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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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    视听觉协同的电网目标检测网络

    侯春羽侯永宏朱新山李亚霖...
    4048-4057页
    查看更多>>摘要：随着电网规模的不断扩大和日益复杂,发展智能运维技术是提升运维效率的必由之路.为实现变电站目标的主动感知,基于小样本学习框架提出一种视听觉协同的目标检测网络(visual and auditory fusion detection net-work,VAFDNet),利用小样本量级数据融合视听觉信息,实现低数据集成本的模型扩展.VAFDNet由作为基础网络的Faster R-CNN和声云信息引导模块构成.声云信息引导模块包括声学特征引导分支和全局特征引导分支,并通过引入声云信息引导机制实现视听觉特征的融合与增强.VAFDNet的训练利用2阶段训练微调方法,提升了网络的泛化性能,可以有效应对变电站目标视听觉协同样本稀缺的问题.在含有 3 类目标的视听觉协同样本集上进行测试,VAFDNet整体识别精度达到52.623%,各类视听觉协同目标的检测精度均有大幅提升,对数据量极小的主变压器、套管的识别效果也得到明显改善.

    智能运维视听觉协同模型扩展目标检测声云信息引导

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    基于自编码器-受限时序卷积网络的数据驱动配电网无功优化策略

    苗洛源彭勇刚胡丹尔李子晨...
    4058-4068页
    查看更多>>摘要：配电网中可再生能源渗透率的提高带来了频繁的电压越限问题.作为一种被广泛研究的方法,无功优化方法已经成功应用到配电网中以降低网损、优化电压质量.该文提出一种基于自编码器-受限时序卷积网络的新型数据驱动配电网无功优化策略,该策略通过 3 个阶段来协调光伏逆变器、电容器组等多种多时间尺度的无功调节设备.首先,将无功优化问题建模为混合整数二阶锥规划问题,求解出历史最优无功调度策略;然后,使用历史运行数据和最优策略训练所提网络模型,并通过矫正层规避不合理结果;在实际运行中,训练好的模型依据系统测量值给出无功优化策略以应对配电网的波动.最后,通过改进IEEE 33节点算例仿真实验验证,所提方法能够达到混合整数二阶锥模型98.80%的准确度而仅消耗其7.14%的时间;与其他流行的深度学习方法相比,具有更佳的性能和更好的实用性.

    无功优化受限时序卷积网络数据驱动二阶锥规划自编码器

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    算力-热力灵活性协同的数据中心能量管理方法

    王天琪于浩赵金利宋关羽...
    4069-4079,中插22-中插23页
    查看更多>>摘要：随着数字经济产业快速发展,数据中心成为电能消耗的重要部分.多样化的数据处理需求、大量的计算用电及制冷用电,在带来高能耗问题的同时也为数据中心的运行调度提供了灵活性.因此,协同考虑计算灵活性和热灵活性,制定数据中心优化运行策略,可有效提高能源利用效率,提升数据中心运行经济性.该文提出一种考虑算力-热力灵活性协同的数据中心能量管理方法.首先,考虑数据负载灵活调度、冷却系统温度变化以及冷热通道热惯性等精细化要素,实现了信息技术设备和冷却设备的协同建模.其次,进行模型的线性化转换,降低了求解难度.在此基础上,实现了基于灵活性协同的数据中心能量管理,从而降低数据中心运行能耗及成本.最后通过算例验证了所提方法的有效性.

    数据中心数据负载调度热灵活性精细化建模能量管理经济运行

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    基于低居里点PTC材料的风机叶片防冰数值模拟及试验验证

    蒋兴良王茂政袁一钧刘琳...
    4080-4090页
    查看更多>>摘要：叶片覆冰会严重影响风机的安全稳定运行.目前,电热防冰是最高效可靠的风机叶片防冰方法,但存在防冰区域受热不均匀、局部覆冰以及过多分区导致防冰系统过于复杂等问题.为此提出采用正温度系数(positive temperature coefficient,PTC)材料进行风机叶片自适应电加热防冰的创新方法,通过原位聚合法成功制备了一种低居里点PTC材料,其居里温度点为 1℃.随后,基于该材料的阻-温特性,建立了风机叶片的电加热防冰模型,并进行数值模拟.研究结果显示,当采用低居里点PTC材料进行风机叶片电加热防冰时,无需进行防冰区域的分区,就能使得防冰区域受热更加均匀.在一定的工作电压下,低居里点PTC材料在不同环境温度和风速下展现出自适应调节加热功率的能力,并且经过100次循环阻-温测试后,材料仍具有极强的自适应调节能力.最后,通过试验验证了材料的这种自适应调节能力.该研究结果为后续基于低居里点PTC材料的风机叶片防冰系统的研究奠定了坚实基础.

    低居里点防冰风机叶片正温度系数材料自适应调节

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    基于缺失数据填补的油浸式变压器故障诊断

    廖才波杨金鑫邱志斌胡雄...
    4091-4100页
    查看更多>>摘要：数据质量是影响变压器故障诊断模型准确性及可靠性的重要因素.针对现有变压器故障诊断模型对数据完整性要求较高等问题,以油浸式变压器为研究对象,提出了一种基于缺失数据填补的变压器故障诊断方法.首先,采用极端随机树(extremely randomized trees,ERT)算法对变压器样本的缺失数据进行填补,通过与多种回归模型对比,评价ERT模型的预测效果.然后,基于油中溶解气体数据,提取能够反映变压器运行状态的 16 维特征集合,形成完备信息的变压器故障诊断样本.最后,利用树结构概率密度估计(tree-structured parzen estimator,TPE)算法实现梯度提升树(gradient boosting decision tree,GBDT)模型的参数优化,构建基于TPE-GBDT的变压器故障诊断模型.研究结果表明,在对缺失率为10%的变压器样本数据进行填补时,ERT算法的决定系数达到0.96,高于线性回归和随机森林回归等算法.此外,基于ERT填补后的样本数据在TPE-GBDT模型的平均诊断准确率和标准差分别为90.1%和0.036,其准确性和稳定性均优于线性判别分析和随机森林分类等算法.该方法能够有效提升变压器样本质量和故障诊断效果,可为变压器运维检修提供针对性的指导建议.

    变压器缺失数据填补极端随机树故障诊断梯度提升树油中溶解气体分析

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    悬跨海底电缆涡激振动响应数值分析

    于是乎冯宾范亚洲傅明利...
    4101-4109页
    查看更多>>摘要：悬跨海底电缆在海洋环境荷载的影响下易产生涡激振动现象,对海缆的服役安全性造成威胁.为了研究悬跨段海缆的涡激振动响应,提出一种利用数值软件分析悬跨段涡激振动的方法,并验证了其计算的准确性.首先,介绍了数值方法的计算原理.然后,利用Orcaflex软件建立悬跨段数值分析模型,理论验证了计算自振频率的准确性,经计算,一阶自振频率理论计算结果与数值结果的最大误差为 8.89%,二阶自振频率理论计算结果与数值结果的最大误差为 9.28%,证实了模型相符程度良好.接着,利用经验公式法对数值模型计算涡激振动的准确性进行验证,悬空段振型计算结果的平均误差为 9%,验证了模型用于计算悬跨段涡激振动响应的准确性.最后,基于Orcaflex软件,开展了考虑海床作用的海缆悬跨涡激振动动力学分布特征及海缆振动特性的分析研究.结果表明:涡激振动作用下,悬跨海缆最大张力值和曲率值出现在海缆与海床分离点;最大振动幅值与流速无直接关系,而与悬跨段振型有关;随着流速的增加,悬跨段电缆横流方向振动模态阶数增加.该文研究成果为海底电缆涡激振动计算分析提供了一种有效计算模型和方法,未来基于该计算模型可对涡激振动的振动特性作进一步分析.

    悬跨海底电缆涡激振动张紧弦模型振动响应Orcaflex软件数值软件分析

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    雷击故障下的分布式故障监测装置定位精度测试方法

    李炼炼谷山强孟刚李健...
    4110-4119页
    查看更多>>摘要：分布式故障监测装置广泛应用于输电线路的故障定位领域,而产品质量参差不齐,部分厂家仅通过行波电流或者工频电流的变化进行故障定位,定位精度存在较大问题.为此,该文提出了一种兼顾行波电流和工频电流模态变化的测试方法.首先,开展了行波电流和工频电流波形的时序逻辑设计,并提出了精度测试的方法.然后,基于仿真和试验方法,对电流探头进行了选型设计.最后,研制了分布式故障监测装置测试系统,并完成了测试精度的影响因素研究.研究结果表明:测试过程中,雷击故障过渡时长小于 1个周波,基本实现雷击故障波形时序的复现;电流探头A621 和TRCP3000 可配合进行测试,基本满足10～1000 A行波电流测量的要求;两路雷电流波前时间差范围为1～100 μs,实现了故障点位置的随机设定;db1测试精度优于db4,db4小波系数的鲁棒性优于db1,当信噪比大于 20 dB时,即可满足测试标准的要求.该研究结果可为分布式故障监测装置雷击故障下的定位精度改善提供技术支撑.

    分布式故障监测装置定位精度雷击故障小波变换鲁棒性

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    特高压换流变阀侧油浸表带触指劣化失效机制

    黄志成刘凡涂彦明胡仕红...
    4120-4130页
    查看更多>>摘要：油浸表带触指作为特高压换流变阀侧升高座区域绕组引出线与套管的关键载流连接件,其过热失效导致的阀侧直阻超标构成了电力系统的严重安全隐患.为此基于油浸表带触指的劣化分布特征,明确了引发其过热失效的外部原因;通过扫描电镜、能量色散光谱、X射线衍射、电感耦合等离子体及模拟试验等手段,探究了油浸表带触指的劣化失效机制.结果表明:不对中引起的表带触指压力不均导致部分触指片过流并引发局部高温;高温环境下,镀银铜触指片发生孔蚀,铜基底通过微孔与银镀层、绝缘油构成银铜原电池,生成腐蚀性硫银-油与铜-油配合物、铜银硫矿及硫化亚铜等产物,造成触指片银镀层破坏、粘附性降低、接触电阻增大;电接触区域的磨损以及高温下不锈钢骨架的塑性变形则加速了表带触指的劣化.该研究结论可为油浸电接触部件设计、故障分析和进一步研究提供参考.

    油浸表带触指孔蚀塑性变形磨损硫化亚铜

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    基于元度量学习的小样本输电线路图像部件缺陷分类方法

    董超张珂谢志远石超君...
    4131-4141页
    查看更多>>摘要：对巡检图像缺陷准确分类是输电线路自动巡检领域中的关键技术之一.针对因缺陷类别图片数量少而导致传统深度学习方法容易出现过拟合与精度低的问题,提出了一种基于元度量学习的小样本输电线路图像部件缺陷分类方法.首先,搭建了基于小样本学习的图像分类网络,采用基于深度残差结构的卷积层来增强网络特征表达能力.然后,在度量模块中引入基于皮尔森相似度的k-近邻算法与局部特征描述符重加权机制,以提高网络分类能力.最后,为验证所提方法的有效性,利用巡检图像构成的数据集对本文方法和其他基于元度量学习的小样本分类方法进行实验对比分析.结果表明:该文提出的方法在分类性能上有明显优势.同时,本文算法的平均准确率在每类缺陷的测试样本仅有15张图片的情况下达到80.24%.

    小样本分类元度量学习皮尔森相似度局部描述符重加权输电线路图像

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    基于改进YOLOv8的电缆复合绝缘结构内部缺陷太赫兹成像识别方法

    杨栋朵文博李帅兵李天耕...
    4142-4151页
    查看更多>>摘要：电缆及其附件在制造和运行过程中容易产生内部缺陷,严重危害供电系统的安全.针对传统电缆复合绝缘结构内部缺陷检测方法的局限性,提出一种基于太赫兹时域光谱成像的目标识别检测方法.以交联聚乙烯电缆接头为研究对象,首先通过等效简化,制作了含分层与金属杂质缺陷的电缆接头等效试验模型;然后分别对含缺陷的人工模型进行太赫兹频域成像和吸收谱成像检测,得到了相应的成像结果;最后,基于上述成像结果,采用改进型 YOLOv8 模型对不同缺陷图像进行分类识别,结果显示改进后的 YOLOv8 对电缆接头内部缺陷的检测精确度达到99.8%,联合交叉为0.5时的平均精确度达到99.5%,结果相较于传统方法显著提升.该文所提方法有助于将太赫兹检测技术和目标检测算法推广到对电缆复合绝缘结构内部缺陷的无损可视化检测,可有效辨别电缆复合绝缘内部存在缺陷类型和位置,并可推广至其他层状复合绝缘结构的内部缺陷检测.

    电缆复合绝缘结构太赫兹成像缺陷识别无损检测改进YOLOv8

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