抢鲜看|《电气技术》2024年第8期目次及摘要

科技有电还接地 2024-09-05 22:03:26

中国电工技术学会主办的电气工程行业品牌技术期刊,关注实用工程技术、聚焦前沿发展。中国科学研究院电工研究所王秋良院士任《电气技术》主编,武汉大学电气工程学院唐炬院长任《电气技术》执行主编。

研究与开发

基于数值天气预报因子扩充和改进集成学习的高寒地区短期光伏功率预测

作者:刘伟、杨凯宁

摘要:高寒地区光伏系统因气象条件影响,其光伏功率表现出更显著的波动性。本文以黑龙江某光伏电站为例,提出基于数值天气预报(NWP)因子扩充和改进常规Stacking集成学习的高寒地区短期光伏功率预测方法。针对高寒地区光伏功率波动大的特点,引入NWP差分因子作为交叉特征,提升模型对天气变化的敏感性。随后,以极致梯度提升(XGBoost)和长短期记忆(LSTM)网络为基学习器,时间卷积网络(TCN)为元学习器,构建集成学习模型,并利用前向验证优化模型结构。最后,进行对比实验分析,结果表明本文所提方法具有更高的预测准确度和稳定性。

基于Transformer与信息融合的绝缘子缺陷检测方法

作者:陈天航、曾业战、邓倩、钟春良

摘要:针对现有绝缘子航拍图像背景复杂,闪络、破损缺陷检测困难的问题,本文提出一种全局与局部信息融合(GLIF)-YOLOv8s绝缘子缺陷检测算法。该算法采用EfficientFormerV2作为主干网络,以提高模型对全局信息的提取能力;基于全局与局部信息设计特征增强模块,通过信息融合减少深层网络信息的丢失。

在绝缘子缺陷数据集上进行消融实验与对比实验,结果表明:本文算法在绝缘子缺陷数据集上的平均精度均值为91.6%,其对闪络和破损缺陷的检测平均精度分别达到82.3%和92.9%;与其他主流算法相比,本文算法的检测框置信度更高。

基于模型预测锁相环的永磁同步电机转子位置估计方法

作者:于林鑫、袁昕、丁国华、盛肖炜、费连越

摘要:针对传统锁相环(PLL)估计永磁同步电机转子位置存在响应速度慢及跟踪精度低的问题,提出一种基于模型预测锁相环的转子位置估计方法。首先,对永磁同步电机模型预测控制原理进行分析,将传统模型预测控制方法与锁相环结合,提出一种模型预测锁相环(MP-PLL)结构;然后,结合离散位置搜索算法对转子位置进行估计,通过高效优化离散位置搜索算法改善模型预测锁相环在宽转速范围内的性能,提高其鲁棒性和转子位置估计精度;最后,进行仿真和实验验证。

结果表明,在永磁同步电机参数变化情况下,所提出的模型预测锁相环比传统锁相环具有更好的响应性能,能快速准确地实现永磁同步电机转子位置估计。

基于电-热-结构耦合分析的SiC MOSFET可靠性研究

作者:黄天琪、刘永前

摘要:作为应用前景广阔的功率器件,SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的可靠性分析至关重要。基于结构几何、材料特性和边界条件的建模方法可以显著缩短失效分析周期。考虑器件电阻随温度变化的特性,构建电-热-结构耦合的有限元模型,针对健康状态及不同失效模式进行温度和应力研究。

结果表明,功率循环过程中键合线与芯片连接处受到的热应力最大,焊料层与芯片接触面的边缘位置次之;键合线失效对器件寿命影响最大,且焊料层中心空洞产生的应力大于边缘空洞产生的应力。仿真结果可为提升器件可靠性提供重要参考。

基于小波散射网络-贝叶斯优化门控循环单元的电力变压器声纹识别方法

作者:胡睿喆、杨晓峰

摘要:针对小规模样本下电力变压器的声纹识别问题,本文提出一种基于小波散射网络-贝叶斯优化门控循环单元(GRU)的声纹识别方法。首先,为滤除干扰分量,提高声纹识别的正确率,通过经验小波变换(EWT)与快速独立成分分析算法(FastICA)对原始信号进行盲源分离,得到变压器本体声纹信号。然后,为降低模型输入数据的复杂度,采用小波散射网络提取声纹信号的特征向量作为声纹识别模型的输入,并采用GRU作为模型分类器。最后,通过贝叶斯算法完成对GRU网络层数与初始学习率的超参数优化。

实验结果表明,在样本规模偏小的情况下,相较于当前普遍使用的声纹时频谱——深度卷积神经网络模型,本文所构建的模型收敛用时缩短,识别正确率提高,性能得到了明显改善。

基于支持向量机的机载自耦变压整流器故障诊断方法

作者:陈宜尊、朱容更、邓晗应、张昕宇

摘要:航空自耦变压整流器(ATRU)是飞机电源系统的关键电气部件。为缩短电源设备运维时间、提高排故效率,本文提出一种针对飞机ATRU的故障诊断方法,通过提取ATRU出现不同故障时的时域与频域特征参数,进行支持向量机训练,形成ATRU故障判别系统,从而实现对ATRU的故障诊断。

本文基于仿真得到的不同故障下ATRU关键节点的电信号,对信号的时域信息和频域信息进行特征提取和分析,利用支持向量机实现故障识别。仿真结果表明,本文所提方法可以快速、准确地实现ATRU故障诊断。

基于有限元方法的山地输电杆塔接地特性分析

作者:郑东方、陈亮

摘要:为深入研究山地输电杆塔的接地特性,运用有限元方法对杆塔基础、接地体、土壤介质建模,分析不同接地参数、不同环境工况下的接地特性。结果表明:土壤电阻率和接地体长度对接地电阻有较大影响;接地体所处的土壤环境对接地电阻有较大影响,可考虑在接地体周边实施降阻措施;高频条件下,随着导体阻抗增大,高频电流沿导体传播难度增大,电流更易从电流注入点附近散流,工程中可考虑在电流入地点附近实施降阻措施。本文研究可为实际工程中地表电位测算和防雷、降阻设计提供参考。

基于有限元仿真的多边形空心电动机轴强度分析

作者:张日、季晴

摘要:电动机轴是电动机的核心零件,多边形空心轴可以在空心轴的基础上进一步减轻电动机轴的质量。本文通过有限元分析,研究并比较圆形和多边形空心电动机轴的性能,发现多边形设计可以减轻电动机质量,且对强度、模态和临界转速的影响微小,可为电动机优化设计提供参考。

技术与应用

适用于海外电网的变压器保护配置研究

作者:王哲、郭晓、行武

摘要:本文对海外市场变压器保护配置方案进行研究,给出包括主保护、后备保护及非电量保护的完整配置方案;对海外电网变压器继电保护相关的差动曲线整定、零序反时限保护、中性点接地、非电量保护电流闭锁、IEC 61850 ed2.0等进行研究并给出具体的解决方案。

基于结构化查询语言的电能计量接线校验计算系统及其应用

作者:敬兴东、黄拥、肖扬、赵文瑞、王盼盼

摘要:在营销稽查工作中,常出现因电力计量装置接线错误造成用户电量错计及电费错收的情况,传统核查方法需耗费大量人工校验与现场核查时间,工作效率难以提升。本文围绕错误接线判断,开发一种基于用户数据库与结构化查询语言的电能计量接线校验计算系统,通过更正系数法与各相最大相位差搭建计算模型,实现错误接线异常的自动校验并计算差错电量,从而有效减轻了核查人员的工作负担,提高了错误接线排查效率,实现了异常用户处理流程化、智能化、专项化,同时为“反窃查违”现场检查与取证提供了必要的数据支撑。

HXD2型机车高压绝缘检测回路优化及改造

作者:朱钾、于保华

摘要:本文通过分析HXD2型机车高压绝缘检测装置的系统组成、工作原理,指出高压绝缘检测装置存在的问题。为了有效延长高压绝缘检测装置的使用寿命、提高机车运用率,本文提出HXD2六轴机车高压绝缘检测回路优化方案。

一起火电厂循环水泵电动机电流波动案例分析

作者:马建胜、赵建利、赵予新、刘芳芳

摘要:高压异步电动机常见的故障有转子断条裂纹及偏心,故障时定子电流表现出持续波动的特征。本文对某600MW级火电厂2B循环水泵电动机电流进行时域及频域计算与分析,确认电动机转子存在断条裂纹缺陷,并利用广义解调法对电动机电流特征分析(MCSA)结果进行验证;利用转子存在缺陷或故障时定子电流波动的特征,建立基于分布式控制系统(DCS)运行数据的异步电动机电流波动预警算法,并利用该故障电动机的历史电流数据进行验证,结果表明电动机转子断条的持续劣化能够有效地触发预警。

某500kV变电站直流接地叠加多点窜电故障分析

作者:王彬、王莉、李小春、王雷、张孝顺

摘要:针对某500kV变电站直流接地叠加多点窜电典型故障,阐述直流系统多重复杂故障查找过程。根据系统拓扑结构和绝缘监测原理,利用等效电路法和回路电流法对异极窜电进行建模分析,为直流系统缺陷分析提供理论参考。通过归纳直流系统接地、窜电隐患点的典型特征,为直流系统故障分析及运维检修提供支撑。

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科技有电还接地

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