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期刊信息/Journal information
高电压技术
中国电力科学研究院　中国电机工程学会
高电压技术

中国电力科学研究院　中国电机工程学会

杨迎建

月刊

1003-6520

hve@sgepri.sgcc.com.cn

027-59835528

430074

湖北省武汉市珞瑜路143号武汉高压研究所

高电压技术/Journal High Voltage EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为国内外唯一集中、全面地反映当前高电压技术领域科技信息的专业技术刊物，国内外公开发行，是国务院学位办审定的中文重要期刊、中文核心期刊，EI page one和《科技文献通报》收录期刊。本刊根据电力生产、建设、科研、教学需要提供导向性、实用性信息及技术措施，推广实用技术的成果，为我国科技发展、领导决策、促进生产发挥接口、载体和桥梁作用。本刊报道内容包括高压设备、输电线路、系统暂态、测试工程、电磁、城网供电、电力电子等及生态环保生物医疗等边缘、交叉学科。既有基础理论研究也有工程实践应用。本刊读者对象为电力系统生产、建设、运行、管理部门及相关产业科研、设计、制造单位的领导、科技人员、大专院校师生及其他相关工程技术人员。
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    基于温升特性的强迫导向油循环风冷结构变压器负荷能力评估

    刘刚兰和潼姜雄伟刘云鹏...
    232-241,中插19页
    查看更多>>摘要：针对强迫导向油循环风冷(oir directrd air forced,ODAF)结构变压器负荷能力受温升约束影响的问题,提出了 3 种负荷类型情况下变压器负荷能力评估方法.首先,考虑风扇与油泵的运行状态以及油粘度变化对热阻的影响等因素,基于热电类比法建立了变压器热路模型,以计算绕组热点与顶部油温度;其次,采用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法拟合热路模型参数,并基于2台不同型号变压器的运行数据,对热路模型的计算精度与拟合参数适用性进行有效性验证;最后,参考GB/T 1094.7负载导则给出的温升限值,基于温升特性提出了负荷能力评估模型.分析结果表明,该研究所提热路模型计算热点温度的误差不大于2.35℃,在工程允许范围内;正常周期性负荷下当环境温度低于1℃时,关闭1组子散热器后仍满足温升约束.

    负荷能力ODAF冷却方式变压器温升特性热路模型

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    高海拔特高压换流变压器冷却性能修正研究

    刘冀邱张珊珊熊凌飞张进...
    242-249页
    查看更多>>摘要：川藏高原是我国的资源富矿,随着藏东南能源大开发,预计建设多个特高压直流工程,而特高压换流变压器是特高压输电工程中至关重要的设备,散热是保证其安全运行的关键.现有标准制定时工程未面临超高海拔特高压工程,为避免变压器的热设计裕量选择不当而影响设备安全稳定运行情况的发生,标准适用性可以继续深入论证.主要对强油循环风冷却器在不同海拔下冷却容量、换流变压器顶部油温升进行理论分析与仿真计算的对比验证.同时利用环境气候模拟实验室完成不同海拔高度下冷却容量的测试试验,通过对试验结果与理论计算的对比验证,给出了不同海拔条件下风冷却器冷却容量的修正建议,即海拔2000～5000 m范围内,在2000 m基础上,海拔每升高250 m温升限值降低0.75 K.这为高海拔环境下换流变压器的冷却系统设计和标准修订提供了参考依据,对用于高海拔环境下换流变压器的热设计和可靠性评估有一定指导意义.

    高海拔强油循环风冷冷却器冷却容量变压器温升冷却容量修正温升修正

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    鲸鱼优化算法-双向长短期记忆神经网络用于断路器机械剩余寿命的预测研究

    李家豪王青于范玥霖史石峰...
    250-262页
    查看更多>>摘要：低压断路器的安全可靠是电力系统能否稳定运行的关键一环,因此对断路器进行退化趋势预测和剩余寿命评估具有重要意义.基于鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)和双向长短期记忆神经网络(bidirectional long short-term memory,BiLSTM)提出了一种断路器操动机构剩余寿命的预测方法,首先采用Pearson相关系数法对获得的原始监测数据进行筛选,选择与断路器开断次数相关度较高的数据作为关键退化特征量,基于主成分分析法进行数据融合获得能够综合表征断路器运行状态的健康指数;随后使用滑动时间窗的方法对健康指数时间序列进行重构,再通过WOA-BiLSTM寻优获得的最佳模型对健康指数进行时间序列预测,从而获得断路器未来多步的退化趋势;最后再根据设定的失效阈值,确定断路器操动机构的剩余寿命.实例验证表明,该文提出的混合预测模型预测精度最高可达96.43%,相比于其他传统预测模型显著提高,对于断路器的实际运维工作具有一定的指导意义.

    低压断路器退化趋势剩余寿命双向长短期记忆网络鲸鱼优化

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    基于相关变分模态分解和CNN-LSTM的变压器油中溶解气体体积分数预测

    范志远杜江
    263-273,中插20页
    查看更多>>摘要：为解决变压器油中溶解气体实际监测数据中噪声信号对模型预测性能的影响以及单一长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)无法对数据间的深层特征进行有效提取的问题,提出了一种融合了相关变分模态分解(correlation variational mode decomposition,CVMD)、1维卷积神经网络(one dimensional convolutional neural network,1D-CNN)和LSTM的组合预测模型.首先,利用CVMD去除原始气体序列中的噪声信号,并将去噪序列分解为 1 组相对平稳的子序列分量;然后,针对各子序列分量分别构建CNN-LSTM预测模型,利用 1D-CNN挖掘数据间的深层特征形成特征向量,并将其输入到 LSTM中进行预测;最后,对各子序列预测结果叠加重构,得到最终的气体预测值.并通过 4 组对比实验对所提模型进行了全方位、多角度的验证.算例研究结果表明,所提模型单步和多步预测的平均绝对百分比误差分别为 1.53%和 2.09%.相较于现有模型,该文所提模型在单步和多步预测性能上均有明显提升,为变压器在线监测和故障预警提供了重要技术支撑.

    油中溶解气体相关变分模态分解1维卷积神经网络长短期记忆神经网络气体体积分数预测

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    基于组合赋权法和模糊综合评价的电力设备状态数据质量评估

    计蓉侯慧娟盛戈皞张立静...
    274-281,中插21页
    查看更多>>摘要：随着电力网络的扩大以及工业信息化的迅速发展,在电力领域中采集和待处理的数据量呈现爆发式增长,数据的丢失、冗余、异常、冲突等问题也日益突出,影响数据的质量.数据质量评估作为保证数据质量的关键一环,发挥着重要作用.针对电力设备的状态数据提出一种数据质量评估方法,选择完整性、准确性、唯一性、一致性、及时性5 个评估指标构建数据质量评估体系,设置了定量计算的评估规则;组合运用模糊层次分析法和熵权法来确定各评估维度的权重,以提高数据质量评估的科学性;再运用模糊综合评价法,依据隶属函数来确定数据质量的所属等级.最后运用上述方法,对某地的油色谱数据质量进行评估,该方法计算得到数据质量的评分为77.15,处于"中等"等级.评估结果与实际应用场景相符,表明该文提出的方法适用于电力设备状态数据质量评估.

    大数据电力设备数据质量评估模糊层次分析法熵权法模糊综合评价

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    基于多特征增强融合的交流接触器状态表征

    蒋幸伟曹云东刘洋刘树鑫...
    282-291页
    查看更多>>摘要：准确掌握交流接触器的运行状态是实现交流接触器智能化的基础,为此提出了一种基于多特征增强融合的状态表征方法.首先针对交流接触器特征参数非线性、非平稳、随机变化、趋势性不明显但符合一定统计特性的特点,利用Wasserstein概率距离进行特征变换得到趋势性较强的初态特征;然后以多属性初态特征参数为驱动,考虑参数间强耦合的特点,利用自编码器神经网络进行特征压缩提取,剔除冗余信息,保留有用信息;在此基础上,以压缩提取特征为输入,通过自组织映射神经网络来实现多维特征的竞争性融合输出,得到交流接触器运行状态的综合健康指标,实现交流接触器状态的定量表征.最后,结合实测数据验证了所提方法的有效性,并与其他 2种方法相比较,结果表明:所提方法得到的健康指标趋势性、单调性和鲁棒性相比其他 2种方法分别至少提高了4%、24%和5%,研究可为下一步研究交流接触器的精准控制和智能化提供参考.

    交流接触器多特征融合状态表征Wasserstein距离自编码器自组织映射神经网络

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    基于电场传感器阵列的输电线路电压非接触式测量方法

    冯迪刘灏李嘉贤毕天姝...
    292-301页
    查看更多>>摘要：电压作为表征线路运行状态的重要参量,实现其灵活准确的测量对保证电力系统稳定运行至关重要.传统的接触式电压测量方法,因电压互感器体积较大、会产生电磁谐振和高频振荡、额外测量需断电安装等问题,对于海量化测量并不便利.相比较而言,非接触式测量不接触导线,更加安全和便捷,将成为未来电压测量的发展方向.文中提出了基于电场传感器阵列的输电线路电压非接触式测量方法,该方法为了解决导线位置信息未知的问题,设计了与导线方向垂直排列的电场传感器阵列;求解了含导线未知信息量的方程组;构建了比例系数矩阵,反推出导线电压瞬时值;分析了电场传感器对测量的影响;最后,进行了10 kV电压等级电压瞬时值仿真验证,结果显示最大测量误差为2.219%.

    非接触式电压测量电压瞬时值模拟电荷法电场传感器阵列比例系数矩阵

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    氮化硼纳米片改性硅橡胶的直流电气与力学性能

    周远翔闫晨宁张云霄朱小倩...
    302-312页
    查看更多>>摘要：日益提升的高压直流输电电压等级对直流电缆附件用硅橡胶的电气性能提出了更高的要求,为了探究具有优良直流电气性能的复合硅橡胶材料,文中制备了填充不同质量分数的聚多巴胺修饰氮化硼纳米片改性硅橡胶,对比分析了不同填充量下复合硅橡胶的直流电气性能.结果表明:填充氮化硼纳米片可以有效抑制硅橡胶的空间电荷积聚现象,试样的直流击穿场强随填充量的提高呈现先增大后减小的趋势,在填充量(质量分数,下同)为15%时达到最大值,相比纯硅橡胶提升23.2%,直流电导率先减小后增大,在填充量为15%时取得最小值;除此之外,当填充量为15%时,试样的拉伸强度较纯硅橡胶提升了38.3%,试样的断裂伸长率仅下降2.7%,基本保持了原有的断裂伸长率;经聚多巴胺修饰的氮化硼纳米片复合硅橡胶相比于未经表面修饰的氮化硼纳米片复合材料,其直流电气和力学性能都有显著提高.综合分析,填充量为15%时复合材料具有较好的综合性能.

    硅橡胶电缆附件直流电气性能氮化硼纳米片力学性能

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    基于非线性超声的电缆硅橡胶界面压力检测方法

    方春华孙奥琪游海鑫夏荣...
    313-321页
    查看更多>>摘要：电缆附件与本体之间的界面压力对电缆长期稳定运行起决定性作用.针对压力传感器测量法会损坏界面绝缘特性的问题,提出一种基于非线性超声的电缆硅橡胶界面压力无损检测方法.首先对超声波在硅橡胶-交联聚乙烯界面的传播特性进行分析,得到非线性系数与界面压力的关系.然后基于脉冲反射法搭建非线性超声试验平台,以平板硅橡胶和交联聚乙烯为研究对象,对其界面压力进行非线性超声检测.理论与试验结果均表明,随界面压力增大,界面一次回波幅值减小,回波时间减小,非线性系数增加.该结果表明非线性超声可以有效评价电缆硅橡胶复合界面压力状态,为后续电缆附件曲面结构的界面压力检测提供有力支撑.

    电缆硅橡胶非线性超声界面压力非线性系数

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    用于干式空心电抗器热致缺陷的可逆示温涂料制备与变色理化特性

    董冰冰武奔孟岩
    322-330页
    查看更多>>摘要：电抗器包封的异常发热问题较为突出,易引起匝间绝缘故障导致设备损坏.为了及时检测异常发热,提出一种用于干式空心电抗器热致缺陷的可逆示温涂料制备方法,并对其变色性能、电学及热学性能进行分析.研究结果表明:显色剂双酚A决定变色材料的颜色深浅,其含量的增大使得其颜色先变深后缓慢变浅;溶剂聚丙烯蜡决定变色温度,其含量越高,变色开始温度越高,变色结束温度并不明显.进一步基于变色材料的颜色变化、变色时间、复色时间、变色温度及可逆性等影响因素,优选出变色材料最佳组分(结晶紫内酯,双酚A,聚丙烯蜡)含量配比.采用搅拌混合法制备出可用于干式空心电抗器热致缺陷的可逆示温涂料,其变色温度范围为107～131℃,变色效果较为明显,并具有良好的耐酸碱性和有机溶剂性;其沿面闪络电压随变色材料组分含量的增加先增大后减小,持久性就地型防污闪复合涂料(permanent-room-temperature-valcaniced anti-contamination flashover composite coating,PRTV)与变色材料质量比为10:3.4时达到峰值9.27 kV/cm;导热系数为0.2514～0.5806 W/(m·K),并随组分含量增加而降低.研究成果可为干式空心电抗器热致缺陷温度在线检测提供方法参考.

    干式空心电抗器热致缺陷可逆示温涂料沿面闪络导热系数

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