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基于多源数据融合的配电网故障诊断技术

上海交通大学学报 2024年第5期58卷 739-746页

作者：张春梅许兴雀刘思麟广东电网有限责任公司中山供电局广东中山528400

如何充分利用已有信息提高配电网故障诊断准确性,为配电网抢修提供精准研判是亟待解决的问题.针对已有配电网故障诊断信息来源单一的问题,提出融合配电网中、低压信息与变电站出线电流信息的配电网故障研判模型.该模型首先针对已有过电... 详细信息

如何充分利用已有信息提高配电网故障诊断准确性,为配电网抢修提供精准研判是亟待解决的问题.针对已有配电网故障诊断信息来源单一的问题,提出融合配电网中、低压信息与变电站出线电流信息的配电网故障研判模型.该模型首先针对已有过电流诊断方法难以适用于大规模配电网的问题,分层缩减配电网求解规模,提高故障区段定位速率;然后针对过电流告警信息准确性问题,提出基于开关继电保护事件顺序记录(SOE)数据和变电站出线负荷骤降数据的配电网故障辅助研判手段;最后,总结实际工程中多方位信息数据融合配电网故障研判步骤,为调度人员故障诊断提供借鉴.工程实践证明:所提方法能有效进行故障诊断,对于大规模配电网适应性极强;结合开关动作SOE和遥测电压信息的辅助诊断模型,能满足过电流诊断模型对遥信信息准确性要求高的特点,两者互补性较高,工程实践中具有较好的故障诊断效果.

关键词：大规模配电网多源数据故障研判遥测继电保护

基于FVMD&WVD方法的非接触式电缆故障在线监测技术研究与应用

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高压电器 2024年第1期60卷 205-214,220页

作者：崔江静吴宏晓南保峰李莹广东电网有限责任公司珠海供电局广东珠海519000

基于行波法的双端故障定位是一种有效的高压电缆故障快速定位技术,测量故障行波和计算行波到达时间是影响定位精度的两个关键问题。首先,文中设计了一种增益可变的非接触式故障电压测量传感器,计算了增益调整参考曲线,用于指导传感器增... 详细信息

基于行波法的双端故障定位是一种有效的高压电缆故障快速定位技术,测量故障行波和计算行波到达时间是影响定位精度的两个关键问题。首先,文中设计了一种增益可变的非接触式故障电压测量传感器,计算了增益调整参考曲线,用于指导传感器增益调节。然后,采用反馈式变分模态分解(feedback variational mode decomposition,FVMD)计算故障行波高频分量,结合魏格纳—威利分布(Wigner-Ville distribution,WVD)计算高频分量能量分布曲线最大值点,从而获得准确的故障行波的到达时间。PSCAD/EMTDC仿真验证该方法能有准确地确定故障行波的到达时间。最后,在一条退运的110 kV电缆线路开展了实验验证,结果表明定位误差不大于0.5%,远优于目前常用的几种方法。文中的理论和实验结果均表明,研制的新型传感器及选取的FVMD&WVD方法,能用于快速有效地确定电缆故障的位置,对开展电缆故障的快速定位以及运维抢修具有指导意义。

关键词：电缆故障传感器变分模态分解 Wigner-Ville分布

基于光-储-微网合作博弈的保供电型微电网运营模式

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南方电网技术 2024年

作者：朱志芳胡柳君董红陈丽萍曾繁宏高艳娜林紫菡辛曦陈明丽广东电网有限责任公司广州供电局

针对我国供电企业保供电任务数量较多、占用极大的人力、物力成本的问题，综合考虑分布式光伏、用户侧储能和微电网应用于保供电领域的技术经济性，提出一种基于光伏投资商、储能投资商和微网运营商多方博弈的保供电型微电网的运营模式... 详细信息

针对我国供电企业保供电任务数量较多、占用极大的人力、物力成本的问题，综合考虑分布式光伏、用户侧储能和微电网应用于保供电领域的技术经济性，提出一种基于光伏投资商、储能投资商和微网运营商多方博弈的保供电型微电网的运营模式。首先，针对当前应急电源车或发电车保供电存在资产利用率不高、不环保、有噪声污染等问题，详细讨论光储微电网代替应急电源车或发电车的保供电思路；然后，基于微电网参与保供电的效益与补贴，考虑光伏发电量及其售电价格在光-储-微网间的分配组成，分析三个投资主体的投资成本与效益构成，并采用合作博弈的方法优化讨论三个投资主体的利益均衡点，使得三个主体效益同时达到最优。最后，通过算例分析本文所提运营模式的光伏投资商、储能投资商和微网运营商的经济效益。

关键词：保供电光储微电网运营模式效益与补贴合作博弈

基于Openpose-CenterNet的不停电作业人员安全防护用具穿戴智能检测研究

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武汉大学学报（工学版） 2024年第6期57卷 829-836页

作者：邱明明刘超胡正庭广东电网有限责任公司佛山供电局广东佛山528000

在配网不停电作业现场,利用监控视频进行作业风险管控已经得到越来越多的应用,但目前的检测主要是针对安全帽,且对背景复杂、目标部分遮挡等情况下的检测较为困难。为此,提出一种基于Openpose-CenterNet的绝缘护具检测模型。首先,利用Op... 详细信息

在配网不停电作业现场,利用监控视频进行作业风险管控已经得到越来越多的应用,但目前的检测主要是针对安全帽,且对背景复杂、目标部分遮挡等情况下的检测较为困难。为此,提出一种基于Openpose-CenterNet的绝缘护具检测模型。首先,利用Openpose网络对图像中的作业人员进行检测,确定作业人员的骨骼关键点;其次,利用关键点信息确定安全帽、绝缘手套、绝缘披肩及绝缘服的检测范围,再利用CenterNet网络在检测范围内进行目标检测。将该模型在绝缘防护用具图片数据集上进行训练,得到测试集的检测精度接近90%,比YOLO(you only look once)v5、CenterNet等模型提高约5%。最后将该模型封装在硬件端进行硬件现场测试,测试结果表明,在不同姿态、人数、角度的情况下,该模型均能较好地完成绝缘安全防护用具的识别,同时能标注不符合安全作业规范要求的作业人员。

关键词：不停电作业目标检测安全帽绝缘手套 CenterNet

基于高维随机矩阵和雷达图的真空断路器健康度综合评估

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武汉大学学报（工学版） 2024年第6期57卷 837-845页

作者：王俊波唐琪李国伟广东电网有限责任公司佛山供电局广东佛山528000

提出了一种基于高维随机矩阵和雷达图法的真空断路器健康度综合评估方法。该方法采用随机扰动法和卡尔曼滤波器对试验数据样本进行扩展,并构建高维随机矩阵;充分利用高维随机矩阵的性质,根据单环定理观测多特性参数测试数据变化,判断是... 详细信息

提出了一种基于高维随机矩阵和雷达图法的真空断路器健康度综合评估方法。该方法采用随机扰动法和卡尔曼滤波器对试验数据样本进行扩展,并构建高维随机矩阵;充分利用高维随机矩阵的性质,根据单环定理观测多特性参数测试数据变化,判断是否需要对真空断路器健康度进行评估;基于所提出的记忆型分离窗获取相对出厂各特性参数测试数据的平均谱半径变化趋势,将各特性参数指标统一到具有同一尺度的平均谱半径并将其作为健康度综合评估指标,以保证各特性参数对真空断路器整体健康度影响的客观性;采用平均谱半径比值绘制真空断路器健康度评估雷达图,提出了基于平均谱半径比值绝对偏差和与面积比的数学评估模型,解决了评估对象较多且各特性参数指标发展不均衡的问题。应用实例表明,该方法能准确有效地观测特性参数测试数据的实质性变化,避免人为判断的主观性和盲目性;采用平均谱半径作为真空断路器整体健康度综合评估指标,可将各特性参数对其健康度影响评估建立在同一尺度上,使得其整体健康度综合评估结果更具科学性和客观性。

关键词：真空断路器健康度评估高维随机矩阵雷达图单环定理平均谱半径

基于矢量空间状态优化的GIS机械故障检测方法

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高压电器 2024年第6期60卷 65-72页

作者：赵宏梅丛培杰李晨涛曲德宇魏宏升广东电网有限责任公司广州供电局广州510620

GIS机械故障产生的声音信号蕴含了大量设备运行状态信息,基于声纹识别技术信号分析方法是实现GIS带电检测和故障诊断的有效手段。文中提取了GIS不同运行工况下的LPCC和MFCC特征向量,F比计算结果表明MFCC是一种更具区分度的特征向量。在... 详细信息

GIS机械故障产生的声音信号蕴含了大量设备运行状态信息,基于声纹识别技术信号分析方法是实现GIS带电检测和故障诊断的有效手段。文中提取了GIS不同运行工况下的LPCC和MFCC特征向量,F比计算结果表明MFCC是一种更具区分度的特征向量。在此基础上,利用了粒子群优化算法的全局搜索能力和进化规划算法的局部调节能力,以粒子群优化为主,引入进化规划算法的变异操作,形成了一种基于矢量空间状态优化的混合优化方法。采用文中提出的矢量量化模型对了110 kV GIS不同运行工况下声音信号进行检测和识别,实验结果表明文中方案得到的码书失真度的均值和方差更小,具有更好的优化性能和稳定性,且同一条件下的识别准确率约为90%~96%,优于经典的LBG迭代算法。

关键词：机械故障声纹识别带电检测粒子群优化进化规划矢量量化失真度全局搜索

改性纳米氧化镁交联聚乙烯复合材料的制备及其电气性能研究

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中国塑料 2024年第2期38卷 20-25页

作者：陈清江董志聪李红发吴毅江高松聂文翔罗应文广东电网有限责任公司中山供电局广东中山528400

为提高交联聚乙烯(PE-XL)绝缘性能,以聚乙烯(PE)为基体,以改性后的MgO(MgO-NH_(2))为填料进行复配交联制备了PE-XL/MgO-NH_(2)纳米复合材料,对其热老化前后的电绝缘性能进行了研究,并与未改性的MgO交联聚乙烯复合材料(PE-XL/MgO)进行了... 详细信息

为提高交联聚乙烯(PE-XL)绝缘性能,以聚乙烯(PE)为基体,以改性后的MgO(MgO-NH_(2))为填料进行复配交联制备了PE-XL/MgO-NH_(2)纳米复合材料,对其热老化前后的电绝缘性能进行了研究,并与未改性的MgO交联聚乙烯复合材料(PE-XL/MgO)进行了对比研究。通过直流击穿强度、空间电荷和直流电导率来研究复合材料的绝缘性能。与未老化PE-XL/MgO相比,未老化PE-XL/MgO-NH_(2)纳米复合材料的直流击穿强度提高了20%,异质空间电荷积累可以忽略不计。热老化后,PE-XL/MgO和PE-XL/MgO-NH_(2)纳米复合材料的直流击穿强度分别较热老化前降低了38%和20%。此外,将MgO表面改性后制备的PE-XL/MgO-NH_(2)纳米复合材料比PE-XL/MgO具有更低的直流电导率。PE-XL/MgO-NH_(2)纳米复合材料在未老化条件下表现出较好的性能,且对热老化可能引起的劣化表现出更强的抑制作用。

关键词：改性纳米氧化镁聚乙烯复合材料电气性能

220 kV电缆XLPE绝缘材料热氧老化性能对比

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电机与控制学报 2024年第4期28卷 120-130页

作者：侯帅傅明利黎小林贾磊朱闻博章彬徐曙伍国兴南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510663 深圳供电局有限公司广东深圳518000

以进口同级材料为对比,对国产220 kV交联聚乙烯(XLPE)交流电缆绝缘料开展不同温度下的热氧老化实验,采用红外光谱、差示扫描量热法、凝胶含量、机械性能、电气性能等测试对材料热氧老化前后性能进行系统研究。结果表明,材料化学成分、... 详细信息

以进口同级材料为对比,对国产220 kV交联聚乙烯(XLPE)交流电缆绝缘料开展不同温度下的热氧老化实验,采用红外光谱、差示扫描量热法、凝胶含量、机械性能、电气性能等测试对材料热氧老化前后性能进行系统研究。结果表明,材料化学成分、结晶性能以及交联度受老化温度影响较小,而机械和电气性能变化明显。随着老化温度升高,进口料羰基指数增大更明显,2种材料凝胶含量先增大后减小,其中进口料老化前后凝胶含量均相对较低,更容易结晶。机械性能测试表明,进口料热氧老化性能相对更优,且老化前后均表现出更高的拉伸强度和断裂伸长率。2种材料热氧老化后介质损耗因数均上升,但二者差异以及由此导致的绝缘层温升不大。国产料的交流击穿场强和电树枝起始电压更高,电树枝生长更为缓慢,且无论老化与否,国产料在耐电性能上均保持明显优势。

关键词：交联聚乙烯电缆绝缘热氧老化击穿强度电树枝机械性能

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考虑安全裕度的多方竞争电网扩展规划方法研究

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电测与仪表 2024年

作者：陈永淑洪海生唐娴周先华李荣琳广东电网有限责任公司广州供电局

电网扩展时往往在多方案下进行，不同方案给电网带来的收益与安全裕度并不一致。因此，提出一种平衡电网安全与投资收益的多方竞争规划方法。建立含多个投资人的电网扩展规划数学模型，采用纳什均衡的概念对电网规划博弈建模为具有平衡... 详细信息

电网扩展时往往在多方案下进行，不同方案给电网带来的收益与安全裕度并不一致。因此，提出一种平衡电网安全与投资收益的多方竞争规划方法。建立含多个投资人的电网扩展规划数学模型，采用纳什均衡的概念对电网规划博弈建模为具有平衡约束的平衡问题（equilibrium problem with equilibrium constraints， EPEC）。通过一系列线性化，将EPEC建模为混合整数线性规划问题。将能源短缺概率作为安全裕度评估标准，用于建模电网规划博弈中不确定运行参数的风险。通过安全裕度建模，可以得到在不同风险水平下的电网规划博弈的纳什均衡。电网投资博弈的结果可能不同于社会效益最大化基准模式。设计了支持预算机制来激励投资方，使得电网规划博弈的结果尽可能接近社会效益最大化结果。在两种规模的系统上对所提出的方法进行了评估，测试结果表明，所提出的方法可以使非合作博弈的均衡点向社会成本较小的点靠拢，验证了其有效性。

关键词：电网规划电力安全多方竞争纳什均衡