基于孤立森林的水电机组异常噪声分析方法 被引量：3

1

作者 莫凡 何葵东 +3 位作者 赵训新 王思嘉 徐雄 温和 《中国测试》 北大核心 2025年第2期162-168,共7页

传统振动诊断技术在水轮机故障检测上具有速度慢、测频范围低等弊端。事实上,水轮发电机组运行产生振动信号时,也会激发噪声信号。当系统故障时,噪声信号的特性也会发生变化,由此可以推导机组的运行状态信息发生相应变化。通过对水电站... 传统振动诊断技术在水轮机故障检测上具有速度慢、测频范围低等弊端。事实上,水轮发电机组运行产生振动信号时,也会激发噪声信号。当系统故障时,噪声信号的特性也会发生变化,由此可以推导机组的运行状态信息发生相应变化。通过对水电站异常噪声信号特征分析,提出一种基于孤立森林的水电机组金属扫膛异常噪声检测方法。该方法提取水电机组噪声信号的高维时频特征后,结合机组状态分析,确定算法最小路径,最后构建孤立森林(iForest)分类模型对机组噪声信号进行检测。通过对湖南某水电站灯泡贯流式机组检测实验表明,采用该方法的金属扫膛异常噪声检测准确率为97.45%。整体性能优于基于天牛须算法的支持向量机模型(BAS-SVM)与同类型的异常检测算法(KNN、ABOD和OC-SVM)模型,表明该方法的有效性。 展开更多

关键词 水电机组 异常检测 噪声测量 孤立森林

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光吸收光谱痕量乙炔检测方法研究

2

作者 李橙橙 曹旺 +1 位作者 万元 温和 《中国测试》 北大核心 2025年第3期75-80,86,共7页

针对现有的正交型锁相放大器在可调谐激光二极管吸收光谱吸收信号中存在检测下限差、稳定性差等问题,该文提出基于插值离散傅里叶变换的相位测量与数字锁相放大器的光谱吸收信号检测方法,可实现低浓度气体的高精度检测。为验证该方法的... 针对现有的正交型锁相放大器在可调谐激光二极管吸收光谱吸收信号中存在检测下限差、稳定性差等问题,该文提出基于插值离散傅里叶变换的相位测量与数字锁相放大器的光谱吸收信号检测方法,可实现低浓度气体的高精度检测。为验证该方法的有效性,该文选择1532.8 nm作为检测中心波长,设计适用于变压器绝缘油中溶解乙炔气体检测的可调谐激光二极管吸收光谱系统。结果表明,当测量2μL/L乙炔气体时,该方法比传统正交型锁相放大器测量准确性提高26.76%。该测量结果也比传统方法更稳定,且计算量更小。此外,该文设计系统实现变压器绝缘油中溶解乙炔检测时,0.22μL/L以上乙炔浓度的测量误差小于30%,0.12μL/L乙炔浓度的测量偏差小于±0.5μL/L,满足电力变压器油中溶解乙炔的检测需求。 展开更多

关键词 可调谐激光二极管吸收光谱 谐波检测 数字锁相放大器 插值离散傅里叶变换

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于CNN-SVM的水电机组智能故障诊断方法研究 被引量：17

3

作者 何葵东 王卫玉 +3 位作者 金艳 李崇仕 柳无双 陈启卷 《水电能源科学》 北大核心 2023年第4期207-210,215,共5页

在当前水电机组智能故障诊断的方法中,人为选择故障分类特征的主观性及故障小样本数据的局限性对故障诊断结果的准确性具有重要影响。对此,结合卷积神经网络(CNN)的特征提取优势和支持向量机(SVM)优良的小样本处理能力,提出了一种针对... 在当前水电机组智能故障诊断的方法中,人为选择故障分类特征的主观性及故障小样本数据的局限性对故障诊断结果的准确性具有重要影响。对此,结合卷积神经网络(CNN)的特征提取优势和支持向量机(SVM)优良的小样本处理能力,提出了一种针对水电机组振动故障诊断的CNN-SVM方法。该方法以水电机组振动信号的时域波形图作为模型输入,然后利用CNN提取信号特征并导入SVM实现机组故障诊断。最后,通过具体的实例分析,验证了所提诊断方法的优势。 展开更多

关键词 水电机组 故障诊断 振动信号 卷积神经网络 支持向量机

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于CEEMDAN和混合灰狼算法优化SVM的水电机组故障诊断方法 被引量：17

4

作者 杨彤 王卫玉 +3 位作者 张培 侯凯 郑阳 陈启卷 《水电能源科学》 北大核心 2022年第3期195-198,共4页

为有效利用水电机组的振动信号诊断机组故障,提出了一种基于自适应噪声完备集合模态分解(CEEMDAN)和混合灰狼算法优化支持向量机(HGWO-SVM)的水电机组故障诊断方法。首先利用CEEMDAN方法对原始振动信号进行分解降噪,获得原始信号的各模... 为有效利用水电机组的振动信号诊断机组故障,提出了一种基于自适应噪声完备集合模态分解(CEEMDAN)和混合灰狼算法优化支持向量机(HGWO-SVM)的水电机组故障诊断方法。首先利用CEEMDAN方法对原始振动信号进行分解降噪,获得原始信号的各模态分量(IMF),并以IMF为基础构造各样本下机组信号的特征向量;接着在原始的灰狼优化算法(GWO)中引入交叉、变异和选择过程,增强其全局搜索能力,构建出新的混合灰狼优化算法(HGWO),并用其对SVM中的核函数系数g和惩罚系数c进行全局寻优以获得具有最优分类效果的SVM用于故障诊断;最后,以两个公开数据集和两个自用数据集为例,研究特征向量构建方法和SVM的优化算法对故障诊断效果的影响。同时,亦验证了所提方法具有良好的分类效果,是一种有效的水电机组故障诊断方法。 展开更多

关键词 水电机组 故障诊断 支持向量机 自适应噪声完备集合模态分解 混合灰狼优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于开机过程的水电机组机械振动状态评估方法 被引量：4

5

作者 王卫玉 姚小彦 +2 位作者 肖启志 何葵东 覃杰 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第12期173-179,共7页

水电机组机械振动状态是其稳定性重要体现,开展基于开机动态过程的水电机组机械振动状态评估十分重要。首先针对开机过程转速快速动态变化的特点,提出了基于硬件阶次跟踪与阶次分析的变转速动态信号幅频特征提取方法,构建了振动峰峰值... 水电机组机械振动状态是其稳定性重要体现,开展基于开机动态过程的水电机组机械振动状态评估十分重要。首先针对开机过程转速快速动态变化的特点,提出了基于硬件阶次跟踪与阶次分析的变转速动态信号幅频特征提取方法,构建了振动峰峰值趋势及特征频率幅值趋势两种机械振动状态样本;其次,引入数据挖掘中距离度量方法,构建了基于单元峰峰值及多元特征频率能量占比变化趋势的机械振动状态评估关键性能指标。对某水电站机组大修后数据进行验证分析,结果表明该方法可以有效地跟踪监测评估机组机械振动状态变化趋势,并可在其开机早期发现可能存在的安全隐患,为机组的安全稳定运行提供指导。 展开更多

关键词 水电机组 开机过程 机械振动 状态评估

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进层次样本熵和极限学习机的离心泵故障诊断方法 被引量：5

6

作者 王卫玉 赵训新 +3 位作者 魏加达 陈飞 王斌 陈帝伊 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期872-880,共9页

为了提高离心泵早期故障诊断模型的准确性,提出一种改进层次样本熵(improved hierarchical sample entropy,IHSE)和极限学习机(extreme learning machine,ELM)相结合的离心泵故障诊断方法.首先,针对传统分层样本熵在高层次下算法稳定性... 为了提高离心泵早期故障诊断模型的准确性,提出一种改进层次样本熵(improved hierarchical sample entropy,IHSE)和极限学习机(extreme learning machine,ELM)相结合的离心泵故障诊断方法.首先,针对传统分层样本熵在高层次下算法稳定性弱的问题,利用移动平均和移动差分过程代替传统的分层模式,提出一种新的评估时序信号复杂性工具——IHSE;然后,利用IHSE提取离心泵振动信号的故障特征;最后,将故障特征输入ELM模型,实现离心泵不同运行状态的有效识别.研究结果表明:所提方法在2个不同类型离心泵故障数据集上的诊断率分别为99.58%和99.68%,在所有诊断模型中表现最佳,表明该方法具有良好的诊断性能.研究结果为离心泵故障诊断提供了一种新的方法,具有良好的参考价值与应用前景. 展开更多

关键词 离心泵 故障诊断 样本熵 特征提取 极限学习机

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于TDLAS的变压器油中C_(2)H_(2)在线监测装置设计

7

作者 曹旺 万元 +4 位作者 唐伟 刘章进 李橙橙 廖学顺 吴昊天 《农村电气化》 2024年第2期61-64,共4页

随着电力行业的不断发展,变压器的安全与稳定愈发重要。为满足变压器油中C_(2)H_(2)的在线监测需要,选取1532 nm的分布式半导体激光器与12 m光程怀特池,研制了基于可调谐二极管激光吸收光谱技术与波长调制技术的变压器油中C_(2)H_(2)在... 随着电力行业的不断发展,变压器的安全与稳定愈发重要。为满足变压器油中C_(2)H_(2)的在线监测需要,选取1532 nm的分布式半导体激光器与12 m光程怀特池,研制了基于可调谐二极管激光吸收光谱技术与波长调制技术的变压器油中C_(2)H_(2)在线监测装置,实现了油中溶解C_(2)H_(2)分离、气体检测、结果分析等功能,测量周期约为25 min,测试过程无损样本。该装置检测精准快速,无需人工操作,可为变压器提供实时的安全参考意见。 展开更多

关键词 变压器油 C_(2)H_(2) 可调谐二极管激光吸收光谱 波长调制 在线监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

调节系统死区对一次调频动态性能的影响分析 被引量：3

8

作者 魏加达 赵训新 +2 位作者 莫凡 程远楚 阳瑞霖 《水电能源科学》 北大核心 2023年第10期190-194,共5页

水电机组一次调频功能对维持电网安全稳定运行承担日益重要的作用,需保证并入电网的机组具备良好的一次调频性能。水轮机调节系统存在的各类死区非线性因素对一次调频动态性能的影响不可忽略。全面分析了调节系统各环节存在的死区非线性... 水电机组一次调频功能对维持电网安全稳定运行承担日益重要的作用,需保证并入电网的机组具备良好的一次调频性能。水轮机调节系统存在的各类死区非线性因素对一次调频动态性能的影响不可忽略。全面分析了调节系统各环节存在的死区非线性,基于建立的高准确性的水电机组一次调频模型,探究了在大、小频差下频率死区、开度死区、功率死区、随动系统死区等对一次调频响应性能的影响,着重揭示了小扰动下一次调频不动作或与随动系统死区有关,为水电机组一次调频功能改善与优化提供了重要的理论指导。 展开更多

关键词 水轮机调节系统 一次调频 死区 数学模型 动态性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

水轮发电机定子线棒故障产气规律研究 被引量：3

9

作者 胡蝶 莫凡 +2 位作者 魏加达 李康 万留杰 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2023年第11期80-86,共7页

研究水轮发电机定子线棒在高温和局部放电作用下的产气规律,可以为基于分解气体法的水轮发电机绝缘老化状态监测提供依据。针对水电站实际使用的定子线棒,搭建了高温热解实验平台,对100、120、150、250℃下的定子线棒热解气体进行了研究... 研究水轮发电机定子线棒在高温和局部放电作用下的产气规律,可以为基于分解气体法的水轮发电机绝缘老化状态监测提供依据。针对水电站实际使用的定子线棒,搭建了高温热解实验平台,对100、120、150、250℃下的定子线棒热解气体进行了研究;搭建了定子线棒局部放电实验平台,对定子线棒局部放电下的臭氧生成规律进行了研究。结果表明:CO和CO_(2)适合作为定子线棒高温故障的早期特征气体;当定子线棒表面发生局部放电时,臭氧浓度与放电电压和放电时间有相关性;在同样放电条件下,半导电硅胶产生的臭氧浓度生成速率更大,具有更强的抗电晕性能,在定子槽中填充半导电硅胶有利于定子线棒的安全运行和在线监测。 展开更多

关键词 定子线棒 热解 局部放电 分解气体法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于最大Lyapunov指数Elman-决策树的故障预警方法 被引量：2

10

作者 黄海兵 王卫玉 +3 位作者 李崇仕 侯凯 郑阳 陈启卷 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第2期168-173,共6页

针对故障出现时系统的非线性行为及劣化趋势预测问题,基于混沌理论及非线性动力学,提出以最大Lyapunov指数作为评价运行状态的指标,通过Elman-决策树对其进行预测及分类的故障预警方法。并以轴承数据为例对该方法进行了验证,对正常轴承... 针对故障出现时系统的非线性行为及劣化趋势预测问题,基于混沌理论及非线性动力学,提出以最大Lyapunov指数作为评价运行状态的指标,通过Elman-决策树对其进行预测及分类的故障预警方法。并以轴承数据为例对该方法进行了验证,对正常轴承、外环人工电火花加工出裂纹轴承、外环钻孔的轴承壳体振动信号时序数据进行处理,计算降噪后的最大李雅普诺夫指数,并得出了不同故障轴承的最大Lyapunov指数具有明显差异的结论。以其为基础,建立模型逐层学习实现指标预测与故障识别,仿真结果表明,该方法可实现较高的预测准确率。该方法克服了Lyapunov指数对噪声敏感的特性,并且可以通过避免识别多种故障时需训练多个神经网络,因而降低计算量,为故障预警领域一种新途径。 展开更多

关键词 最大LYAPUNOV指数 Elman-决策树 故障预警 非线性动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于TDLAS技术的一氧化碳检测系统设计 被引量：2

11

作者 曹旺 万元 李橙橙 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第S01期215-219,共5页

为满足工业生产过程中的一氧化碳检测需要,研制基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的一氧化碳检测系统。通过分析近红外波段的一氧化碳吸收谱线,选取1567.3nm作为激光器的扫描中心波长,设计系统的气路控制、光学检测与声光报警模... 为满足工业生产过程中的一氧化碳检测需要,研制基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的一氧化碳检测系统。通过分析近红外波段的一氧化碳吸收谱线,选取1567.3nm作为激光器的扫描中心波长,设计系统的气路控制、光学检测与声光报警模块,开发基于FPGA数字锁相放大器的二次谐波解调算法,并采用最小二乘法建立浓度特征值关系曲线,实现一氧化碳的高精度检测。实验表明:该系统检测速度快,抗干扰能力强,能在恶劣的环境中正常工作,检测下限可至10μL/L,与实际浓度的误差在2%左右,具有较高的实用价值。 展开更多

关键词 一氧化碳 调谐半导体激光吸收光谱技术 数字锁相放大器 二次谐波

在线阅读 下载PDF 职称材料