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一种适用于混合三端直流输电线路的故障定位方法

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 37-46页

作者：高淑萍杨莉莉武心宇周晋宇宋国兵西安科技大学电气与控制工程学院西安710054 西安市电气设备状态监测与供电安全重点实验室西安710054 西安交通大学电气工程学院西安710049

针对因结构复杂导致的混合三端直流输电线路故障定位困难的问题,提出了一种结合变分模态分解算法与改进卷积神经网络(CNN)的故障定位方法(VMD-CNN)。首先,利用PSCAD/EMTDC软件构建混合三端直流输电系统模型,获得故障电流数据,应用克拉... 详细信息

针对因结构复杂导致的混合三端直流输电线路故障定位困难的问题,提出了一种结合变分模态分解算法与改进卷积神经网络(CNN)的故障定位方法(VMD-CNN)。首先,利用PSCAD/EMTDC软件构建混合三端直流输电系统模型,获得故障电流数据,应用克拉克变换对其解耦,获取故障电流的线模分量;其次,对得到的线模分量进行变分模态分解(VMD),得到多个本征模态函数(IMF)分量,选取特征信息最丰富的IMF分量作为VMD-CNN模型的输入;然后,利用高效的分类模型支持向量机(SVM)判别故障发生的区域,将提取到的IMF分量作为SVM输入进行训练学习,可以准确判断出故障发生区域;最后,搭建VMD-CNN模型进行故障定位,挖掘出行波信号中蕴藏的故障信息,同时通过麻雀搜索算法优化CNN中的超参数,实现混合三端直流输电线路的精确定位。仿真结果表明:过渡电阻为100Ω,不同故障位置情况下的定位相对误差均在0.17%以内;故障位置为460 km,不同过渡电阻情况下的定位相对误差均在0.25%以内;过渡电阻为50Ω,不同故障类型情况下的相对误差均在0.3%以内。所提方法能够提升不同故障位置、过渡电阻和故障类型下的定位准确性。

关键词：混合三端直流输电故障定位变分模态分解卷积神经网络麻雀搜索算法

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基于自适应续流比的混合式步进电机转矩脉动抑制方法

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陕西科技大学学报 2025年第1期43卷 142-151,202页

作者：王焜刘宝泉刘艺张浩铭刘俊陕西科技大学电气与控制工程学院陕西西安710021 西安西电高压开关有限责任公司陕西西安710018

混合式步进电机细分驱动存在较大的电流纹波,导致转矩脉动明显.通过分析H桥驱动电路的续流过程,提出一种基于自适应续流比的混合式步进电机转矩脉动抑制方法.该方法利用环型分配器产生的细分指令电流i ref与实际电流i相比较,以区分当前... 详细信息

混合式步进电机细分驱动存在较大的电流纹波,导致转矩脉动明显.通过分析H桥驱动电路的续流过程,提出一种基于自适应续流比的混合式步进电机转矩脉动抑制方法.该方法利用环型分配器产生的细分指令电流i ref与实际电流i相比较,以区分当前时刻所需的续流模式.在快速续流模式下,实时监测电流指令与实际电流的差值Δi ref,通过自适应系数k动态调节续流时间,直至电机相电流快速下降至给定电流i ref后切换至缓慢续流模式.对续流时长与快速续流占总续流时间的比例自适应调节以适应不同工况下步进电机的平稳运行,有效降低了转矩脉动.最后,搭建MATLAB/Simulink仿真平台并进行实验验证,结果表明,与传统混合续流控制相比,所提方法能够有效减小步进电机的转矩脉动.

关键词：混合式步进电机自适应续流比电流纹波转矩脉动

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电网不平衡条件下光伏并网控制策略研究

太阳能学报 2013年第4期34卷 647-652页

作者：刘伟增周洪伟张磊郭磊梁欢迎西安交通大学电气工程学院西安710049 特变电工西安电气科技有限公司西安710119

以光伏并网逆变器在电网不平衡条件下并网的控制策略为研究对象,对并网逆变器在不平衡电网下的运行特性进行理论分析与实验验证。研究结果表明:所提出的不平衡电网条件下的控制策略增强了并网系统的稳定性及光伏最大功率点跟踪的高效性... 详细信息

以光伏并网逆变器在电网不平衡条件下并网的控制策略为研究对象,对并网逆变器在不平衡电网下的运行特性进行理论分析与实验验证。研究结果表明:所提出的不平衡电网条件下的控制策略增强了并网系统的稳定性及光伏最大功率点跟踪的高效性,提高了系统效率及并网功率因数,改善了并网电能质量;且完全适用电网暂态故障条件下低电压穿越控制。在大功率光伏并网逆变器中具有极高的应用工程价值。

关键词：电网不平衡光伏并网逆变器最大功率点跟踪电能质量

1100 kV GIS低温防液化设计方法及试验研究

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高压电器 2024年第10期60卷 119-128页

作者：杨喜龙李心一穆双录顾群王浩宇他远超西安西电开关电气有限公司西安710077

随着国家特高压工程建设规模的不断扩大,严寒地区建设特高压变电站也逐渐常态化。有些地区的环境温度接近-40℃。特高压开关设备的SF6绝缘气体在低温环境会发生液化,降低设备可靠性,需采取措施保证设备的绝缘性能。本文通过对SF6气体低... 详细信息

随着国家特高压工程建设规模的不断扩大,严寒地区建设特高压变电站也逐渐常态化。有些地区的环境温度接近-40℃。特高压开关设备的SF6绝缘气体在低温环境会发生液化,降低设备可靠性,需采取措施保证设备的绝缘性能。本文通过对SF6气体低温特性分析并结合产品结构,提出采用辅助加热装置防止SF6气体液化的设计方法;对于不能直接使用辅助加热装置的元件采取降低气压的方法防止液化;同时对低温环境下采用辅助加热装置后壳体内部SF6气体的温度变化、各主要元件低温下的密封性能、密度继电器的低温性能等进行了试验研究,验证了辅助加热装置对于提升SF6气体温度的有效性、1 100 kV GIS各元件低温下的可靠性以及辅助加热装置对产品温升的影响情况。试验结果将为后续低温地区特高压站的建设和运行提供指导。

关键词： 1100 kV GIS 低温防液化设计方法试验研究

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高压断路器切除并联电抗器过电压的抑制研究

高压电器 2021年第9期57卷 102-108页

作者：陈杳伟史俊党德旺付杰西安西电开关电气有限公司西安710077

高压断路器切除并联电抗器时会产生较高的过电压,而导致设备故障,危及电网安全运行。文中从开断电抗器产生过电压的原理出发,并结合试验结果分析过电压的区间分类,提出了重燃窗口以及过电压临界点的划分方法,详细分析了选相分闸技术抑... 详细信息

高压断路器切除并联电抗器时会产生较高的过电压,而导致设备故障,危及电网安全运行。文中从开断电抗器产生过电压的原理出发,并结合试验结果分析过电压的区间分类,提出了重燃窗口以及过电压临界点的划分方法,详细分析了选相分闸技术抑制过电压的原理,并通过试验验证其可有效控制过电压在较低水平,从而消除过高的过电压对电力设备的威胁。

关键词：并联电抗器重燃过电压重燃窗口选相控制

基于等效距离的GIS局部放电特高频定位方法

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高压电器 2024年第8期60卷 92-98页

作者：张伟方舟黄钟刘辉曹沛西安西电开关电气有限公司西安710016

针对GIS局部放电特高频定位中,传统幅值法误差较大、时差法硬件开销过高等短板,提出了利用信号经过GIS组件结构产生的幅值衰减推导局放源方位的等效距离法。考虑到不同测点排布与噪声干扰对定位的影响,首先对比3~5个邻近测点的信号幅值... 详细信息

针对GIS局部放电特高频定位中,传统幅值法误差较大、时差法硬件开销过高等短板,提出了利用信号经过GIS组件结构产生的幅值衰减推导局放源方位的等效距离法。考虑到不同测点排布与噪声干扰对定位的影响,首先对比3~5个邻近测点的信号幅值与波形特征以明确放电区间,进而根据衰减特征值计算出局放源所在组件。设计并集成了对应的软件功能模块,利用车间252 kV GIS断路器间隔与母线进行了数据采集与定位验证实验。结果表明,等效距离法实现了75%的组件级定位精度与95%的亚气室级定位精度,兼顾了准确性、经济性与实用性,有助于工程现场及时探明缺陷、缩小解体范围。

关键词：特高频局部放电定位等效距离信号衰减

X射线实时成像系统在GIS焊接壳体检测的应用

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高压电器 2019年第1期55卷 215-219,225页

作者：张子剑叶瑞张豪俊张永强张伟西安西电开关电气有限公司西安710077

X射线实时成像技术作为一种检测焊接产品内部缺陷的无损探伤技术,已经广泛应用在航空、航天、锅炉压力容器、汽车制造等众多行业。国内外许多金属焊接壳体生产厂家已经使用该技术对产品焊接质量进行无损检测。文中通过将X射线实时成像... 详细信息

X射线实时成像技术作为一种检测焊接产品内部缺陷的无损探伤技术,已经广泛应用在航空、航天、锅炉压力容器、汽车制造等众多行业。国内外许多金属焊接壳体生产厂家已经使用该技术对产品焊接质量进行无损检测。文中通过将X射线实时成像检测方法与传统的曝光胶片法、化学显像检测法等进行对比,明确了该方法的技术优势,确定了可靠性和实用性。文中介绍了X射线数字化实时成像无损检测系统应用于GIS焊接壳体的技术原理与系统组成,通过对GIS焊接壳体各种焊缝的大量检测,根据GIS壳体焊缝内部缺陷的特征,将焊缝的缺陷总结为6大类:气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹及疏松。并结合实际工作解决的问题进行使用效果的总结,该技术提高了检测效率,扩大了检测范围,提高了试验的安全性和焊缝质量评价的准确性,减少了环境污染,而且该系统对检测的缺陷进行特征数据库的电子档案管理,不仅可以建档以备日后查看,同时特征数据库的建立丰富了缺陷特征,文中对该技术的实际应用介绍了将该技术引入到高压开关企业进行GIS壳体无损探伤的经验。

关键词： X射线实时成像无损检测 GIS焊接壳体内部缺陷焊缝

基于ResNet深度学习网络的隔离开关状态识别研究

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高压电器 2024年第6期60卷 99-106页

作者：张伟张咪金佳齐王璞雷蓓西安西电开关电气有限公司西安710077

文中以高压隔离开关视频监测获取的图像数据为研究对象,以隔离开关分合闸状态识别为研究目标,提出了应用于变电站高压开关设备智能监测系统的图像识别算法。为了使样本数据具备多样化的特征,该方法在预处理模块中,采用了多种数据增强技... 详细信息

文中以高压隔离开关视频监测获取的图像数据为研究对象,以隔离开关分合闸状态识别为研究目标,提出了应用于变电站高压开关设备智能监测系统的图像识别算法。为了使样本数据具备多样化的特征,该方法在预处理模块中,采用了多种数据增强技术对样本集进行了处理,在增强特征量的同时,扩充了样本表达维度;在训练模块中,文中基于ResNet深度学习神经网络,构建了不同深度的网络结构,经过训练后得到了层数分别为18、34、50、101的网络模型,并在验证集上对各数据模型进行了性能评估和对比。此外,还构建了其他几种常见的神经网络模型,与文中方法进行了性能对比。试验结果表明,所提出的方法能够在验证集上达到99.7%的识别准确率,并在性能上表现出优势,该方法能够为隔离开关监测系统提供算法支持,满足实际工程应用中的性能需求。

关键词：高压隔离开关状态识别 ResNet 深度学习

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非线性负荷及其对电力系统的影响

高压电器 2001年第6期37卷 21-23页

作者：薛军汪鸿华峰刘军成陕西省电力公司陕西西安710000 西安交通大学陕西西安710049 河南南阳地区电业局河南南阳473000 西安天宇电气有限公司陕西西安710077

介绍了非线性负荷的种类及其用电特性 ;分析了非线性负荷对电力系统及电器设备的危害 ;提出了分析非线性负荷时所采取的数学模型 ,论述了在解决实际问题时非线性负荷的处理方式。

关键词：非线性负荷谐波电压波动