基于A,Ф-A的变压器三维涡流场时域有限元POD降阶方法及其应用

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作者 朱章宸 刘尧 +1 位作者 刘刚 刘云鹏 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期82-94,共13页

为解决三维涡流场时域求解时间长和存储空间需求较多的问题,首先基于A,Ф-A的三维涡流场时域有限元法结合POD(Proper Orthogonal Decomposition,POD)降阶算法实现了三维涡流场的高效计算。其次,以国际TEAM第21基准问题的模型B为例,通过... 为解决三维涡流场时域求解时间长和存储空间需求较多的问题,首先基于A,Ф-A的三维涡流场时域有限元法结合POD(Proper Orthogonal Decomposition,POD)降阶算法实现了三维涡流场的高效计算。其次,以国际TEAM第21基准问题的模型B为例,通过对比分析实测数据与自编程序和COMSOL的计算结果,验证了A,Ф-A的三维涡流场时域有限元求解方法的有效性。然后,通过POD不同阶数的降阶算例验证了POD降阶方法的有效性。最后,利用所提的基于A,Ф-A三维涡流场时域有限元法计算了一台三相变压器进行额定运行工况下的涡流场,并将计算结果与COMSOL仿真结果进行了对比。同时,还分析了三相变压器在负荷减少过程中的相电流和磁场变化,并分析了降阶模型阶数对计算时间和精度的影响,结果表明:15阶降阶模型耗时约为全阶耗时1/10,并且在方程降阶后各时间步的加速比最大,可达到70~165倍,在计算涡流损耗时相对误差不超过4.59%,计算精度相对较高。 展开更多

关键词 三维涡流场 三相变压器 A Ф-A方法 POD降阶方法

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电网加强工程建设对彭水县自然林地生态环境的影响评价

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作者 周茂 李自若 周新和 《南方农业》 2023年第15期90-96,共7页

正确评价和系统分析电网建设对生态环境产生的影响,对实现生态保护与经济协调发展具有重要意义。为了更好地践行绿色发展理念,打赢“电网+生态”攻坚战,以重庆彭水张家坝至武隆电网加强工程为例,分析工程建设对自然保护地影响区范围内... 正确评价和系统分析电网建设对生态环境产生的影响,对实现生态保护与经济协调发展具有重要意义。为了更好地践行绿色发展理念,打赢“电网+生态”攻坚战,以重庆彭水张家坝至武隆电网加强工程为例,分析工程建设对自然保护地影响区范围内自然林地的生态系统、植物多样性、动物多样性及景观结构产生的生态影响。结果:影响评价区内共记录有维管束植物105科226属279种,陆生脊椎动物22目37科68种,生态环境质量综合得分为0.71;工程施工造成2.3721 hm^(2)的植被损失,生物量约280 t;衔接地段的生态系统将直接暴露在干扰环境中,容易被外来物种入侵;区内无重点保护野生植物资源及名木古树,保护动物多为可快速迁徙的鸟类;施工前后仅林地斑块数量、面积相关指数发生部分变化,整体景观的连接度、聚集度、蔓延度、多样性、均匀性等各项指数基本保持不变或变动较小,平均变化率仅为1.26%。综上,项目施工不会对区域生物多样性、林地功能和结构产生重大影响。 展开更多

关键词 自然林地 电网建设 生态系统 生物多样性 林地结构 彭水县

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基于注意力机制和LSTM-LightGBM的特高压直流输电线路可听噪声无效数据清洗方法 被引量：1

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作者 吴海荣 李振华 +1 位作者 程紫熠 张传计 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2024年第8期115-123,140,共10页

特高压直流输电线路可听噪声试验过程中,外界环境的突发性干扰会使实验数据中掺杂较多的无效数据,严重影响后续的数据分析。提出了一种基于注意力机制(attention mechanism,AM)和长短时记忆网络-轻量级梯度提升机(long short-term memor... 特高压直流输电线路可听噪声试验过程中,外界环境的突发性干扰会使实验数据中掺杂较多的无效数据,严重影响后续的数据分析。提出了一种基于注意力机制(attention mechanism,AM)和长短时记忆网络-轻量级梯度提升机(long short-term memory network-light gradient boosting machine,LSTM-LightGBM)的输电线路可听噪声无效数据清洗方法。首先,针对可听噪声数据的非线性、高维时序冗余特征等特点,以LSTM神经网络为基础进行特征提取;同时,引入特征维度注意力机制,自适应地分配权重来刻画关键特征信息的表达能力;进而,利用LightGBM对提取到的特征进行分类,检测出无效数据;然后,以某特高压直流输电线路实测可听噪声数据试验分析,结果表明该方法的检测精准率为95.55%,召回率为97.73%,F1分数为0.9663,均优于对比实验模型;最后,将无效数据删除并使用均值插补法填补,无效数据清洗后数据的50%值和95%值基本不变,仅降低无效数据的最大值和5%值。该算法对提高输电线路可听噪声数据的可靠性具有一定参考意义。 展开更多

关键词 输电线路 可听噪声 长短时记忆网络 注意力机制 轻量级梯度提升机 无效数据

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CuO-SnO_2纳米传感器的H_2检测特性研究 被引量：10

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作者 陈伟根 李倩竹 +2 位作者 徐苓娜 彭尚怡 刘军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2244-2250,共7页

氢气(H2)是变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,能有效反映电力变压器的高能放电、火花放电或局部放电等电性故障和油局部过热现象。气体传感器技术是油中溶解微量气体在线监测的关键。采用CuO掺杂SnO2纳米传感器研究其对变压器油中... 氢气(H2)是变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,能有效反映电力变压器的高能放电、火花放电或局部放电等电性故障和油局部过热现象。气体传感器技术是油中溶解微量气体在线监测的关键。采用CuO掺杂SnO2纳米传感器研究其对变压器油中溶解气体H2的检测特性,并介绍其制备方法和实验步骤,分析其气敏机理。结果表明:CuO掺杂SnO2后形成了许多p-n结,从而改变了复合SnO2基纳米传感器对H2气体的气敏特性;与纯SnO2气体传感器相比,CuO-SnO2纳米气体传感器对H2表现出更高的灵敏度和更快的响应特性,并保持良好的线性度和稳定性。该结果为应用复合气体传感器对变压器油中溶解气体在线监测的研究提供了一种新思路。 展开更多

关键词 变压器油 溶解气体 气体传感器 CuO掺杂 SnO2纳米粒子 检测特性

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220kV短线路环网的线路不平衡电流分析 被引量：1

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作者 胡立锦 陈文涛 +3 位作者 常喜强 周茂 张新燕 姚秀萍 《陕西电力》 2013年第1期33-36,共4页

随着网架结构的加强,变电站的π接线接入,电网中短线路增多,短线路构成环网运行时也因改变原有电网的结构特性和强电磁耦合导致线路不平衡电流。针对某地区750 kV电网覆盖下的220 kV环网短路线路时出现的不平衡电流问题,采用PSASP进行... 随着网架结构的加强,变电站的π接线接入,电网中短线路增多,短线路构成环网运行时也因改变原有电网的结构特性和强电磁耦合导致线路不平衡电流。针对某地区750 kV电网覆盖下的220 kV环网短路线路时出现的不平衡电流问题,采用PSASP进行线路等值、EMTP对同杆多回线分相建模,对照并修正相关线路参数,最终使用EMTP仿真软件对不同方式下的线路不平衡电流进行分析计算。计算结果表明,适当调整线路相序、合理选择运行方式能有效地抑制不平衡电流。 展开更多

关键词 超高压 电流不平衡 同杆双回 电磁耦合 EMTP

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变电站高压开关操作电快速瞬变脉冲群干扰建模及仿真研究 被引量：6

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作者 张朝华 王勇 +1 位作者 谢雪梅 赵亚军 《电测与仪表》 北大核心 2013年第10期94-97,共4页

变电站内高压开关操作时断口电弧反复切断和重燃,在系统中产生电快速瞬变脉冲群,通过传导或辐射形式影响二次设备的正常工作。利用ATPDraw软件建立高压开关操作电快速瞬变脉冲群干扰模型,特别采用多开关联合控制模拟电弧的重燃与熄灭过... 变电站内高压开关操作时断口电弧反复切断和重燃,在系统中产生电快速瞬变脉冲群,通过传导或辐射形式影响二次设备的正常工作。利用ATPDraw软件建立高压开关操作电快速瞬变脉冲群干扰模型,特别采用多开关联合控制模拟电弧的重燃与熄灭过程。仿真研究变电站高压开关切断空载变压器和感性负载时所引起的电快速瞬变脉冲群,分析了瞬态过程的时、频特征;从理论上阐述了瞬态过程的影响因素并以仿真进行了验证,可为变电站高压开关操作电快速瞬变脉冲干扰的抑制提供理论指导。 展开更多

关键词 开关操作 电快速瞬变脉冲群 干扰 电弧

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基于深度强化学习的智慧变电站网络异常检测方法 被引量：21

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作者 李自若 沈曦 +2 位作者 张亦兵 李小飞 刘润苗 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2021年第6期98-105,共8页

随着电力物联网的推进发展,智慧变电站的网络安全问题受到了广泛关注。面对信息物理设备故障、病毒入侵等威胁网络安全的问题,提出了一种基于深度强化学习的智慧变电站网络异常检测方法。首先,结合智慧变电站的特点,构建了智慧变电站自... 随着电力物联网的推进发展,智慧变电站的网络安全问题受到了广泛关注。面对信息物理设备故障、病毒入侵等威胁网络安全的问题,提出了一种基于深度强化学习的智慧变电站网络异常检测方法。首先,结合智慧变电站的特点,构建了智慧变电站自动化网络架构,明确制造报文规范(manufacturing message specification,MMS)、面向通用对象变电站事件(general object-oriented substation event,GOOSE)协议、采样值(sample value,SV)报文、消息队列遥测传输(message queue telemetry transmission,MQTT)协议和受限应用协议(limited application protocol,CoAP)的使用范围。然后,对智慧变电站网络中的通信数据包进行预处理,以获得能够反映网络异常的流量特征。最后,利用深度强化学习判断实时采集的数据包是否存在异常,每个MMS/GOOSE/SV/MQTT/COAP包的检测结果都保存为日志记录,并将记录添加到学习模型中,以提高其检测性能。基于典型110 kV智慧变电站自动化系统进行实验,结果表明所提方法能够准确检测出网络流量异常的情况,并且相比于其他方法,其误报率最小且延时最短,具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 IEC 61850 智慧变电站 网络异常 深度强化学习 MMS GOOSE/SV MQTT/CoAP

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基于风资源评估的风电机组设计风速分析 被引量：1

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作者 华荣芹 张新燕 胡立锦 《广东电力》 2014年第2期26-30,共5页

以新疆某风区的地形、风资源情况为研究对象,分析其历史风资源基础数据。通过计算、分析风能密度、风向频率及风能密度的方向分布、风速年变化、湍流强度、年发电量等主要参数,优化和确定有利于该地区的风力机设计风速和功率。通过例证... 以新疆某风区的地形、风资源情况为研究对象,分析其历史风资源基础数据。通过计算、分析风能密度、风向频率及风能密度的方向分布、风速年变化、湍流强度、年发电量等主要参数,优化和确定有利于该地区的风力机设计风速和功率。通过例证分析了尾流的影响,指出进行风力发电机组选型和配置时应注意的问题。 展开更多

关键词 风资源评估 风力机 设计风速 功率

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基于贪心流量调度的智能变电站过程层网络拓扑高可用无缝冗余配置方法 被引量：15

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作者 黎其浩 岳杨 +2 位作者 蒋京辰 张颖 钟加勇 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期106-112,共7页

泛在电力物联网背景下,智能变电站中负责运行状态上传与控制命令下达的过程层网络负载将急剧升高。传统IEC61850标准协议中的高可用性无缝冗余(High-Availability Seamless Redundancy,HSR)通信链路配置方法由于数据副本在存在环路的网... 泛在电力物联网背景下,智能变电站中负责运行状态上传与控制命令下达的过程层网络负载将急剧升高。传统IEC61850标准协议中的高可用性无缝冗余(High-Availability Seamless Redundancy,HSR)通信链路配置方法由于数据副本在存在环路的网络内循环产生额外流量与额外传输延时,存在信息传输实时性差的缺点。因此,提出基于贪心流量优化算法的过程层网络拓扑高冗余无缝配置方法。首先,在分析采用HSR技术的智能变电站过程层网络工作原理的技术上,提出两种高可用性无缝冗余配置方案:交叉(Cross-Links,CLs)方案与四连通环(Four-Connected Rings,FCRs)方案。其次,为避免过程层网络在流量汇聚时易产生拥塞导致传输时效性变差,提出基于贪心算法的流量调度策略。最后,基于Opnet的变电站仿真算例表明,与传统网络拓扑配置方案相比,所提方案的数据平均传输跳数与传统拓扑方案比下降50%,而采用贪心算法的过程层网络流量调度策略在数据拥塞时的传输延时、丢包率和吞吐量衰退服务分别降低32.7%,63.5%和33.3%。因此,所提方案能够显著提升智能变电站过程层网络性能。 展开更多

关键词 智能变电站 过程层网络 无缝冗余拓扑配置 流量调度 贪心算法

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基于马尔可夫逻辑树和系统脆性分析的智慧变电站协议延迟攻击检测与恢复模型 被引量：9

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作者 张颖 沈曦 +2 位作者 黎其浩 梁智 魏甦 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期113-121,共9页

针对电力物联网建设中精准时间协议(PTP)容易受到攻击影响,以及为克服传统以太网精确度不足的问题,提出基于马尔可夫逻辑树和系统脆性分析搭建了智慧变电站攻击检测与恢复模型。首先分析攻击模型,分为威胁模型、攻击树和延迟攻击模型,... 针对电力物联网建设中精准时间协议(PTP)容易受到攻击影响,以及为克服传统以太网精确度不足的问题,提出基于马尔可夫逻辑树和系统脆性分析搭建了智慧变电站攻击检测与恢复模型。首先分析攻击模型,分为威胁模型、攻击树和延迟攻击模型,判断不同的攻击模型各自对时间同步方案造成的影响。然后基于马尔可夫树和系统的脆性分析对系统出现的偏差进行分类判断,构建了攻击检测和恢复模型。最后通过实验验证了所提方案在理想情况和实际工程模拟角度的有效性。实验结果表明所提研究模型具有更小的计算误差和更加广泛的使用范围,理想模型的检测和恢复指标可以达到97%。对比传统攻击检测和恢复方案,时钟偏移平均减少了14.25%,同步误差平均减少了35.43%。 展开更多

关键词 智慧变电站 攻击检测 攻击恢复 精准时间协议 马尔可夫逻辑树 系统脆性

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改进稠密双目匹配算法在输电线路基础三维重建的应用研究 被引量：8

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作者 周茂 胡立锦 +1 位作者 欧开鸿 林羲 《电子测量技术》 北大核心 2022年第7期1-7,共7页

三维扫描技术具有准确性强、精度高等优势,在工件尺寸测量、体积测量等方面得到了初步的应用。然而,针对输电线路基础这类大尺寸、低纹理特征的对象,其获得的三维点云较为稀疏,匹配精度还存在一定问题,测量精度无法达到特高压电网建设... 三维扫描技术具有准确性强、精度高等优势,在工件尺寸测量、体积测量等方面得到了初步的应用。然而,针对输电线路基础这类大尺寸、低纹理特征的对象,其获得的三维点云较为稀疏,匹配精度还存在一定问题,测量精度无法达到特高压电网建设的要求,应用还存在一定难度。为了解决上述问题,本文建立双目摄像系统的数学模型,通过改进的Census变换和高斯加权操作提高图像匹配代价计算的精度,结合基于纹理信息的图像边缘保留滤波方法,计算得到目标表面的稠密点云,实现了三维表面重建。通过对220 kV电网基建工程进行三维测量实验,实验结果表明本文提出的三维测量方法和系统,测量误差低于1 mm,满足输电线路工程基础质量设计和验收规范要求,能够广泛应用于电网基建工程基础验收等环节,提高验收精确度。 展开更多

关键词 三维测量 线路基础 地脚螺栓 双目摄像 稠密点云

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