企业官网建设流程全解析

安庆有做网站的吗,优秀建筑设计案例,济南优化网站价格,沈阳定制网站#x1f4a5;#x1f4a5;#x1f49e;#x1f49e;欢迎来到本博客❤️❤️#x1f4a5;#x1f4a5; #x1f3c6;博主优势#xff1a;#x1f31e;#x1f31e;#x1f31e;博客内容尽量做到思维缜密#xff0c;逻辑清晰#xff0c;为了方便读者。 ⛳️座右铭欢迎来到本博客❤️❤️博主优势博客内容尽量做到思维缜密逻辑清晰为了方便读者。⛳️座右铭行百里者半于九十。1 概述中压电缆局部放电传输模型研究中压电缆是具有高频频谱如局部放电的信号传输不良。传播信号会根据传输距离而强烈衰减和失真。为了理解这一过程本文提供了一个模型来模拟此类信号在中压电缆上的传输。与早期的方法相比该模型没有忽视高频信号的波形特性。因此为了描述信号传输提供了电报员方程的可理解解。要使用此解决方案还必须知道所用中压电缆的传播常数。该传播常数是根据各个电缆层计算的考虑了所有欧姆和介电损耗。与以前的方法相比所有主线常数都与频率相关。最终的传输模型能够预测发射信号在距其原点任何距离处的频谱。验证结果表明预测和测量具有较好的精度。所开发模型的一个可能应用是研究中压电缆上局部放电的传输。该型号可能也适用于高压电缆。局部放电PD是电气绝缘系统中的小介电击穿。它们可以局部发生在绝缘材料中的任何缺陷点。与短路相反两个导体之间的空间不能通过放电完全桥接。因此PD活性可以持续一段时间并连续损坏绝缘层。它们主要发生在高压应力下的电力传输系统的运行设备上。通过测量局部放电可以及时发现缺陷并避免停电。放电表现为瞬态电磁脉冲。脉冲宽度通常在几纳秒的范围内。在频域中这种纳秒脉冲由从0 Hz到数十 MHz的宽频谱组成。脉冲持续时间越短相应的频谱就越宽。大多数PD的最大频率分量应在3-100 MHz范围内对应于高频HF和较低的超高频VHF范围。当在下面的文章中提到HF信号时指的是这个频率范围。宽带PD脉冲通常必须通过传输线TL从其原点传播到测量设备例如架空线或电力电缆。这种传播会扭曲初始脉冲并根据行进的距离降低可测量频谱的带宽。为了对此过程进行建模和仿真必须全面了解所用TL的传播行为。然后合适的模型可以描述 TL 上 PD 以及所有其他 HF 信号的传输。在本文中介绍了这样一个模型其中电源线用作TL。调查使用标称电压为 20 kV 的中压 MV 电缆进行。该电缆代表了所有不同电压等级的中压电缆因为它们的结构总是非常相似。关于这个信号传输主题的大多数出版物都没有考虑TL理论例如[1]-[4]。为了正确模拟 TL 上 PD 或其他 HF 信号的传输需要电报员方程的求解。如果发射信号的波长小于TL的长度这些波动方程不可忽略。像PD这样的信号几乎总是如此。为了缩小这一研究差距本文给出了电报员方程的解该方程描述了PD沿TL的传输。类似的方法发表在[5][6]中。但是这两个出版物在推导其解决方案方面都存在缺点。更准确地说两种解决方案都显示了其右侧电压方程的差异。此外由于作者没有提供详细的推导因此无法理解它们。这些缺陷在这项工作中得到解决。信号传输的质量主要取决于所使用的中压电缆或其传播常数。与电信同轴电缆相比电力电缆针对高压条件下 50 Hz 的电力传输进行了优化。因此电缆结构包含用于场控制的附加半导体层这些层具有显着的衰减作用尤其是对HF信号。为了正确模拟电力电缆的传播常数必须考虑这些层。详细文章讲解见第四部分。一、局部放电传输模型的定义与分类局部放电Partial Discharge, PD是绝缘系统中局部区域发生的非贯穿性放电现象。根据放电位置和机理主要分为以下四类模型电晕放电模型由电极尖端电场集中引发表现为针-板电极间空气间隙的放电见图1(a)。其脉冲集中在电压负半周的90°相位频谱覆盖0 Hz至数十MHz。沿面放电模型发生在固体介质与空气界面如环氧树脂与脂板的交界面见图1(b)。放电空间一端为介质另一端为电极导致波形不对称。气隙/内部放电模型由绝缘内部气隙或气泡引发放电形式包括电子碰撞电离和流注放电见图1(d)。工频正负半波波形不对称性显著。悬浮电位放电模型由未接地的金属部件如M4螺母形成悬浮电位差引发见图1(c)。其放电特征与电场分布和材料特性密切相关。典型实验平台包含交流电源、缺陷样品和UHF传感器通过分压器与保护电阻实现安全监测见图2。二、现有传输模型研究进展基础理论模型集总参数电路模型将电缆简化为RLC网络计算效率高但忽略高频特性适用于快速仿真。传输线模型基于电报员方程考虑欧姆损耗和介电损耗可预测任意距离的频谱衰减误差1%。例如Matlab实现的20kV电缆模型通过傅里叶变换验证了时频域一致性。有限元模型基于电磁场理论精确模拟缺陷几何结构但计算复杂度高。智能化模型机器学习模型采用时序拓扑数据分析TDA通过相空间重构和Betty曲线特征提取结合1D-CNN实现98.55%的识别准确率。多源融合模型改进Deformable DETR算法支持电晕、沿面、悬浮、内部放电的同步识别模型平均准确度达95.5%。三、典型应用案例故障定位系统电磁时间反转EMTR理论结合传输线矩阵TLM方法在环形主干单元RMU网络中实现1%的相对定位误差。双通道同步测量技术通过无线远程诊断在10kV电缆中成功定位模拟缺陷验证了现场应用有效性。在线监测方案JC-OM400L系统采用高频脉冲电流传感器和UHF监测仪实现长期无损检测。开合式潜行传感器支持不停电安装通过相位同步提升信号耦合精度。四、主流模型优缺点对比模型类型优点局限性适用场景集总参数电路模型计算速度快毫秒级忽略高频特性精度低±15%初步故障筛查传输线模型频域预测准确误差5%需精确传播常数参数中长距离电缆仿真有限元模型空间分辨率高微米级计算耗时小时级局部缺陷微观分析机器学习模型自适应特征提取准确度95%需大量标注数据多类型放电混合场景五、研究前沿与权威机构关键技术突破方向多物理场耦合建模结合热-电-机械耦合效应评估绝缘老化进程。物联网集成通过5G传输PD数据实现云端智能诊断。权威研究机构华北电力大学在电缆多物理场建模领域发表多篇高被引论文。清华大学电机系主导基于深度学习的PD模式识别国家重点项目。Matlab科研工作室开源了传输线模型代码库下载量超10万次。六、挑战与展望当前面临电缆参数获取难如半导电层介电常数波动±20%、高频噪声抑制30MHz信号衰减40dB/km等瓶颈。未来发展趋势包括数字孪生技术建立电缆全生命周期模型实现预测性维护。量子传感应用利用量子纠缠态提升PD检测灵敏度理论极限提升100倍。国际标准统一推动IEC 60270与IEEE 400.2标准的融合。结论中压电缆局部放电传输模型研究已从传统电路模型发展到智能化多物理场模型在故障定位精度从米级提升至厘米级和状态评估可靠性准确率98%方面取得显著进展。未来需加强产学研合作推动模型工程化应用为智能电网建设提供核心技术支撑。2 运行结果运行视频部分代码%% calculate the voltage and current distribution using the developed transmission modelif locObslocPD % right hand side solutionuPropModelF 1/2.*exp(-gamma.*cableLen).*(exp(gamma.*(cableLen-locObs))r2.*exp(-gamma.*(cableLen-locObs)))./(1-r1.*r2.*exp(-2*gamma.*cableLen));iPropModelF 1/2.*exp(-gamma.*cableLen).*(exp(gamma.*(cableLen-locObs))-r2.*exp(-gamma.*(cableLen-locObs)))./(Zcable.*(1-r1.*r2.*exp(-2*gamma.*cableLen)));% use the voltage pulse as input source of the transmission modeluPropModelF uPropModelF.*(exp(gamma.*locPD)-r1.*exp(-gamma.*locPD)).*uGaussF;iPropModelF iPropModelF.*(exp(gamma.*locPD)-r1.*exp(-gamma.*locPD)).*uGaussF;% alternatively use the current pulse as input source% uPropModelF uPropModelF.*(exp(gamma.*locPD)r1.*exp(-gamma.*locPD)).*iGaussF.*Zcable;% iPropModelF iPropModelF.*(exp(gamma.*locPD)r1.*exp(-gamma.*locPD)).*iGaussF.*Zcable;else % left hand side solutionuPropModelF 1/2.*exp(-gamma.*cableLen).*(exp(gamma.*locObs)r1.*exp(-gamma.*locObs))./(1-r1.*r2.*exp(-2*gamma.*cableLen));iPropModelF 1/2.*exp(-gamma.*cableLen).*(-exp(gamma.*locObs)r1.*exp(-gamma.*locObs))./(Zcable.*(1-r1.*r2.*exp(-2*gamma.*cableLen)));% use the voltage pulse as input source of the transmission modeluPropModelF uPropModelF.*(r2.*exp(-gamma.*(cableLen-locPD))-exp(gamma.*(cableLen-locPD))).*uGaussF;iPropModelF iPropModelF.*(r2.*exp(-gamma.*(cableLen-locPD))-exp(gamma.*(cableLen-locPD))).*uGaussF;% alternatively use of the current pulse as input source% uPropModelF uPropModelF.*(r2.*exp(-gamma.*(cableLen-locPD))exp(gamma.*(cableLen-locPD))).*iGaussF.*Zcable;% iPropModelF iPropModelF.*(r2.*exp(-gamma.*(cableLen-locPD))exp(gamma.*(cableLen-locPD))).*iGaussF.*Zcable;end%% inverse fourier transform of the resulting voltage signal - alternatively use the resulting current signal[tPropModel,uPropModelT] invfourier(f,uPropModelF);% [~,iPropModelT] invfourier(f,iPropModelF);%% example plots% shifting parameterwidth T*1e09*200;offset T*1e09*500; % offset for time domain - pulses should be at zero timevarOffset T*1e09*max(find(uPropModelT max(uPropModelT)) - find(uGaussT max(uGaussT)));% variable offset between model und measured initial pulse% labelslabelCharge [$~ char(string(charge)) \,\mathrm{pC}~$];labelCableLen [$~ char(string(cableLen)) \,\mathrm{m}~$];%% plots for comparing measured calibrator pulse and the fitted gaussian modelfigure(Color,white,rend,painters,pos,[400 250 900 400])% time domain comparisonsubplot(1,2,1)plot(t*1e09-offset,uGaussT,t*1e09-offset,uCalMeasT,LineWidth,1.5)ylabel(Voltage $u_{\mathrm{cal}}$ in V)xlim([t(end)*1e09*0.5-width-offset t(end)*1e09*0.5width-offset])xlabel(Time $t$ in ns)set(gca,FontSize,15)grid on% frequency domain comparison - amplitude spectrumsubplot(1,2,2)semilogx(f,20*log10(abs(uGaussF)/max(abs(uGaussF))),f,20*log10(abs(uCalMeasF)/max(abs(uGaussF))),LineWidth,1.5)%yline(20*log10(mean(abs(uGaussF(1:5)))/max(abs(uGaussF)))-6,-,sprintf($f_{-6dB} $ %.2f MHz,interp1(20*log10(abs(uGaussF)/max(abs(uGaussF))),f,20*log10(mean(abs(uGaussF(1:5)))/max(abs(uGaussF)))-6)/1e06),LabelHorizontalAlignment,center,Interpreter,latex,FontSize,14);ylabel(VSD $U_{\mathrm{cal,dB}}$ in $\mathrm{dB}$)xlim([0 10e07])xlabel(Frequency $f$ in Hz)legend(Model,Measurement,Location,SouthWest)set(gca,FontSize,15)grid on%sgtitle([PD calibrator labelCharge input pulse in the time and frequency domain],FontSize,15)%% comparison of input pulse with the same pulse after one propagation through the cable lengthfigure(Color,white,rend,painters,pos,[400 250 900 400])% time domain comparisonsubplot(1,2,1)plot(t*1e09-offset-(t(uGaussTmax(uGaussT))*1e09-offset),uGaussT,-.)hold onplot(tPropModel*1e09-varOffset-offset,uPropModelT,LineWidth,1.5)ylabel(Voltage $u_{2}$ in V)xlim([t(end)*1e09*0.5-width-offset t(end)*1e09*0.5width-offset])xlabel(Time $t$ in ns)set(gca,FontSize,15)grid on% frequency domain comparison - amplitude spectrumsubplot(1,2,2)semilogx(f(1),20*log10(abs(uGaussF(1))/max(abs(uGaussF)))-6,-.) % Fake line for correct legendhold onsemilogx(f,20*log10(abs(uPropModelF)/max(abs(uPropModelF))),LineWidth,1.5)%yline(20*log10(mean(abs(uPropModelF(1:5)))/max(abs(uPropModelF)))-6,-,sprintf($f_{-6dB} $ %.2f MHz,interp1(20*log10(abs(uPropModelF)/max(abs(uPropModelF))),f,20*log10(mean(abs(uPropModelF(1:5)))/max(abs(uPropModelF)))-6)/1e06),LabelHorizontalAlignment,center,Interpreter,latex,FontSize,14);ylabel(VSD $U_{2,\mathrm{dB}}$ in $\mathrm{dB}$)xlim([0 10e07])xlabel(Frequency $f$ in Hz)legend(Input pulse,Pulse after transmission,Location,SouthWest)set(gca,FontSize,15)grid on%sgtitle([labelCharge pulse after transmission on labelCableLen of cable in the time and frequency domain],FontSize,15)3参考文献部分理论来源于网络如有侵权请联系删除。[1]Martin Fritsch (2021) Transmission Model for MV power cables - Mar 3, 2021 10:354 Matlab代码、数据、文章下载