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计及铁心非线性的变压器空间动态磁场加速计算方法 被引量：2
1
作者 司马文霞 孙佳琪 +3 位作者 杨鸣 邹德旭 彭庆军 王劲松 《电工技术学报》 北大核心 2025年第5期1559-1574,共16页
快速获得变压器空间磁场动态分布是构建变压器数字孪生体的基础之一,然而现有快速计算方法难以快速、准确地获得铁心饱和工况下的磁场分布特性。因此,该文提出了计及铁心非线性的变压器空间动态磁场加速计算方法。首先,构建变压器电磁... 快速获得变压器空间磁场动态分布是构建变压器数字孪生体的基础之一,然而现有快速计算方法难以快速、准确地获得铁心饱和工况下的磁场分布特性。因此,该文提出了计及铁心非线性的变压器空间动态磁场加速计算方法。首先,构建变压器电磁场路耦合仿真模型,对关键变量进行参数化扫描,仿真获得不同非线性工况下的大量磁场数据,构建涉及铁心非线性工况的主磁通和漏磁通数据集;其次,提出融合卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)的双分支深度学习模型,训练提取磁场数据的空间和时间特征,解决主、漏磁通差异大造成的模型训练难题;最后,利用模型获得输入电压、电流与内部空间磁场分布的非线性映射关系,实现空间动态磁场的加速计算,为变压器数字孪生体的构建提供了快速获得磁场数据的方法。 展开更多
关键词 非线性 卷积神经网络 长短期记忆网络 磁场 加速计算
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基于简支绕组横梁算法的变压器绕组形变矢量化监测模型 被引量：1
2
作者 范晓舟 袁洁平 +3 位作者 薛峰 王湘女 律方成 耿江海 《电工技术学报》 北大核心 2025年第5期1639-1651,共13页
变压器绕组状态监测非常重要,为精确地监测变压器绕组变形方向与变形程度,该文结合简支横梁原理与布里渊光时域分析技术,提出了针对变压器绕组的形变矢量化监测算法。基于材料力学理论推导,建立了布里渊频移量与绕组形变轴向、径向分量... 变压器绕组状态监测非常重要,为精确地监测变压器绕组变形方向与变形程度,该文结合简支横梁原理与布里渊光时域分析技术,提出了针对变压器绕组的形变矢量化监测算法。基于材料力学理论推导,建立了布里渊频移量与绕组形变轴向、径向分量关系式,利用布里渊光时域分析技术建立了变压器绕组形变矢量化监测模型。通过对光纤复合导线和内置光纤的35 kV绕组施加轴向形变和径向形变,借助布里渊光时域反射技术完成了形变监测,验证了监测模型的准确性。结果表明,复合导线实验中轴向形变测量平均误差为6.60%,径向形变测量平均误差为5.88%;内置光纤的35 kV绕组实验中轴向形变平均误差为9.63%,径向形变平均误差为5.18%。实验结果验证了绕组形变矢量化监测模型可实现绕组形变方向和形变程度的监测,有效地提高绕组形变程度的监测精度。 展开更多
关键词 绕组形变 矢量化监测 光纤传感 简支绕组横梁
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考虑地铁杂散电流干扰的电网变压器振动噪声耦合效应 被引量：1
3
作者 潘超 安景革 +3 位作者 刘闯 李载源 石晓博 杜毅 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第9期70-81,共12页
针对城市地铁杂散电流导致电网变压器出现振动噪声异常的问题,提出一种基于杂散电流变化与本体噪声映射关系的变压器失稳判别方法。首先,分析杂散电流干扰电网的主要途径与原理,根据实测数据总结杂散电流的变化特性。然后,提出考虑杂散... 针对城市地铁杂散电流导致电网变压器出现振动噪声异常的问题,提出一种基于杂散电流变化与本体噪声映射关系的变压器失稳判别方法。首先,分析杂散电流干扰电网的主要途径与原理,根据实测数据总结杂散电流的变化特性。然后,提出考虑杂散电流干扰的变压器多场耦合模型,将电磁-机械-声耦合划分为电磁干扰域与振动-噪声传播域的耦合。仿真分析不同场景下变压器多物理特征信息,总结杂散电流突变率、突变时刻对变压器电流、磁通等参数的干扰、传播影响规律。最后,搭建实验平台,测量变压器的多物理特征参数,与仿真对比,验证所提模型与结论的正确性,并基于杂散电流突变率与噪声的映射关系制定失稳判据。结果表明,在杂散电流突变处,变压器振动噪声异常加剧;当杂散电流突变时刻与工频激励初始相位的相角差为90°时,该问题最严重,本体噪声水平升高约10%。该方法为轨道交通临近电网变压器的态势感知与设备保护提供依据。 展开更多
关键词 杂散电流 突变性 多场耦合 振动噪声 态势感知
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改进SSA优化BP神经网络的变压器故障诊断 被引量：2
4
作者 汪繁荣 汪筠涵 江俊杰 《现代电子技术》 北大核心 2025年第4期145-150,共6页
变压器故障类型的准确诊断对保障电网的安全与稳定至关重要。针对BP神经网络与麻雀搜索算法(SSA)存在收敛缓慢和易陷入局部极值导致无法准确诊断的问题,提出将改进的麻雀搜索算法(ISSA)优化BP神经网络应用于变压器故障诊断。首先,引入... 变压器故障类型的准确诊断对保障电网的安全与稳定至关重要。针对BP神经网络与麻雀搜索算法(SSA)存在收敛缓慢和易陷入局部极值导致无法准确诊断的问题,提出将改进的麻雀搜索算法(ISSA)优化BP神经网络应用于变压器故障诊断。首先,引入非线性惯性权重和纵横交叉策略,从而提高算法的收敛速度和全局寻优能力;其次,将ISSA与传统SSA在收敛函数上进行对比分析,得到ISSA算法在迭代12次后以52%的准确率收敛,而SSA算法迭代23次后才达到25%的准确率,证明了ISSA在收敛速度和精度方面有明显提高;最后,将ISSA-BP、SSA-BP和BP诊断模型进行对比。实验结果表明,ISSA-BP模型准确率达到了97%,比SSA-BP、BP神经网络模型分别提高了4%和11%,可以认为提出的算法模型在变压器故障诊断领域具有更高的精度与良好的发展前景。 展开更多
关键词 麻雀搜索算法 BP神经网络 变压器 故障诊断 非线性惯性权重 纵横交叉策略
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多策略改进COA算法优化LSSVM的变压器故障诊断研究 被引量：2
5
作者 李斌 白翔旭 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第4期112-119,共8页
为解决变压器故障诊断准确率低的问题,本文提出一种多策略改进浣熊优化算法(ICOA)与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合的变压器故障诊断方法。首先,通过核主成分分析(KPCA)将变压器故障数据集进行特征提取,降低故障数据维度;其次,应用混... 为解决变压器故障诊断准确率低的问题,本文提出一种多策略改进浣熊优化算法(ICOA)与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合的变压器故障诊断方法。首先,通过核主成分分析(KPCA)将变压器故障数据集进行特征提取,降低故障数据维度;其次,应用混沌映射、透镜反向学习、Levy飞行等策略对浣熊优化算法(COA)进行优化,提高全局寻优能力;然后,应用ICOA算法进行LSSVM参数寻优,构建ICOA-LSSVM故障诊断模型;最后,将特征提取后的数据导入ICOA-LSSVM中并与其他模型对比。实验结果表明所提方法准确率为96.19%,相比其他诊断模型具有更高的故障诊断精度。 展开更多
关键词 变压器故障诊断 浣熊优化算法 核主成分分析 最小二乘支持向量机
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系统单相接地对接地变压器绕组暂态特征的影响 被引量：1
6
作者 咸日常 李嘉洋 +3 位作者 赵如杰 吕东飞 邢雅雯 张伟 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期619-629,共11页
系统单相接地会改变接地变压器绕组暂态特征,影响其运行状态诊断和相关保护定值整定。由于接地变压器绕组暂态特征与所处配电网的整体运行工况密切相关,难以通过单一仿真模型进行分析,因此构建一种由配电网电磁暂态模型和接地变压器多... 系统单相接地会改变接地变压器绕组暂态特征,影响其运行状态诊断和相关保护定值整定。由于接地变压器绕组暂态特征与所处配电网的整体运行工况密切相关,难以通过单一仿真模型进行分析,因此构建一种由配电网电磁暂态模型和接地变压器多物理场模型组成的多维仿真模型,并以试验值、实际故障案例验证模型准确性,通过数据耦合实现外部系统动态电力参数的输入,研究系统单相接地运行前后接地变压器绕组物理特征的变化规律。结果表明:系统单相接地运行时,接地变压器低压绕组电流特性不变,高压绕组电流最大值激增、电流相位差最大值下降,漏磁场向外偏移并使相间漏磁增大;高压绕组受力形变规律发生变化,形变量稍有增大,在多次单相接地故障冲击下绕组无明显变形,累积效应较弱;高压绕组温升明显增加,同芯柱主绕组和移相绕组温差增大。 展开更多
关键词 接地变压器 系统单相接地 多维仿真模型 温度 累积形变
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轨道交通直流干扰的车-地-网动态耦合仿真 被引量：1
7
作者 刘炜 李松原 唐宇宁 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期156-165,共10页
针对中性点接地变压器直流偏磁电流受轨道交通动态杂散电流泄漏和段场接地影响的问题,综合考虑多列车运行工况,建立杂散电流分布扩散的车-地-网耦合模型,并采用复镜像法计算大地电位;定义接地网的自电阻系数和互电阻系数,建立直流偏磁... 针对中性点接地变压器直流偏磁电流受轨道交通动态杂散电流泄漏和段场接地影响的问题,综合考虑多列车运行工况,建立杂散电流分布扩散的车-地-网耦合模型,并采用复镜像法计算大地电位;定义接地网的自电阻系数和互电阻系数,建立直流偏磁电流与大地电位的耦合关系,根据杂散电流侵入路径的拓扑结构,构建大地电位和直流偏磁电流的场路耦合模型;设计轨道交通杂散电流侵入电网的缩比模拟试验,并通过试验与模型计算进行验证.研究结果表明:试验结果和模型计算之间的最大误差为8.41%;钢轨对地过渡电阻从3.00Ω•km增大到15.00Ω•km,直流偏磁电流的绝对平均值减小82.4%;在车辆段和正线之间采用阻断式连接装置比采用单向导通装置减小23.45%的直流偏磁电流. 展开更多
关键词 直流牵引供电系统 杂散电流 直流偏磁
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基于声纹脊线化和元学习的变压器故障诊断方法
8
作者 曲朝阳 刘谊豪 +2 位作者 曲楠 姜涛 徐晓宇 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第13期163-174,共12页
针对变压器声纹检测中信号易受干扰且足量样本获取困难的问题,提出一种融合声纹脊线化与元学习的变压器声纹诊断方法。首先,基于脊线化特征处理,对优化后的变压器声纹时频谱图进行物理特征筛选与形态特征压缩。然后,搭建选择性编码器(se... 针对变压器声纹检测中信号易受干扰且足量样本获取困难的问题,提出一种融合声纹脊线化与元学习的变压器声纹诊断方法。首先,基于脊线化特征处理,对优化后的变压器声纹时频谱图进行物理特征筛选与形态特征压缩。然后,搭建选择性编码器(selective encoder, SE)加深时频与形态表征的关联度,提升模型收敛速度。最后,构造元学习网络评估变压器状态,并引入基于OD-Reptile的一阶梯度更新策略,通过内外循环优化机制增强参数泛化性,从而实现少样本、信息干扰条件下的高精度声纹诊断。相较于R-WDCNN、LSTM、CNN等传统深度学习信号诊断方法,该方法在低样本、高噪声环境下(SNR为-12 dB),收敛轮数减少10轮以上。同时,准确率分别提高6.35%,12.1%和16.93%。实验结果显示,所提方法在准确性、抗噪性、鲁棒性以及泛化性方面均有显著提升。 展开更多
关键词 声纹 小样本 脊线化 时频谱图 选择性编码 元学习 故障诊断
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基于附加桥臂电流测量的非隔离型模块化多电平直流变压器差动保护方法
9
作者 王渝红 谭子鹏 +3 位作者 廖建权 刘洋涛 周念成 王强钢 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第5期161-167,共7页
直流变压器(DCT)的故障特性受内部储能元件及其拓扑的影响,传统基于端口电流差动的保护原理难以有效识别区内、外故障。针对非隔离型模块化多电平直流变压器(DCMT),提出了一种基于附加桥臂电流测量的改进差动保护方法。分析DCMT不同故... 直流变压器(DCT)的故障特性受内部储能元件及其拓扑的影响,传统基于端口电流差动的保护原理难以有效识别区内、外故障。针对非隔离型模块化多电平直流变压器(DCMT),提出了一种基于附加桥臂电流测量的改进差动保护方法。分析DCMT不同故障位置的故障电流特性,获得DCMT在区、内外故障下的差动电流特性,构建基于附加桥臂电流测量的DCMT差动保护复合判据。考虑到故障严重程度对故障识别的影响,结合比率制动原理,确定了DCMT差动保护阈值自适应整定策略。仿真实验结果表明,与传统方法相比,所提保护方法可准确识别DCMT内部匝间短路故障、端口母线故障和外部故障,在不同故障位置和故障电阻条件下有更高的灵敏性。 展开更多
关键词 直流变压器 故障 自适应保护 差动电流 直流分量 交流分量
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非隔离型直流变压器的快速电磁暂态等效建模方法
10
作者 王渝红 周奕辰 +3 位作者 高仕林 张巍 廖建权 郑宗生 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第1期161-171,共11页
电磁暂态仿真对于掌握直流变压器的运行特性具有重要意义,但目前的模块化变流器高速等效建模方法对非隔离型变压器较少提及。同时,现有非隔离型直流变压器电磁暂态仿真模型存在开关状态计算复杂、内部节点数多的问题,导致系统仿真效率... 电磁暂态仿真对于掌握直流变压器的运行特性具有重要意义,但目前的模块化变流器高速等效建模方法对非隔离型变压器较少提及。同时,现有非隔离型直流变压器电磁暂态仿真模型存在开关状态计算复杂、内部节点数多的问题,导致系统仿真效率低下。为此,提出一种基于开关状态预测和戴维南等效的非隔离型直流变压器快速电磁暂态等效建模方法。首先,提出一种非隔离型直流变压器中子模块的开关状态预测方法。其次,基于开关状态得到直流变压器桥臂的等效电路,并对其进行戴维南等效,得到桥臂的两节点等效电路模型。然后,建立自耦变压器的等效电路模型,综合桥臂和自耦变压器等效电路,获得直流变压器的等效电路,并据此建立直流变压器的节点电压方程。最后,基于高斯消元对方程进行降阶,实现非隔离型直流变压器仿真模型的内节点收缩。算例分析表明,所提非隔离型直流变压器的快速电磁暂态等效建模方法与传统详细建模方法精度接近,仿真效率显著提升。 展开更多
关键词 直流变压器 戴维南等效 电磁暂态仿真 等效建模 开关状态预测 内节点收缩
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地磁感应电流畸变对电网变压器的干扰传播研究
11
作者 潘超 安景革 +3 位作者 石晓博 于泽 付桐睿 刘春明 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期85-98,共14页
针对地磁感应电流(GIC)导致电网变压器出现的异常问题,研究GIC畸变对变压器产生的电磁干扰与机械-声传播影响。首先分析了GIC入侵电网的关键路径与原理,根据实测数据研究GIC变化规律。提出考虑GIC畸变的变压器干扰传播模型,将电磁-机械... 针对地磁感应电流(GIC)导致电网变压器出现的异常问题,研究GIC畸变对变压器产生的电磁干扰与机械-声传播影响。首先分析了GIC入侵电网的关键路径与原理,根据实测数据研究GIC变化规律。提出考虑GIC畸变的变压器干扰传播模型,将电磁-机械-声路径划分为电磁干扰域与振动-噪声传播域的耦合。然后仿真分析不同干扰场景下变压器多场物理特征信息,总结电流畸变率、畸变时刻对变压器电流、磁通、振动、噪声的干扰与传播影响规律。最后搭建动模实验平台,测量变压器的多场物理参数,并与仿真对比,验证所提模型与结论的正确性。结果表明,在GIC畸变的“拐点”处,变压器振动噪声异常加剧;“拐点”越接近电流最大值,该问题越严重。研究GIC畸变率Δk与振动噪声参数的映射关系,当Δk>3时,GIC干扰已危害变压器的结构稳定性,为电网变压器的态势感知与辨识提供依据。 展开更多
关键词 地磁感应电流 畸变性 多场耦合 振动噪声 虚拟映射 态势感知
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基于三角形网格的混合有限元法研究及其在变压器流热耦合计算中的应用
12
作者 李浩 刘刚 +2 位作者 吕金潮 靳立鹏 胡万君 《高压电器》 北大核心 2025年第7期82-90,共9页
在采用最小二乘有限元法及迎风有限元法分析变压器流—热耦合问题时,最小二乘有限元计算流场需要采用四边形网格,但对于含有角环、圆角等复杂结构的变压器模型,如果仅采用四边形网格进行剖分,则往往会出现网格畸变现象,此时将无法采用... 在采用最小二乘有限元法及迎风有限元法分析变压器流—热耦合问题时,最小二乘有限元计算流场需要采用四边形网格,但对于含有角环、圆角等复杂结构的变压器模型,如果仅采用四边形网格进行剖分,则往往会出现网格畸变现象,此时将无法采用最小二乘有限元法计算流场。为了提高混合有限元法的适用范围,文中提出了一种基于三角形网格实现混合有限元的方法,即将三角形剖分网格处理成四边形网格,实现流场和温度场计算。为验证所提方法的有效性,文中采用混合有限元法分别对单分区模型和带有角环、静电环等复杂结构的换流变压器绕组模型进行流—热耦合计算,并与Fluent软件的仿真结果进行对比。分析结果表明文中所提处理方法可以实现含有复杂结构变压器的流—热耦合计算,进一步提高了混合有限元法解决含有复杂结构的变压器流—热耦合问题的能力。 展开更多
关键词 变压器 流—热耦合 最小二乘有限元 三角形网格 迎风有限元 复杂结构
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特约主编寄语
13
作者 李金忠 汪可 文韬 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第9期3281-3281,共1页
变压器/换流变/高抗等超、特高压大型充油设备是电网系统的心脏,其本质安全对系统稳定运行起到决定性作用。然而,超、特高压大型充油设备电压等级高、容量大且绝缘结构复杂,运行于电-磁-热-振耦合工况下,内部潜伏性缺陷易发展为绝缘失... 变压器/换流变/高抗等超、特高压大型充油设备是电网系统的心脏,其本质安全对系统稳定运行起到决定性作用。然而,超、特高压大型充油设备电压等级高、容量大且绝缘结构复杂,运行于电-磁-热-振耦合工况下,内部潜伏性缺陷易发展为绝缘失效甚至电弧故障,一旦形成油中电弧放电通道,故障能量明显高于常规电压等级设备,绝缘油迅速裂解产气并形成瞬态冲击压力,造成油箱结构失效与爆炸起火。近年来,国内外发生多起大型充油设备爆燃事故,呈现多起始部位、多故障原因的发展态势,严重威胁电网安全。因此,如何提升大型充油设备电弧故障防爆性能,降低设备爆燃发生率,是当前国内外研究热点。 展开更多
关键词 超高压 特高压 换流变 高抗 充油设备
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单相变压器内部短路多尺度故障分析模型构建方法
14
作者 杨鸣 赵小涵 +3 位作者 司马文霞 李刚 李坤 倪鹤立 《电工技术学报》 北大核心 2025年第13期4085-4099,共15页
内部短路是变压器面临的严重故障之一,会导致故障能量在短时间内迅速攀升,极易引发设备内部高能放电爆燃。然而,变压器潜在的内部短路工况组合极多,现有电路模型存在绕组多尺度耦合表征和参数辨识困难的问题。因此,该文瞄准变压器短路... 内部短路是变压器面临的严重故障之一,会导致故障能量在短时间内迅速攀升,极易引发设备内部高能放电爆燃。然而,变压器潜在的内部短路工况组合极多,现有电路模型存在绕组多尺度耦合表征和参数辨识困难的问题。因此,该文瞄准变压器短路故障分析的迫切需求,将变压器绕组轴向虚拟分割为多个子绕组,提出可表征子绕组间漏磁特性的耦合漏感矩阵辨识方法,建立基于耦合漏感矩阵的变压器多尺度故障分析电路模型。该模型无需开展工程测试,直接利用有限元法进行参数化扫描即可提取电路参数。最后开展有限元模型和电路模型对比仿真,证明了该模型可满足多尺度、多工况的变压器内部短路仿真研究的精度要求,且显著提高了仿真效率。该方法能够为装备事故分析、溯源和故障防御等研究提供基础支撑。 展开更多
关键词 单相变压器 多尺度电路模型 内部短路 耦合漏感矩阵 有限元法
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基于工业智能的电力变压器数字孪生故障诊断方法
15
作者 冯健 张博闻 +1 位作者 赵宁 江辉杰 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期22-29,共8页
作为新一代信息技术与先进制造技术融合的关键发展方向,工业智能利用智能化、数字化和自动化手段,能够显著提升工业生产效率并优化工业设备的预测和维护管理.本文聚焦于工业设备的智能化,以电力变压器在电力系统中高效、稳定运行的需求... 作为新一代信息技术与先进制造技术融合的关键发展方向,工业智能利用智能化、数字化和自动化手段,能够显著提升工业生产效率并优化工业设备的预测和维护管理.本文聚焦于工业设备的智能化,以电力变压器在电力系统中高效、稳定运行的需求为出发点,基于电磁场方程和等效电路模型,构建了基于数字孪生技术的变压器匝间短路故障模型.该模型从电磁场角度对比分析变压器在正常状态和故障状态下的对称性,实现了数字孪生技术与故障诊断的结合.此外,通过对变压器虚拟模型的深入分析,实现对发生故障位置的定位,确保变压器的安全运行,提升其可靠性与效率,从而推动整个电力系统的智能化与现代化进程. 展开更多
关键词 数字孪生 工业智能 电力变压器 电磁场 故障定位
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基于主振点定位的特高压变压器振动声功率测算方法
16
作者 张超 刘国强 +1 位作者 芦竹茂 俞华 《高压电器》 北大核心 2025年第3期105-111,共7页
与声压法和声强法相比,振动声功率测算方法具有从变压器本体和风扇综合噪声中提取本体声源特性的优势。振动测点的布放方式对声功率测算结果影响较大。目前振动测点布放尚无统一标准,多采用近似均匀布放方式,声功率测算结果往往偏低。... 与声压法和声强法相比,振动声功率测算方法具有从变压器本体和风扇综合噪声中提取本体声源特性的优势。振动测点的布放方式对声功率测算结果影响较大。目前振动测点布放尚无统一标准,多采用近似均匀布放方式,声功率测算结果往往偏低。文中提出基于变压器箱体表面主振点定位的非均匀布点方法,对山西省内某1000 kV特高压变压器的本体辐射声功率进行了测算研究。在测试条件下,新方法得到的本体振动声功率高于均匀布放方式,本体振动和风扇总声功率与声压法测算结果吻合度更高。该方法有利于提高特高压变压器本体声功率测算的准确度,为站内声源特性评估提供一种新的选择。 展开更多
关键词 特高压 变压器 振动 定位 声功率
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基于自适应改进粒子群算法的无槽永磁直流电机优化设计
17
作者 范菁 徐庶 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第4期455-462,共8页
【目的】传统电机优化设计方法是通过搭建电机体积、损耗和成本的解析模型,并选择优化算法对其进行改进,得到最优设计变量。然而,电机模型较为复杂,解析模型无法精确描述部分变量。定子磁密是无槽永磁直流电机的重要变量,其解析式精度... 【目的】传统电机优化设计方法是通过搭建电机体积、损耗和成本的解析模型,并选择优化算法对其进行改进,得到最优设计变量。然而,电机模型较为复杂,解析模型无法精确描述部分变量。定子磁密是无槽永磁直流电机的重要变量,其解析式精度较低。粒子群算法广泛用于优化设计,但是其寻优能力较差。【方法】针对上述问题,提出一种基于自适应改进粒子群算法的无槽永磁直流电机优化设计方法。首先,通过搭建无槽永磁直流电机解析模型,构建以电机体积、损耗和成本为优化目标的目标函数。利用Sobol法获取电机的高灵敏度变量,减少设计变量个数。然后,采用有限元仿真搭建电机磁路模型,调整设计变量参数大小,获取磁密数据。使用响应面法对磁密数据进行重新拟合,构建定子磁密响应面模型,代替定子磁密解析式。对粒子群算法进行改进,通过比较粒子迭代更新时个体适应度值与全局粒子平均适应度值的大小,选择不同的惯性权重与学习因子更新方式,实现算法精度上的提升。最后,分别采用原始算法和改进算法对目标函数进行优化,通过比较得到电机最优设计参数。【结果】通过比较定子磁密解析式与定子磁密响应面模型计算结果发现,定子磁密响应面模型计算结果误差较小。采用自适应粒子群算法、原始粒子群算法和其他经典算法对目标函数进行优化,改进粒子群算法优化得到的结果最优。【结论】实验结果表明,定子磁密响应面模型代替定子磁密解析式可以改善定子磁密解析式计算误差较大的问题。同时,自适应更新惯性权重与学习因子的粒子群算法寻优能力得到了提升,与经典算法相比,其寻优能力更强。 展开更多
关键词 无槽永磁直流电机 定子磁密 Sobol法 响应面法 自适应粒子群 惯性权重 学习因子
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基于改进MPE和K-medoids的变压器绕组松动故障诊断
18
作者 马宏忠 薛健侗 +2 位作者 倪一铭 万可力 迮恒鹏 《高压电器》 北大核心 2025年第9期73-80,共8页
为了更加有效地对变压器绕组松动故障进行诊断,针对变压器有载运行时的振动信号,提出了一种基于改进多尺度排列熵(MPE)和K-medoids的变压器绕组松动故障诊断方法。首先采用粒子群优化(PSO)的MPE算法对绕组不同状态下的变压器振动信号进... 为了更加有效地对变压器绕组松动故障进行诊断,针对变压器有载运行时的振动信号,提出了一种基于改进多尺度排列熵(MPE)和K-medoids的变压器绕组松动故障诊断方法。首先采用粒子群优化(PSO)的MPE算法对绕组不同状态下的变压器振动信号进行特征提取,以减少MPE算法中参数设置对故障类型识别精度的影响,然后通过K-medoids聚类算法诊断变压器绕组松动故障,以完成故障的分类识别。对某10 kV变压器的绕组松动故障模拟实验结果表明,绕组不同状态下变压器振动信号的MPE值经PSO参数优化后存在明显差异,诊断效果优于传统经验设置参数的MPE算法,且稳定性得到提高。 展开更多
关键词 变压器 绕组松动诊断 粒子群优化的MPE算法 特征提取 K-medoids算法
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短路累积效应对绕组磁-力特征影响试验研究 被引量：3
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作者 律方成 汪鑫宇 +2 位作者 王平 耿江海 高树国 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期95-102,共8页
为探究变压器绕组在多次短路冲击下逐渐劣化过程,开展了110 kV真型变压器短时多次短路冲击试验,测量了短路试验过程中的漏磁、振动加速度实时波形以及试验后绕组轴向压力稳态值及电抗变化率,提取了漏磁、振动频谱特征,获得了各项物理量... 为探究变压器绕组在多次短路冲击下逐渐劣化过程,开展了110 kV真型变压器短时多次短路冲击试验,测量了短路试验过程中的漏磁、振动加速度实时波形以及试验后绕组轴向压力稳态值及电抗变化率,提取了漏磁、振动频谱特征,获得了各项物理量随短路电流强度、短路次数下的变化趋势。结果表明:多次短路冲击会使变压器绕组产生累积效应,累积效应影响程度与冲击次数和冲击强度有关;在累积效应作用下,磁场信号会由于绕组形变程度低或测点距离形变处较远而变化不明显,但振动加速度的频谱熵、Pearson相关系数的变化可以良好反映绕组的机械状态改变。因此监测变压器振动信号并分析其频谱是评估短路累积效应影响、绕组形变诊断的可靠手段。 展开更多
关键词 变压器绕组 累积效应 短时多次短路 特征评估
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基于实域粗糙集和NRBO-XGBoost的变压器故障诊断 被引量：2
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作者 杨勇 胡东 +2 位作者 代浩 唐超 谢菊芳 《电子测量技术》 北大核心 2025年第5期30-39,共10页
针对基于油中气体分析(DGA)数据的传统变压器智能诊断模型准确率容易受到输入特征维度以及超参数的选择影响,本研究提出了基于实域粗糙集和NRBO-XGBoost相结合的变压器智能故障诊断模型。首先,基于实域粗糙集的概念提出了一种具有自适... 针对基于油中气体分析(DGA)数据的传统变压器智能诊断模型准确率容易受到输入特征维度以及超参数的选择影响,本研究提出了基于实域粗糙集和NRBO-XGBoost相结合的变压器智能故障诊断模型。首先,基于实域粗糙集的概念提出了一种具有自适应性能的特征提取算法用于对变压器初始故障特征进行特征提取;其次针对变压器故障诊断中XGBoost受超参数选择影响的缺陷,本研究利用NRBO算法高收敛速度和有效避免局部最优的特点对XGBoost的超参数进行全局寻优,从而提出NRBO-XGBoost模型进行变压器故障诊断;最后通过多组实验对比,相较于其他传统特征,使用本研究所提取特征在多种分类器中的性能都得到了提升,证明了本文所提特征提取算法能有效提取特征中的信息增强模型表现性能。并且NRBO-XGBoost在变压器故障诊断领域相较于其他对比模型仅收敛20次的同时就达到了92.09%的准确率,拥有更优越的表现性能。 展开更多
关键词 变压器智能诊断模型 实域粗糙集 超参数寻优
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