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Short-circuit Current Characteristics of Wind Generators
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作者 Seung-Jae LEE Myeon-Song CHOI 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期110-114,共5页
To study the effects of wind generators on distribution system protection,the short-circuit current(SCC) characteristics of wind generators is important.Although there are many researches on the issue,a clear agreemen... To study the effects of wind generators on distribution system protection,the short-circuit current(SCC) characteristics of wind generators is important.Although there are many researches on the issue,a clear agreement has not been reached so far.The SCC characteristics for different wind generators are studied.PSCAD simulation is performed in the same system integrated with different kinds of wind generators,and their results are compared with those reported in IEEE papers.The detection possibility by overcurrent relay(OCR)is discussed based on the simulation results. 展开更多
关键词 风力发电机组 短路电流 电流特性 配电系统 PSCAD 过流继电器 IEEE 通过检测
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不平衡电压下励磁绕组匝间短路对同步调相机磁场及转子振动特性的影响 被引量:1
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作者 李俊卿 张承志 +2 位作者 何玉灵 胡晓东 刘若尧 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第1期33-44,共12页
随着新一代同步调相机的大量使用,调相机的安全性问题日益突出。励磁绕组匝间短路是一种常见的故障,直接影响到调相机的正常工作。本文以电网电压不平衡状态下调相机发生励磁绕组匝间短路的故障特征分析为目标,建立了电网电压平衡状态... 随着新一代同步调相机的大量使用,调相机的安全性问题日益突出。励磁绕组匝间短路是一种常见的故障,直接影响到调相机的正常工作。本文以电网电压不平衡状态下调相机发生励磁绕组匝间短路的故障特征分析为目标,建立了电网电压平衡状态下调相机正常运行与发生励磁绕组匝间短路故障、不平衡电压下调相机未发生故障以及发生励磁绕组匝间短路故障四种工况下气隙磁通密度、转子不平衡磁拉力的统一数学表征,分析了不同工况下调相机的转子振动特性,并从谐波含量、谐波幅值等多方面进行了对比分析,揭示了调相机故障机理。基于某场站TTS-300-2型新型同步调相机建立了四种工况下的有限元仿真模型,并在动态模拟实验室中,以MJF-30-6型故障模拟同步电机模拟调相机运行进行了实验验证。结果表明,在不平衡电压下发生故障时气隙磁通密度产生衰减,转子不平衡磁拉力出现三次谐波分量。通过仿真分析与实验验证,理论研究成果的准确性得到了充分证实,为调相机故障诊断工作奠定了坚实的理论基础。 展开更多
关键词 同步调相机 不平衡电压 励磁绕组匝间短路 转子振动 有限元
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基于双级PNN的直驱永磁同步电机匝间短路故障诊断方法 被引量:2
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作者 高彩霞 冯凌云 党建军 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期116-127,共12页
目的早期故障的精准定位对于预防电机系统故障恶化和制定故障后运行维护策略至关重要。针对多支路并联直驱永磁同步电机(MB-DDPMSM)匝间短路故障诊断问题,方法提出一种基于双级PNN的匝间短路故障检测与短路线圈自动定位的新方法。首先,... 目的早期故障的精准定位对于预防电机系统故障恶化和制定故障后运行维护策略至关重要。针对多支路并联直驱永磁同步电机(MB-DDPMSM)匝间短路故障诊断问题,方法提出一种基于双级PNN的匝间短路故障检测与短路线圈自动定位的新方法。首先,根据MBDDPMSM特殊的结构特点,选择支路差值电流(BDC)作为故障支路定位特征信号,支路电流残差(BRC)作为短路线圈定位特征信号;其次,建立MB-DDPMSM匝间短路故障状态的有限元模型,利用MB-DDPMSM有限元模型分析短路线圈位置对特征信号的影响规律,并建立BDC与故障支路位置的映射关系以及BRC与短路线圈位置的映射关系,为了消除故障程度对特征信号的影响并增强故障特征,对提取的BDC幅值进行L2范数归一化处理,得到故障支路定位特征向量,对提取的BRC幅值进行Z-Score标准化处理,得到短路线圈定位特征向量;最后,建立基于双级PNN的故障诊断模型,利用第一级PNN实现匝间短路故障检测与故障支路定位,利用第二级PNN实现短路线圈自动定位。结果仿真和实验结果表明,所提出的方法能及时检测出电机早期匝间短路故障并实现短路线圈精准定位,识别正确率达100%。结论基于双级PNN的匝间短路故障诊断模型具有建模简单、收敛速度快、故障诊断精准度高等优势。 展开更多
关键词 直驱永磁同步电机 匝间短路故障 支路差值电流 支路电流残差 双级PNN 短路线圈定位
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双馈异步发电机定子匝间短路对并联支路环流特性的影响 被引量:1
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作者 何玉灵 刘翔奥 +5 位作者 代德瑞 徐明星 张文 赵路佳 万书亭 李俊卿 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期74-81,共8页
分析了双馈异步发电机定子匝间短路故障前后的定子绕组并联支路环流特性。首先对正常情况和匝间短路情况下气隙磁通密度表达式进行了推导,得到了并联支路环流的解析表达式;然后建立了故障前后的二维有限元计算模型并对并联支路环流进行... 分析了双馈异步发电机定子匝间短路故障前后的定子绕组并联支路环流特性。首先对正常情况和匝间短路情况下气隙磁通密度表达式进行了推导,得到了并联支路环流的解析表达式;然后建立了故障前后的二维有限元计算模型并对并联支路环流进行求解计算;最后在故障模拟发电机组上完成了实验验证,所得实验结果与理论推导及有限元仿真结果基本吻合。结果表明:正常情况下发电机定子绕组无并联支路环流,而单条支路短路故障发生后并联支路内出现环流,其频率成分为f、f_(u)、(1+(n±x)(1-s))f,并且随着故障程度的加剧各并联支路环流频率成分幅值将会增加;两条并联支路发生相同程度短路故障后无并联支路环流。 展开更多
关键词 双馈异步发电机 定子匝间短路 有限元分析 并联支路环流 故障特征。
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电流残差谐波谱幅值调制的双馈感应发电机匝间短路诊断方法 被引量:2
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作者 赵寿旺 陈玉 +7 位作者 张思超 Nadeem SHAHBAZ 梁锋 王双 马勇 邓巍 赵勇 成永红 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期135-146,共12页
为解决双馈感应发电机(DFIG)定子或转子绕组绝缘劣化引发匝间短路,导致其三相定子电流频谱基频及谐波附近产生的边带谐波因噪声干扰易被主频谐波淹没,从而难以有效区分故障特征频率与干扰分量的问题,提出了一种基于电流残差谐波谱幅值... 为解决双馈感应发电机(DFIG)定子或转子绕组绝缘劣化引发匝间短路,导致其三相定子电流频谱基频及谐波附近产生的边带谐波因噪声干扰易被主频谐波淹没,从而难以有效区分故障特征频率与干扰分量的问题,提出了一种基于电流残差谐波谱幅值调制的DFIG匝间短路故障诊断方法。首先,通过对DFIG零序电流进行S变换,获取其时频域相位和幅值,对相位进行校正,并对幅值进行不同程度的调制;然后,计算得到调制后的电流残差谐波谱;最后,在100 kW双馈感应发电机绕组短路故障模拟平台上进行实验验证。结果表明:所提方法能够有效提取故障特征频率,转子绕组匝间短路故障时提取的定子电流故障特征频率(1-2s)f s和(1+2s)f s与真实值的特征频率误差分别是0.083%和0.117%,得到的故障特征频率分量具有更高的精度;该方法能够更好地检测DFIG匝间短路的特征频率,有效提取并区分故障特征分量与干扰分量。 展开更多
关键词 匝间短路 零序电流 残差谐波 谱幅值调制 故障诊断
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基于双决策思想的风电场集电线路故障辨识方法
6
作者 高兴 王晓东 刘颖明 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期531-538,共8页
针对风电场多分支结构引起的辨识精度和测点数量存在互斥性的问题,提出一种基于双决策思想的风电场集电线路故障辨识方法,用于辨识风电场故障分支及其故障类型。考虑风电场独特的树状多分支结构划分故障集电线路,上层决策用于确定风电... 针对风电场多分支结构引起的辨识精度和测点数量存在互斥性的问题,提出一种基于双决策思想的风电场集电线路故障辨识方法,用于辨识风电场故障分支及其故障类型。考虑风电场独特的树状多分支结构划分故障集电线路,上层决策用于确定风电场发生故障的集电线路,下层决策进一步实现故障分支辨识和故障分类。上层决策基于能量相似度思想辨识故障集电线路,建立故障决策矩阵,缩小故障范围,无需人工设置阈值。下层决策基于时频响应特征融合辨识风电场故障支路及类型,基于集电线路双端测点各相特征状态矩阵建立故障特征融合矩阵,减少测点需求。该方法仅需风电场少量测点信息,即可实现风电场多分支结构故障辨识,兼顾故障电阻、起始角度、故障位置和噪声的影响。 展开更多
关键词 风电场 卷积神经网络 短路电流 故障选线 故障分类
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定子并联支路对主磁场不对称度的弱化效果评估
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作者 陈冰兵 武玉才 +1 位作者 纪璇 朱新凯 《中国电力》 北大核心 2025年第5期189-198,共10页
转子绕组匝间短路是汽轮发电机的一种弱特征电气故障,使得故障检测较为困难。本文研究了汽轮发电机定子绕组并联支路内部环流对转子绕组匝间短路所产生的不对称磁场的弱化效应,推导了故障状态下励磁磁场表达式,得到定子绕组并联支路环... 转子绕组匝间短路是汽轮发电机的一种弱特征电气故障,使得故障检测较为困难。本文研究了汽轮发电机定子绕组并联支路内部环流对转子绕组匝间短路所产生的不对称磁场的弱化效应,推导了故障状态下励磁磁场表达式,得到定子绕组并联支路环流表达式,以及环流所产生的磁场表达式,发现了环流磁场对原本不对称磁场的抵消作用。以一台300 MW汽轮发电机为例进行有限元仿真,证明了汽轮发电机定子绕组并联支路结构对转子绕组匝间短路故障特征的弱化效应,研究结论有助于分析转子绕组匝间短路故障特征的外在表象、原因,也为故障诊断阶段的特征提取提供了理论支持。 展开更多
关键词 汽轮发电机 转子绕组匝间短路 诊断 并联支路环流法 不对称磁场
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适用于直流汇集型风电场送出系统的双极DC/DC变换器及其短路限流
8
作者 玄东旭 樊艳芳 +3 位作者 侯俊杰 卢俊龙 孙瑶 李小龙 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期605-618,I0016,I0017,共16页
直流汇集型风电场为“沙戈荒”新能源送出提供了一种可行方案。然而,其核心设备直流变换器亟须突破功率低、电压受限等技术瓶颈。为了克服上述问题,实现伪双极直流汇集系统与真双极直流送出系统的互联,提出了一种具备短路电流限制能力... 直流汇集型风电场为“沙戈荒”新能源送出提供了一种可行方案。然而,其核心设备直流变换器亟须突破功率低、电压受限等技术瓶颈。为了克服上述问题,实现伪双极直流汇集系统与真双极直流送出系统的互联,提出了一种具备短路电流限制能力的双极直流变换器。首先,分析了所提变换器的拓扑运行原理及参数设计方法,并提出了与之相匹配的控制与调制方法,然后对该变换器的故障电流阻断过程进行了研究。最后,通过MATLAB/Simulink软件搭建模型,验证了所提逆阻自均压型模块化多电平直流变换器拓扑结构和控制策略的可行性。研究结果表明,所提双极直流变换器能够匹配伪双极风电场与真双极送出线路两端运行方式的差异,并能快速阻断故障电流。 展开更多
关键词 直流汇集风电场 两级升压并联 模块化多电平直流变换器 单双极转换 故障自清除 短路电流限制
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VSC-HVDC并网远海风电场集电系统过电压分析及抑制
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作者 程文静 丁汝安 卢铁兵 《电力工程技术》 北大核心 2025年第5期46-56,共11页
目前关于海上风电场集电系统内部过电压的相关研究,多针对基于高压交流输电线路并网的海上风电场,缺乏对经过柔性直流输电并网的远海风电场的关注。为此,文中建立集电系统和柔性直流输电系统的电磁暂态模型,分析集电系统内部并网、甩负... 目前关于海上风电场集电系统内部过电压的相关研究,多针对基于高压交流输电线路并网的海上风电场,缺乏对经过柔性直流输电并网的远海风电场的关注。为此,文中建立集电系统和柔性直流输电系统的电磁暂态模型,分析集电系统内部并网、甩负荷和三相接地短路故障3种典型工况下的集电系统过电压特征。研究发现,汇流母线处及其紧邻馈线端口处三相接地短路故障引起的集电系统过电压现象最严重,该过电压不仅对机端变压器和柔性直流输电线路的绝缘性能提出更高要求,还会导致所有风电机组脱网。因此,文中提出在关键节点配置避雷器并改进故障期间海上换流站控制策略的抑制方案,该方案可显著降低暂态过电压的幅值。实施该方案后,过电压的影响被控制在故障所在风电场内部,同时可避免风电机组的大规模脱网运行。 展开更多
关键词 远海风电场 柔性直流输电并网 集电系统 过电压 抑制策略 三相接地短路故障 甩负荷
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基于改进卷积神经网络的曳引电机匝间短路故障诊断
10
作者 谢方 蒋玫 +2 位作者 黄文琦 彭钰豪 麻宸伟 《中国测试》 北大核心 2025年第10期174-181,共8页
针对闭环控制掩盖效应及高频噪声干扰,该文提出一种智能化方法,用于实现曳引电机定子绕组匝间短路故障的准确识别与定位。该文首先分析匝间短路故障包含的电流特征,并利用电流信号输入到嵌入基于通道注意力机制的残差增强模块改进的卷... 针对闭环控制掩盖效应及高频噪声干扰,该文提出一种智能化方法,用于实现曳引电机定子绕组匝间短路故障的准确识别与定位。该文首先分析匝间短路故障包含的电流特征,并利用电流信号输入到嵌入基于通道注意力机制的残差增强模块改进的卷积神经网络中进行故障诊断。搭建匝间短路故障诊断实验台,在闭环控制下验证所提方法的有效性,电机在混合工况下匝间短路故障分类的准确率为97.40%,实验结果表明该方法对异步电机定子绕组匝间短路故障诊断的有效性,且在不同故障位置以及不同工况下仍具备较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 曳引电机 匝间短路 故障诊断 卷积神经网络
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含双馈风机的网孔并联回路暂态故障电流叠加及衰减特性分析
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作者 陈达伟 黎灿兵 +1 位作者 刘健哲 杨函煜 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第18期117-126,共10页
系统故障时,双馈风机与电网形成网孔并联回路,共同向故障点馈入电流。现有方法针对强电网情况,将外部电网简化为理想电压源,以阶跃信号表示系统故障电压。然而,在并网点短路容量比较低的情况下,风电馈入电流影响系统故障电压,忽略电网... 系统故障时,双馈风机与电网形成网孔并联回路,共同向故障点馈入电流。现有方法针对强电网情况,将外部电网简化为理想电压源,以阶跃信号表示系统故障电压。然而,在并网点短路容量比较低的情况下,风电馈入电流影响系统故障电压,忽略电网特征导致暂态短路电流计算不准。针对上述问题,提出含双馈风机的网孔并联回路暂态短路电流计算方法。通过分析定转子磁链暂态响应,推导了表征稳态、暂态直流及暂态交流磁链分量的等效电感,将其与对应故障电压源等效电路联立,可快速求解各电流分量幅值和时间常数。仿真结果表明,忽略外部电网丢失电网回路时间常数会导致误差增加;采用所提方法在不同故障距离、电网阻抗比下得到的峰值电流误差均小于3%,优于现有方法。 展开更多
关键词 双馈风机 暂态短路电流 系统阻抗比 时间常数 故障响应
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基于开口变压器法的交流电机定子非激励相绕组匝间短路检测研究 被引量:8
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作者 张龙 武玉才 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期54-63,共10页
为了解决交流电机定子绕组中线圈绝缘损伤引起匝间短路故障无法准确、快速定位的问题,提出将检测转子绕组匝间短路的开口变压器法移植到检测交流电机定子绕组匝间短路,定子单相添加激励源,非激励相绕组设置故障点,开口变压器检测故障点... 为了解决交流电机定子绕组中线圈绝缘损伤引起匝间短路故障无法准确、快速定位的问题,提出将检测转子绕组匝间短路的开口变压器法移植到检测交流电机定子绕组匝间短路,定子单相添加激励源,非激励相绕组设置故障点,开口变压器检测故障点所在槽,分析故障前后开口变压器绕组感应电动势的变化。首先阐述开口变压器检测定子非激励相的工作原理,分析正常和故障状态下通过开口变压器铁心漏磁通的表达式,进一步得到开口变压器绕组感应电动势表达式,获取故障变化规律。随后建立交流电机电磁仿真模型,进行仿真分析,最后用一台定子样机进行实验验证。结果表明:故障状态下,随着故障程度的加深,故障点所在槽的开口变压器感应电动势随之减小,证明了开口变压器可以作为离线检测交流电机定子非激励相绕组匝间短路故障的有效手段。 展开更多
关键词 交流电机 定子绕组 匝间短路 开口变压器法 感应电压 故障诊断
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永磁同步电机故障诊断方法研究综述 被引量:9
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作者 马建 王建平 +2 位作者 孟德安 颜黎明 郭钿祥 《电力工程技术》 北大核心 2024年第4期104-115,共12页
永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有结构简单、运行稳定、效率高和外形多样等显著优点,在生产制造领域得到广泛应用。PMSM在工作中不断受到速度变化和负载波动等复杂工况的影响,不可避免地会出现各种故障,如轴... 永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有结构简单、运行稳定、效率高和外形多样等显著优点,在生产制造领域得到广泛应用。PMSM在工作中不断受到速度变化和负载波动等复杂工况的影响,不可避免地会出现各种故障,如轴承故障、偏心故障、退磁故障和匝间短路故障等。文中综述了PMSM常见故障类型,并总结了自动化领域中基于信号的状态监测方法的现有研究,以用于各类电气和机械故障的检测和诊断。随后,对诊断方法进行了总结,并分析了其优势与限制,探讨了不同信号处理方法在应用中的利弊。最后,根据当前研究现状,讨论了PMSM故障监测与诊断存在的问题和未来发展方向。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 轴承故障 偏心故障 退磁故障 匝间短路故障 故障诊断
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基于Hotelling T2-BiLSTM的同步调相机故障诊断方法 被引量:3
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作者 李俊卿 张承志 +3 位作者 韩小平 黄涛 何玉灵 孔凡春 《智慧电力》 北大核心 2024年第7期96-102,127,共8页
同步调相机故障会严重影响特高压直流输电工程的稳定性。针对特高压电网中不对称电压条件下同步调相机励磁绕组匝间短路故障难以识别问题,提出基于霍特林T2-双向长短期记忆网络(Hotelling T2-BiLSTM)的同步调相机故障诊断方法。首先,从... 同步调相机故障会严重影响特高压直流输电工程的稳定性。针对特高压电网中不对称电压条件下同步调相机励磁绕组匝间短路故障难以识别问题,提出基于霍特林T2-双向长短期记忆网络(Hotelling T2-BiLSTM)的同步调相机故障诊断方法。首先,从三相电压、三相电流、励磁电流、转子振动和无功功率中提取故障特征,计算Hotelling T2统计量以构建故障检测指标;然后,采用BiLSTM模型对特征进行分类,并利用逻辑回归层进行故障诊断;最后,在动模实验室中进行实验验证其有效性。实验结果表明,所提方法具有较高的故障诊断精度。 展开更多
关键词 同步调相机 不对称电压 励磁绕组匝间短路 Hotelling T2 BiLSTM 故障诊断
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星-三角接法的分数槽永磁电机匝间短路故障分析 被引量:3
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作者 陈浈斐 凌志豪 +2 位作者 范晨阳 李志新 万向民 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期181-187,共7页
为了分析永磁电机绕组采用星-三角(Y-△)接法时发生匝间短路故障后对电机的影响,建立了绕组在Y-△接法下分别在星形(Y)接法部分和角形(△)接法部分发生匝间短路故障的电路模型,推导得到故障发生后电机三相电流。以10极12槽永磁电机为例... 为了分析永磁电机绕组采用星-三角(Y-△)接法时发生匝间短路故障后对电机的影响,建立了绕组在Y-△接法下分别在星形(Y)接法部分和角形(△)接法部分发生匝间短路故障的电路模型,推导得到故障发生后电机三相电流。以10极12槽永磁电机为例进行二维有限元仿真,对传统的Y接法双层绕组永磁电机和Y-△接法4层绕组永磁电机发生匝间短路故障的情况进行对比分析。仿真结果表明:在Y-△接法下匝间短路故障位置的不同对电流会有很大影响;在发生匝间短路故障后Y-△接法能降低电机的转矩脉动,降低故障发生后故障相电流中的3次谐波幅值。 展开更多
关键词 永磁电机 匝间短路 短路电流 星-三角接法 4层绕组
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基于d-q变换及WOA-LSTM的异步电机定子匝间短路故障诊断方法 被引量:11
16
作者 王喜莲 秦嘉翼 耿民 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期56-65,共10页
为了实现对异步电机定子绕组匝间短路故障的可靠在线诊断,提出一种基于d-q变换及鲸鱼优化算法(WOA)优化的长短期记忆网络(LSTM)的故障诊断方法。通过理论推导可知,d-q变换可有效提取定子电流中的特征频谱数据。采用鲸鱼优化算法对长短... 为了实现对异步电机定子绕组匝间短路故障的可靠在线诊断,提出一种基于d-q变换及鲸鱼优化算法(WOA)优化的长短期记忆网络(LSTM)的故障诊断方法。通过理论推导可知,d-q变换可有效提取定子电流中的特征频谱数据。采用鲸鱼优化算法对长短期记忆网络中的3个关键参数进行优化,建立WOA-LSTM故障分类模型。为了验证基于d-q变换和WOA-LSTM故障诊断方法的有效性,分别以小波变换、快速傅里叶变换及d-q变换提取电流频谱数据作为输入数据集,以一台YE2-100L1-4型异步电机为实验对象进行实验验证。研究结果表明:相比于小波变换及快速傅里叶变换,采用d-q变换能更准确的提取出定子电流中的故障特征,更精确地反映电机故障状态,有助于提高故障分类准确率;相比于传统的LSTM算法,经WOA优化后的LSTM算法分类准确率可达98.3%,能可靠地实现不同程度匝间短路故障的诊断。 展开更多
关键词 异步电机 故障诊断 定子绕组匝间短路 d-q变换理论 鲸鱼优化算法 长短期记忆神经网络
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汽轮发电机转子匝间短路对定子热响应特性的影响
17
作者 张文 何玉灵 +3 位作者 徐明星 代德瑞 王晓龙 李俊卿 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期13-24,共12页
本文分析了汽轮发电机转子匝间短路故障前后定子热响应特性,不仅考虑转子匝间短路引起电压下降对发电机强励动作的影响,还研究了热分布不平衡而引起的定子力学响应。首先推导了正常情况和转子匝间短路故障后加强励磁电流下的气隙磁通密... 本文分析了汽轮发电机转子匝间短路故障前后定子热响应特性,不仅考虑转子匝间短路引起电压下降对发电机强励动作的影响,还研究了热分布不平衡而引起的定子力学响应。首先推导了正常情况和转子匝间短路故障后加强励磁电流下的气隙磁通密度,得到了铁心损耗和绕组铜耗的解析表达式;然后建立了发电机故障前后的三维有限元仿真模型,对不同短路程度故障下的铁心损耗、绕组铜耗与定子温度进行了求解计算;最后实测了CS-5型故障模拟发电机在正常运行和不同短路程度故障下的定子温度,实验结果与理论分析、有限元仿真结果基本一致。结果表明,转子匝间短路故障后由于励磁电流的增强,发电机铁心损耗和绕组铜耗均会增加,定子温度明显上升,并且随着短路程度的增加而加剧;定子端面边缘位置的变形和应力幅值最大并且为热响应下的危险位置。 展开更多
关键词 汽轮发电机 转子匝间短路 强励动作 损耗特性 定子 热响应
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考虑气隙偏心时短路因素对发电机端部绕组振动的影响 被引量:2
18
作者 徐明星 何玉灵 +3 位作者 张文 代德瑞 刘翔奥 唐贵基 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期112-121,共10页
端部绕组振动是导致绝缘磨损和退化的关键因素之一,因此对同步发电机在转子匝间短路下的端部绕组振动特性进行了研究。不同于以往,该研究不仅考虑了转子匝间短路程度,还考虑了转子匝间短路位置和气隙偏心程度对端部绕组振动的影响。首... 端部绕组振动是导致绝缘磨损和退化的关键因素之一,因此对同步发电机在转子匝间短路下的端部绕组振动特性进行了研究。不同于以往,该研究不仅考虑了转子匝间短路程度,还考虑了转子匝间短路位置和气隙偏心程度对端部绕组振动的影响。首先理论推导得出定子端部绕组的受力表达式;然后基于电磁-结构耦合模型得到了绕组电磁力及其力学响应特性,如变形、应变和应力;最后在CS-5故障模拟发电机进行试验验证。试验结果与理论分析、有限元计算结果基本一致。结果表明,转子匝间短路会给绕组电磁力带来额外的50 Hz(基本频率)、150 Hz和200 Hz的谐波。随着气隙偏心程度/转子匝间短路程度/短路位置与大齿之间距离增大,端部绕组电磁力/振动加剧。此外,复合故障对端部绕组振动影响更为严重。在定子绕组电磁力作用下,定子绕组鼻端部位为最大变形位置,同时绕组直线段与端部的连接处易发生绝缘磨损,在制造及后期维护中应重点关注。 展开更多
关键词 同步发电机 转子匝间短路 气隙偏心 电磁力 绕组振动
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基于二维CNN与多源机电信息融合的同步电机转子匝间短路故障诊断方法 被引量:4
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作者 马明晗 侯岳佳 +3 位作者 李永刚 贺鹏康 齐鹏 武玉才 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期123-134,I0011,共13页
为提高同步电机转子绕组匝间短路故障的诊断准确率,以一台型号为SDF-9的一对极同步发电机为研究对象,提出了一种基于二维卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)与多源机电信息融合的匝间短路故障诊断方法。首先选取故障前... 为提高同步电机转子绕组匝间短路故障的诊断准确率,以一台型号为SDF-9的一对极同步发电机为研究对象,提出了一种基于二维卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)与多源机电信息融合的匝间短路故障诊断方法。首先选取故障前后的定子环流、转子振动、定子振动信号为故障特征,采用信号-图像转换方法将一维时序信号转化为二维灰度图像。其次将处理后的图像分别作为二维CNN模型的前置输入进行训练。最后采用D-S证据理论将3种证据体的输出概率进行决策融合。结果表明:该方法消除了单一信号易受传感器故障及环境变化的影响,故障诊断准确率显著提高,并与其他传统故障诊断算法的诊断结果进行对比分析,验证了此方法的有效性。 展开更多
关键词 同步电机 转子绕组匝间短路故障 D-S证据组合 故障诊断 卷积神经网络
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新型同步调相机转子匝间短路故障定位方法 被引量:1
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作者 孙川 徐钢 +3 位作者 李成博 蔚超 王伟 程明 《电力工程技术》 北大核心 2024年第1期238-245,共8页
转子绕组匝间短路故障是新型同步调相机的一种典型故障,对调相机长期运行和电网稳定都有严重影响。为保障新型同步调相机高可靠稳定运行,文中提出一种转子绕组匝间短路故障在线诊断与定位的方法。从故障导致的气隙磁场磁动势畸变出发,... 转子绕组匝间短路故障是新型同步调相机的一种典型故障,对调相机长期运行和电网稳定都有严重影响。为保障新型同步调相机高可靠稳定运行,文中提出一种转子绕组匝间短路故障在线诊断与定位的方法。从故障导致的气隙磁场磁动势畸变出发,推导出定子同相两支路将出现偶次谐波环流现象,并通过对支路环流进行傅里叶分解,提取谐波中的明显特征量。对该特征量进行分析,得出其大小仅与故障所在转子上的空间位置有关,而与故障匝数无关的结论,最后通过查表的方式来实现故障诊断与定位。文中基于已规模投入使用的TTS-300-2型同步调相机开发有限元软件的仿真模型,并搭建基于新型调相机的模拟机实验平台进行实验。仿真与实验结果验证了利用支路环流谐波进行转子匝间短路故障定位的有效性。 展开更多
关键词 同步调相机 匝间短路故障 磁动势 故障定位 有限元 转子绕组
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