2022年5月20日,华中科技大学电力大数据与人工智能课题组2022届硕士毕业生学位论文答辩在电气大楼A920会议室进行,答辩委员会主席由国家电网有限公司华中分部教授级高工刘华钢担任,答辩委员有华中科技大学电气与电子工程学院李黎研究员、陈金富研究员、李浩秒老师。课题组王洪雨、徐其友、董磊、王紫君共4位硕士研究生参加了此次答辩。
学位论文答辩是研究生培养的重要环节,答辩从下午2点开始,至下午6点结束,分两个环节,第一环节为每人25分钟的ppt汇报,参与答辩的硕士研究生细致而深入地阐述了自己毕业论文的选题背景和意义、主要研究成果、所得结论及前景展望,第二环节为25分钟的提问回答环节。
董磊在做答辩陈述
第一位答辩人是董磊同学,他的论文题目是《高压电缆局部放电智能监测中枢系统设计与工程应用》,全文总结如下:1)提出了一种基于进化学习的高压电缆局部放电模式识别方法,该方法使工业现场的识别模型通过样本库的进化机制和模型自训练流程不断自主学习,提高识别率。2)提出了基于模糊层次的高压电缆多参数状态评估方法,建立考虑电缆多参数的一级、二级评价参数集合,通过多参数评价流程与模糊综合评估方法得到电缆绝缘状态等级,合理安排检修顺序。3)开发了基于Web的高压电缆局部放电智能监测中枢系统软件,通过多线程通信技术接收数据,利用MySQL数据库管理数据,基于Vue和Flask框架开发中枢系统可视化软件,采用Ajax局部刷新技术实现数据可视化与后台之间的数据交互。4)开展了高压电缆局部放电智能监测中枢系统的工程应用,系统应用于某热电厂,负责实时监测67条电缆,共134个监测点。截至2022年4月,系统完成软件升级3次,记录数据超700万条,自主学习2类局放信号,共发现6起局放案例。
徐其友在做答辩陈述
第二位答辩人是徐其友同学,他的论文题目是《高压电缆局部放电检测识别系统设计与工程应用》,全文总结如下:1)搭建了高压电缆局放加压实验和在线实验平台,获得了四种人工缺陷局放和两种工业现场局放各20000个工频周期样本。2)提出了基于改进密度峰值聚类的高压电缆在线监测信号的分离方法,并应用于干扰和局放分离、多源局放分离中,提出基于W-Ep2的干扰和局放密度峰值聚类方法,对比K-Means和DBSCAN,该方法对四种局放和干扰的聚类结果均更好;提出基于W-Ep4的多源局放密度峰值聚类方法,对比K-Means和DBSCAN,该方法正确率分别提高了9.8%和14.4%。3)提出了基于特征选择和CNN的高压电缆局放模式识别方法,确定较优输入为P-M图谱,该图谱下局放识别率达99.2%;基于该图谱开展模式识别研究,对比BPNN和SVM,CNN识别率分别提高了9.2%和9.1%。4)设计实现了高压电缆局放检测识别系统,基于该系统开展工业应用并取得了较好的监测效果;目前该系统已稳定运行一年半,没有局放时误报警率低,有局放时可及时预警;以两类工业现场局放样本为例,验证系统的有效性,加入两类新局放后系统识别率仍99.1%。
王洪雨在做答辩陈述
第三位答辩人是王洪雨同学,他的论文题目是《基于典型缺陷的高压电缆局放交流特性与直流特性研究》,全文总结如下:1)基于高压电缆内置式传感器的检测原理,设计了金属箔传感器、无屏蔽内置式传感器和双屏蔽内置式传感器。2)金属波传感器和无屏蔽内置式传感器能有效检测到高压电缆局放信号,因其结构特点对外界干扰不能有效屏蔽。3)通过真实电缆中双屏蔽局放内置式传感器的布设以及工业现场的测试,验证双屏蔽内置式传感器能有效检测到电缆中的局放信号,检测灵敏度可达到外置式HFCT的70%,但其对外界干扰的屏蔽效果约为HFCT的5倍。统计四种典型缺陷交流局放在长时间下的PRPD和PRPS图谱,总结随时间发展不同类型缺陷特征变化剧烈程度的差异性。环切刀痕缺陷幅值上升20%,脉冲重现率下降16%,变化较为微弱。半导电粉末缺陷幅值下降50%,重现率上升34%,特征变化较为剧烈,且脉冲形状分布也有一定的改变。应力锥移位缺陷正脉冲整体幅值下降40%,重现率下降40%,特征变化较为剧烈,且脉冲离散度明显变大。打磨不规则缺陷脉冲幅值和形状分布基本不变,但重现率上升了67%。电缆短样和电缆切片试样直流局放有着明显差异,切片试样局放为离散的大脉冲且发展迅速,最大幅值达900mV;电缆短样局放为聚集的小脉冲,幅值在10~20mV,重现率最高达1300n/min。这种差异性主要由缺陷制作程度和加压条件引起。电缆短样和电缆切片试样直流局放特性存在相同点,局放三维图谱中,随着放电的发展,脉冲分布重心向着脉冲时间间隔减小的方向发展。随电压等级的提升,直流局放幅值基本表现为先上升后下降,在下降阶段都伴随着重现率的迅速增大,该特征变化可作为直流局放进入严重放电阶段的判据。
王紫君在做答辩陈述
第四位答辩人是王紫君同学,她的论文题目是《高压直流电缆中间接头电热耦合仿真及局部放电试验研究》,全文总结如下:1)基于COMSOL多物理场仿真软件建立高压直流电缆中间接头电热场耦合仿真模型。2)研究了工程实际中主要工业条件对直流电缆中间接头电场分布的影响,为电缆精益化运维及检修提供理论依据。3)分析了直流电缆中间接头典型缺陷的局部电场分布及局部放电特性,为电缆绝缘状态检测及故障识别提供数据支撑。
答辩委员会分别针对每位硕士研究生的毕业论文内容及报告进行了提问和讨论,参与答辩的硕士研究生依据论文所做工作,结合自身专业学习和科研实践经历给出了认真的回答,得到了答辩委员会的肯定。针对答辩委员会各位老师提出的问题,4位毕业生也将接受建议在会后对论文进行进一步校对、修改。最后,经过答辩委员会讨论,一致同意通过论文答辩,并建议授予电力大数据与人工智能课题组4位毕业生王洪雨、徐其友、董磊、王紫君工学硕士学位。
学位论文答辩结束后,课题组全体成员当天晚上组织了聚餐及后续的KTV唱歌活动,庆祝4位毕业生顺利通过答辩及获得硕士学位,在一片欢声笑语中,他们的硕士生涯划下了圆满的句点。4位毕业生在研究生期间高质量地完成了课程学习、科研实践和项目合作等环节,即将奔赴与行业发展需求、个人职业规划和兴趣特长相适应的岗位,他们中一位同学明确了科研志趣,继续在课题组攻读博士学位,两位同学进入国家电网,一位同学进入中国电子科技集团第五十四研究所,祝他们在未来的生活中前程似锦,鹏程万里!