关键词： 局部放电定位   麦克风阵列   多模态融合   自监督学习   聚类  

摘要： 局部放电（Partial Discharge， PD）是电力变压器绝缘老化和劣化的主要原因之一，及时确定局部放电的位置对变压器的安全运行至关重要。本文基于麦克风阵列采集变压器局部放电产生的声波信号，构建了一个融合Transformer编码器和SimCLR自监督学习框架的音频分类与聚类系统。该方法通过多通道数据增强和对比学习来提高音频特征的表示能力，并结合聚类算法实现局部放电位置的识别。实验结果表明，提出的方法能够有效定位局部放电源，并在多种评估指标上表现良好。该方法为变压器局部放电检测提供了新的思路，并为自监督学习在音频信号处理中的应用提供了参考。

关键词： 零序差动保护   电流互感器饱和   零序电流   幅值比   励磁涌流   恢复性涌流  

摘要： 变压器零序差动保护在应对复杂涌流和故障等工况时，可能因电流互感器(current transformer， CT)传变特性劣化导致可靠性下降甚至误动作。为解决该问题，提出一种基于零序电流幅值比的辅助判据。对零序差动保护使用的自产零序电流和中性线零序电流的幅值特性进行分析研究，结果表明，在保护区内故障时，零序差动电流与中性线零序电流的幅值比大于1；而在区外故障及复杂涌流等工况下，幅值比始终小于1。基于此特性，构造辅助判据，并在PSCAD/EMTDC仿真平台上建立仿真模型，模拟区内故障、区外故障和复杂涌流等典型工况。仿真结果表明，该辅助判据能够有效提高零序差动保护的可靠性，避免因电流互感器传变特性劣化导致的误动作。

关键词： 局部放电   增量识别   无损估计   平衡训练  

摘要： 为提升变压器局部放电识别模型学习新增样本时的“抗遗忘”能力及增量样本识别能力，提出基于无损估计与平衡训练的局放增量识别方法。首先，在模型更新训练过程中，引入历史任务梯度无损估计方法，通过对少数关键样本梯度进行加权运算，实现局放完整历史样本集训练梯度的高精度估计，以提升模型更新时的“抗遗忘”能力；提出基于平衡训练的局放增量识别方法，通过调节新增、历史任务组合权重，控制更新方向保持对两任务的正向更新，可同时实现两任务样本的准确识别。利用实验及现场采样得到的局放样本验证所提方法，结果表明，所提方法算力资源占用较低，具有较强的“抗遗忘”能力及增量样本学习能力，更新后模型对测试样本识别准确率不低于98.18%，准确率提升不低于9.51%。

关键词： 特高压交流变压器   直出式出线装置   电弧故障防御   绝缘裕度   机械稳定性  

摘要： 传统特高压交流变压器出线装置安装在油箱外部的“L型”套管升高座中，由于升高座是半封闭式狭小空间，一旦出线装置发生油中电弧故障，升高座内部冲击压力叠加汇聚现象比油箱内部故障更加严重，导致升高座撕裂与爆燃风险较高。为提高特高压交流变压器故障防爆能力，该文提出一种基于高压直接出线方式(简称“直出式”)的特高压变压器设计方案。针对直出式出线装置油纸绝缘结构进行优化设计，研制出1000kV直出式出线装置，通过绝缘裕度、振动及冲击试验验证了直出式结构具备绝缘可靠性及机械稳定性。研制了采用直接出线方式的特高压交流变压器样机并通过型式试验考核。仿真计算可知，直出式出线结构可显著提高升高座故障防御能力，直出式方案可为特高压交流变压器的防爆设计提供一种技术途径。

关键词： 高频变压器   磁芯损耗   绕组损耗   漏感   分布电容   多目标优化算法  

摘要： 高频变压器分布电容会影响电力电子器件的工作环境，进行高频变压器优化设计时，需对高频变压器分布电容进行准确评估和控制。针对分布电容评估问题，首先根据圆柱型电容器电容计算公式、平板电容器电容计算公式对相邻圆导线间电容和带隔离层圆导线间电容进行计算，并结合不同绕组排布下的电场分布求出高频变压器绝缘区域所储存的总电场能量，然后给出利兹线等效为圆导线的等效方案和在不同绕组匝数、层数以及不同层间绝缘厚度情况下的绕组长度计算方法，最终提出可以准确计算高频变压器分布电容的解析方法，实验和仿真验证分布电容计算方法的准确性。最后，使用NSGA-Ⅱ建立高频变压器优化模型，根据优化模型设计一台效率为99.39%的7 kW/100 kHz高频变压器样机，使用优化算法有效抑制了分布电容。

关键词： 拉曼光谱   变压器故障   特征气体   Z型折叠多反腔增强   高灵敏检测  

摘要： 拉曼光谱法相比于传统气体检测方法具有高选择性、无损检测、可实时检测等优势。然而，气体的拉曼散射截面积极小，微量气体的拉曼散射强度弱，导致拉曼光谱法气体检测的灵敏度较低。基于此提出Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测技术，通过建立拉曼信号强度与多反腔内激光反射次数的数学关系，获取了多反腔内光束最优数。通过腔内参数设计，实现了144个腔内光束，这些光束在腔内完成2次循环，大大延长了激光与气体的相互作用长度，提高了气体的拉曼信号强度。基于搭建的Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测平台实现了变压器主要故障特征气体的高灵敏检测，基于确定的特征峰建立了气体浓度与拉曼谱峰强度之间的高拟合度定量分析模型，各气体最低检出限优于国际电工委员会标准。该方法将为变压器故障特征气体的高灵敏检测提供新的有效途径。

关键词： 绕组稳态温升   本征正交分解   白鲨优化算法   最小二乘支持向量机   降阶模型  

摘要： 为快速计算油浸式变压器的绕组稳态温度分布，文中提出一种基于白鲨优化算法的POD-LSSVM降阶模型计算方法。首先，通过变压器绕组温度场仿真结果构造快照矩阵，并对上述快照矩阵进行本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition， POD)获取原物理系统的降阶模态及对应模态系数；然后，采用白鲨优化算法对最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine， LSSVM)的双参量进行寻优，并对比粒子群算法寻优效果；最后，构建工况条件与模态系数间的优化LSSVM代理模型，并将预测的模态系数与对应的降阶模态线性加权，重构温度场。经验证，在二维八分区分匝绕组模型中，平均绝对误差不超过1.5 ℃，且计算时间仅为0.08秒，对比POD-RBFLP降阶模型计算精度与效率皆有所提高。为进一步说明该算法的适用性，构建35 kV三维变压器温度场模型，经计算在30组测试工况中最大平均绝对误差为0.91℃，计算时间为0.24秒。结果表明，文中算法在二维与三维模型中皆有良好的适应性和较好的计算精度，满足变压器数字化运维场景中对温度场快速获取的需求。

关键词： 负荷预测   K均值聚类   农村配电网   负荷区域   优化模型  

摘要： 受到农村电力需求急剧增长，但电网运行效率低下的影响，在设计农村配置变压器配置方法时，通常会出现因电网负荷区域划分不准确的问题，导致优化性能差。对此，提出基于负荷预测的K均值聚类的农村配电网变压器位置优化方法。根据采集的农村配电网运行数据，计算自回归系数，构建配电网节点的负荷预测模型。利用K均值聚类算法，结合计算的节点负荷预测值。先计算数据点到初始聚类中心的距离，再对初始聚类中心进行更新，由此划分配电网的负荷区域。以变压器位置优化最小成本和线路最小损耗为目标，设定多目标函数和相应的约束条件。构建变压器位置优化模型，在整数规划的作用下建立求解函数。通过多次迭代，对优化模型进行求解。实验结果表明，该方法在实际应用配变利用率高达86.42%，优化性能较好。

关键词： 柔性低频输电   低频变压器   漏磁场   有限元仿真   优化设计  

摘要： 针对柔性交流输电用变压器低频化改造时面临的质量和损耗大幅增长的问题，对低频变压器电磁结构进行了分析和优化设计。分析频率改变对铁心材料和变压器电磁性能的影响。进一步地，利用有限元软件建立低频变压器的参数化模型，将变压器的运行损耗和有效材料质量作为优化目标，基于敏感度分析对优化参数进行分类，分别采用基于遗传算法的多目标优化分析、响应面法、参数扫描法等多种优化方法对不同敏感度的参数进行优化，并结合温度场仿真对优化结果的热点温度进行约束。选取最优样本与未优化的低频变压器模型的各项参数进行对比，从而验证优化设计方案的有效性。

关键词： 新能源柔直送出系统   故障电流谐波   故障性涌流   变压器保护   等效电感   误差权重拟合  

摘要： 在大规模新能源柔直送出场景中，新能源送端变压器发生故障时差动电流的高谐波特点以及受端变压器阀侧发生单相接地故障时的故障涌流特征为变压器保护带来新的挑战。为解决该场景中变压器在特定故障情况下传统保护方法失效的问题，提出一种基于拟合误差权重累积的变压器时域等效电感保护方法。该方法结合参数识别思想，通过计算等效电感来直观反映变压器状态，并利用拟合误差的累积权重进行结果加权，以克服传统时域计算波动性大的缺陷。研究结果表明，该方法有效避免了二次谐波闭锁判据误闭锁保护的问题，并在仿真测试中表现出优越的性能，不受电源特性和控制策略的影响，具有显著的工程应用价值。