要集中于定性分析,缺乏对隐性故障的量化建模。为此,本文分析了稳控... 详细信息

安全稳定控制系统(稳控系统)对于电网的安全稳定运行意义重大,但是稳控系统隐性故障的存在可能导致电力系统事故的进一步扩大和蔓延。现有稳控系统故障的研究较少,且主要集中于定性分析,缺乏对隐性故障的量化建模。为此,本文分析了稳控系统隐性故障的特点和存在环节,建立了稳控系统隐性故障评估指标体系;基于稳控系统隐性故障各环节的故障率,建立了基于Markov状态空间法的稳控系统隐性故障概率模型;提出了稳控系统可靠性分析指标的计算方法,实现了稳控系统的可靠性评估;最后以某220 kV稳控系统为例,通过对稳控系统隐性故障概率的准确计算,验证了所提模型的合理性和有效性,实现了稳控系统的可靠性评估。

关键词：稳控系统隐性故障 Markov状态空间法可靠性分析

继电保护系统隐性故障识别方法及软件设计与实现

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智慧电力 2022年第5期50卷 77-84页

作者：戴志辉李金铄耿宏贤方伟寇博绰华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003 国网北京市电力公司北京100037

继电保护系统的隐性故障可能引起保护误动或拒动,并影响电力系统的安全稳定运行,但目前还没有通用的识别系统。设计实现了带有案例模板库的继电保护隐性故障识别软件。首先建立了一套适用于逻辑判断和分析计算的编码方法。其次,建立了... 详细信息

继电保护系统的隐性故障可能引起保护误动或拒动,并影响电力系统的安全稳定运行,但目前还没有通用的识别系统。设计实现了带有案例模板库的继电保护隐性故障识别软件。首先建立了一套适用于逻辑判断和分析计算的编码方法。其次,建立了保护逻辑库,根据拓扑信息、保护启动、动作及保护配合关系识别可能存在的隐性故障。最后研究了隐性故障识别方法并设计了隐性故障识别软件。案例分析表明该软件能有效识别继电保护软件型隐性故障,具有较强的普适性。

关键词：隐性故障编码方法保护逻辑拓扑信息案例模板库

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基于隐性故障模型和风险理论的关键线路辨识

电力系统自动化 2007年第6期31卷 1-5+22页

作者：丁理杰刘美君曹一家韩祯祥浙江大学电气工程学院浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

在大规模电网中,由简单故障触发的电力系统连锁故障常常会引起大停电的灾难性后果。为了研究复杂电网连锁故障的传播机理,同时找出对连锁故障产生重要影响的关键线路,文中基于模拟连锁故障的隐性故障模型和风险理论,提出了复杂电力系统... 详细信息

在大规模电网中,由简单故障触发的电力系统连锁故障常常会引起大停电的灾难性后果。为了研究复杂电网连锁故障的传播机理,同时找出对连锁故障产生重要影响的关键线路,文中基于模拟连锁故障的隐性故障模型和风险理论,提出了复杂电力系统的线路故障风险评估方法,并辨识出了对系统大停电产生重要影响的一系列关键线路。模型考虑了线路过负荷保护、隐性故障、控制策略及系统运行等参数,对IEEE118节点系统仿真结果表明,在重负荷状态运行下只对辨识出的少量关键线路加以改善,就可以使系统停电概率大幅减小,特别是大停电概率;在临界状态运行下改善少量关键线路,则可以使系统脱离临界状态,避免大停电发生。

关键词：连锁故障隐性故障风险辨识大停电

保护隐性故障及其对电力系统连锁故障发展影响

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高电压技术 2016年第1期42卷 256-265页

作者：丁明朱自强张晶晶何剑易俊合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 中国电力科学研究院北京100192

继电保护隐性故障是造成电力系统连锁故障的重要因素之一,针对影响保护隐性故障因素,建立了考虑线路故障的保护隐性故障模型。从人为失误、保护装置自身的老化失效、保护所处环境影响来分析保护的故障率,基于Markov状态空间法,针对高压... 详细信息

继电保护隐性故障是造成电力系统连锁故障的重要因素之一,针对影响保护隐性故障因素,建立了考虑线路故障的保护隐性故障模型。从人为失误、保护装置自身的老化失效、保护所处环境影响来分析保护的故障率,基于Markov状态空间法,针对高压系统两套主保护及远近后备保护,建立详细的线路—保护状态转移模型,计算保护误动概率与拒动概率,并应用到连锁故障仿真算例中。连锁故障仿真考虑不同保护动作特性、控制措施动作以及不同负荷水平的影响,根据仿真结果计算保护拒动与误动风险,分析保护隐性故障对电力系统连锁故障的影响,以及各因素对保护拒动和误动的影响。仿真结果表明,重载时保护不正确动作风险比轻载和正常工作时大。

关键词：电力系统保护隐性故障 Markov模型连锁故障风险

继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望

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电力系统自动化 2014年第22期38卷 128-135页

作者：赵丽莉李雪明倪明程雅梦南瑞集团公司(国网电力科学研究院) 江苏省南京市211106 国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市211106

继电保护与安全稳定控制系统的隐性故障成为国内外大停电事故的重要诱因之一。对继电保护隐性故障的研究现状,从隐性故障分类、隐性故障概率模型、对电网影响分析方法及隐性故障监测措施4个方面作了综述。安全稳定控制系统的隐性故障研... 详细信息

继电保护与安全稳定控制系统的隐性故障成为国内外大停电事故的重要诱因之一。对继电保护隐性故障的研究现状,从隐性故障分类、隐性故障概率模型、对电网影响分析方法及隐性故障监测措施4个方面作了综述。安全稳定控制系统的隐性故障研究才刚起步,根据安全稳定控制系统的特点,提出了其在测量、策略、定值、通信和表决模式5个环节中可能存在的隐性故障。简要分析了继电保护、安全稳定控制系统和电厂涉网参数的配合隐患导致的隐性故障可能对电网造成的影响。最后指出未来隐性故障研究的方向包括建模、评估方法、研究成果应用、继电保护和安全稳定控制系统配合隐患问题以及二次设备运行管理5个方面。

关键词：继电保护安全稳定控制系统隐性故障配合隐患

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基于保护信号的隐性故障检测

电力自动化设备 2016年第5期36卷 154-159,165页

作者：梁辰邰能灵胡炎朱钦上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 国网上海市电力公司市南供电公司上海200233

目前尚缺乏有效的继电保护装置隐性故障检测方法,因此提出了一种基于保护信号解析模型的隐性故障检测方法。该方法根据保护启动、保护动作、断路器跳闸、故障位置信号之间的逻辑关系,以及主保护和后备保护之间的配置规则,并考虑线路三... 详细信息

目前尚缺乏有效的继电保护装置隐性故障检测方法,因此提出了一种基于保护信号解析模型的隐性故障检测方法。该方法根据保护启动、保护动作、断路器跳闸、故障位置信号之间的逻辑关系,以及主保护和后备保护之间的配置规则,并考虑线路三段保护、拒动误动等情况,构建描述各信号之间关联的解析模型。将信号的实际状态和期望状态的最大匹配作为优化目标,利用优化结果检测隐性故障。算例分析结果表明了该方法的有效性。

关键词：继电保护隐性故障解析模型保护信号保护启动故障分析