电工理论与新技能
基于物理信息神经网络的电磁场打算方法
作者:张宇娇;孙宏达;赵志涛;徐斌;黄雄峰
择要:物理信息神经网络(PINNs)将偏微分方程(PDEs)及其定解条件编码进网络中,使PDEs残差最小化的同时逼近定解条件,实现PDEs的求解。由于电磁场打算时存在局部高梯度问题、含源方程引发的演习困难问题和高比拟系数界面识别问题等,PINNs在用于电磁场方程求解时演习效率低、打算精度不高,因而目前运用较少。
该文对付PINNs在电磁场中的演习困难问题进行理论剖析,提出了针对电磁场PDEs形式和神经网络架构的修正方法,实现了基于PINNs的静电场和稳恒磁场求解,打算结果准确性较好。将该方法推广到方程更加繁芜的频域涡流场求解中,求解结果表明PINNs可以在繁芜的频域方程上担保良好的精度。该研究事情为实现电磁场快速打算供应了新思路。
永磁电动悬浮多工况下的电磁力特性研究
作者:曹婷;石洪富;刘峻志;吴学杰;邓自刚
择要:永磁电动悬浮系统由于自身弱阻尼的特点,运行过程中磁体的姿态易受外界扰动而发生改变,从而影响系统的电磁力特性。该文针对磁体倾斜、横移、偏转等工况,采取解析打算、仿真剖析、实验验证相结合的方法来研究系统电磁力特性。
首先阐述系统的构造及事理,推导Halbach永磁体阵列在水平、倾斜、偏转状态下的磁场分布函数,建立适用于系统多工况的三维解析模型;其次,搭建三维仿真模型,仿真结果验证理解析模型的精确性,并结合解析模型比拟剖析系统范例工况下的浮阻特性和悬浮能力;末了,依托组内自研的最高设计时速为600 km/h的动轨实验台,剖析了系统在固定参数下的电磁力特性和垂向自稳定能力,并验证解析模型的准确性及磁体在不同横移位置的电磁力特性。
基于YBCO高温超导线圈的新型无线供电悬浮系统电能传输特性研究
作者:郑智强;翁廷坤;李卓;申刘飞;黄守道;翟雨佳
择要:近年来,以氧化钇钡铜(YBCO)为代表的第二代高温超涂层导体以其在20~77 K温区下极高的载流能力以及优胜的力学性能和电磁性能,被广泛运用于电力、医疗、交通、军事、能源等领域。该文设计并布局了一种基于YBCO高温超导线圈的小型充电悬浮系统,该系统可以同时实现无线充电和自稳定悬浮功能,可运用于为小型物体无线供电悬浮展示。
通过理论推导和有限元仿真剖析创造,将低电阻、高载流密度的高温超导线圈引入无线充电系统中,可使系统的输出功率和输出效率都有显著的提高,最大分别提高了3倍和2.6倍,在低频段提升效果尤为明显。
此外,实验表明该系统在10 mm悬浮高度范围内可以保持稳定悬浮和负载电压的高效输出,办理了现有电磁悬浮和电动悬浮技能中须要设计特定磁路构造和安装内置电池或电源而导致装置繁芜及持续供电韶光较短等问题,为超导无线电能传输技能的运用开辟了新方向。
心脏起搏器无线电能传输LCC-LCC磁集成印刷螺旋线圈研究
作者:陈伟华;宋宇航;闫孝姮;姚金姝;葛帅帅
择要:为实现植入式心脏起搏器无线电能传输系统的体积小型化以及改进系统的传输性能,该文提出一种基于LCC-LCC磁集成印刷螺旋线圈(PSC)的心脏起搏器无线电能传输系统。首先,建立线圈模型,研究在添补比率固定条件下PSC的匝宽和匝间距对传输效率的影响,确定最佳的线圈参数;其次,建立非集成式和集成式耦合机构的仿真模型,打算不同偏移情形下两种耦合机构的磁场分布情形;末了,搭建非集成式与集成式无线电能传输系统,验证集成构造在传输性能方面的上风。
结果表明:在12 mm的传输间隔下,传输效率由62.3%提升至68.1%,输出功率提升了0.39 W。此外,通过仿照打算无线充电过程中电场强度和比接管率(SAR)值在人体内的分布情形,对系统进行安全评估。集成式PCS的提出有助于推进心脏起搏器无线电能传输系统的产品化进程。
磁致伸缩位移传感器丈量盲区失落效机理与磁屏蔽优化
作者:边铁錾;李明明;王鑫玉;黄文美;翁玲
择要:磁致伸缩位移传感器在检测线圈附近存在丈量盲区,在受限安装空间内有效丈量范围难以知足运用需求。针对这一问题,基于魏德曼效应、磁弹性耦合效应和维拉里效应,建立合成磁场浸染下磁致伸缩位移传感器的丈量盲区模型,剖析丈量盲区内传感器失落效机理。搭建实验平台供应可调的脉冲电流和轴向磁场,选用直径为0.6 mm的(Fe83Ga17)99.4B0.6、Fe46.5Ni48.5Cr2Ti2.5Al0.5和Fe30Co70波导丝验证模型的准确性,丈量盲区受永磁体产生的轴向磁场影响,并且随轴向磁场增大。
增加静磁屏蔽装置并确定最佳参数,制作样机并测试表明:优化后的(Fe83Ga17)99.4B0.6波导丝传感器丈量盲区由30.05 μs缩短为18.45 μs,宽度缩短了38.6%;Fe46.5Ni48.5Cr2Ti2.5Al0.5波导丝传感器丈量盲区由31.15 μs缩短为19.15 μs,宽度缩短了38.5%;Fe30Co70波导丝传感器丈量盲区由29.55 μs缩短为18.85 μs,宽度缩短了36.2%。
基于准稳态法的热电材料变物性参数表征丈量方法
作者:任鸿睿;何海龙;纽春萍;荣命哲;田昊洋
择要:温差发电技能能够实现热能到电能的直接转换,在余热利用、航天器供电和自供电传感器等领域具有广泛运用,其核心之一是用于实现热-电转换的热电材料。热电材料物性参数的表征在热电器件运用、优化设计、故障诊断等研究中有主要意义。目前大多数热电材料物性参数表征方法认为材料的热电参数为常数,忽略了热电参数与温度非线性干系,且没有全面考虑器件中的打仗电阻和热阻。
该文提出一种基于准稳态法和热电器件测试装置的热电材料变物性参数表征丈量方法:首先提出准稳态法对材料物性参数的表征打算方法,通过仿真验证了该方法的精确性;在此根本上,结合热电器件测试装置,采取实验对热电材料进行了变物性参数表征,结果表明,测试结果与厂家参数的最大偏差仅为4.3%,能够实现对热电参数的准确表征。该方法实现了在更宽的温度范围内对热电材料物理参数的准确表征,丰富了热电器件测试装置的功能,能够降落材料测试装置的设备投入和测试本钱。
里德堡原子电场传感器的自校准性解析及丈量不愿定度评定
作者:肖冬萍;石筑鑫;阎晟;张淮清;余传祥
择要:传统电场传感器须要标准场或更高准确度等级的传感器进行校准,而基于原子固有能级构造和光谱特色的里德堡原子电场丈量可溯源至基本物理常数,量子传感自带校准功能。
该文阐述了里德堡原子与外场相互浸染的量子相关效应,解释了里德堡原子传感器的电场丈量事理,并解析了其自校准性。基于所构建的针对低频电场的里德堡原子传感丈量系统,剖析了偏差来源,定义和打算了各种不愿定度分量,得到合成相对标准不愿定度为3.885%;守旧考虑,在大于或即是95.45%的包含概率下得到扩展不愿定度为7.77%。在此过程中,明确了不愿定度的紧张影响成分并提出了减小其影响的建议。末了给出传感系统实测电磁勾引透明(EIT)光谱频移量与电场强度之间的拟合函数,拟合确定系数达到0.996 9,验证了所构建的低频电场量子丈量系统的准确性。
基于鲸鱼优化算法超参数优化的径向基函数相应面模型的油浸式变压器绕组挡板构造优化
作者:刘刚;高成龙;胡万君;刘云鹏;李琳
择要:热点温度过高会严重影响变压器运行稳定性,为提高变压器运行的稳定性,该文以降落变压器绕组热点温度为优化目标,采取径向基函数(RBF)相应面模型优化变压器绕组挡板尺寸,改进油飘泊布以实现更好的散热。为提高RBF相应面模型的拟合精度,该文采取鲸鱼优化算法(WOA)对径向基函数的超参数值进行优化,并与传统网格搜索(GS)寻优方法和定参RBF模型进行比拟。比拟结果表明对付超参数优化问题,在拟合精度占优的条件下,WOA优化效率是GS寻优方法的3.13倍。
在此根本上,该文基于WOA-RBF相应面模型对绕组挡板构造尺寸进行优化,优化后的热点温度相较于初始构造的热点温度降落了3.81℃,相对付全场域的最大温升降低了13.42%,并有效地降落了绕组整体温升。同时将所提算法与遗传算法(GA)优化结果进行比拟,在担保精度的同时,WOA-RBF相应面模型优化效率是GA的13.41倍。根据上述结果剖析可知,所提算法具有很好的优化性能,同时比较于遗传算法,可以在担保优化精度的同时,显著地提高优化效率。
自动导引车动态无线供电系统无通信自动分段切换技能研究
作者:荆锐;张耀;刘顺攀;周凌云;王州龙 等
择要:为降落自动导引车(AGV)动态无线供电系统位置检测与分段切换的繁芜度,该文提出一种集成了无通信位置检测功能的自动分段切换技能。位置检测线圈环绕发射线圈绕制,通过解耦电容解耦发射线圈与检测线圈,当吸收线圈移动到发射线圈上方时,检测线圈只会在吸收线圈磁场中产生感应出电压,此电压即为吸收线圈的位置旗子暗记。结合提出的发射线圈分段切换策略,利用此感应电压驱动分段切换开关,对应的发射线圈自动开通。无需通信、分段切换掌握器、赞助电源等装置,便能同时完成位置检测与分段切换。
500 W功率等级事理样机实验结果表明,当吸收线圈移动时,吸收线圈位置能被检测线圈准确地检测到,检测线圈可驱动发射线圈以精确的次序分段切换,与理论剖析同等。
基于锂离子电池容量增量曲线半峰面积的容量在线估计方法
作者:李乐卿;王鹏;孙万洲;彭鹏;段砚州 等
择要:锂离子电池关键材料的持续打破和规模化运用是我国双碳目标实现的主要技能路径。然而,电池具有即用即衰性和老化特性的繁芜性,准确的老化剖析和容量估计极其困难。为此,该文创造了电池容量增量曲线半峰面积与寿命衰减的映射关系,提出了基于充电容量增量曲线特色峰半峰面积的最大可用容量估计方法,明确了可用锂损耗为电池紧张容量衰退模式,通过采取递推更新算法在线打算曲线特色峰半峰面积履行电池容量在线估计。考虑环境温度和充电倍率对容量估计算法的影响,进一步建立了基于环境温度、充电倍率的容量优化估计算法,不同老化状态和电池的验证结果表明最大可用容量估计偏差小于3%。
电力系统与综合能源
基于FPGA的新能源低压直流配电系统暂态实时仿真研究
作者:王守相;张春雨;赵倩宇
择要:对新能源低压直流配电系统开展暂态实时仿真研究对优化其运行掌握具有主要浸染。由于现场可编程门阵列(FPGA)内部集成了大量具有不同功能的电路,FPGA正成为电力系统暂态实时仿真领域紧张的打算载体之一。该文面向新能源低压直流配电系统的暂态实时仿真需求,开拓了一种基于FPGA的包含小型分布式风力发电、光伏发电以及蓄电池储能单元的新能源低压直流配电系统暂态实时仿真器。
首先,研究构建了分布式发电单元和范例掌握回路的打算模块,利用FPGA的并行打算特性并结合“算法-构造-有效匹配(AAA)”理念建立了底层模块串并联稠浊求解构造;然后,在节点剖析法的框架下,建立了一种结合矩阵LDU分解和有向无环图(DAG)的电气系统节点电导矩阵并行求解方法;末了,在建立电气系统与掌握系统并行求解架构的根本上,开拓了一种基于FPGA的新能源低压直流配电系统暂态实时仿真器,通过将其仿真结果与PSCAD/EMTDC离线仿真平台的打算结果进行比拟,验证了所开拓暂态实时仿真器的有效性和准确性。
基于发电机定子接地燃弧电阻变革特色的主动降压熄弧机理与抑制方法
作者:李理;喻锟;曾祥君;王沾;贺世庚
择要:定子接地燃弧故障是制约大型发电机安全可靠运行的技能瓶颈。为办理议子绕组接地电弧引发的绝缘击穿与铁心损伤问题,该文提出基于发电机定子接地燃弧电阻变革特色的柔性接地主动降压熄弧方法。
该文建立了定子接地燃弧电阻与弧道电压的解析关系,揭示了定子接地故障点电压降落过程中,接地燃弧电阻增大的变革规律;明确了将接地故障点电压抑制在电弧重燃电压以下时,可实现定子绕组击穿间隙回归正常绝缘状态的抑制方法。根据大型发电机定子柔性接地方式降压熄弧策略,在接地故障燃弧阶段,中性点电压源输出故障点工频与3次谐波反向电势,主动降落故障点电压,将故障点电压降落至燃弧电压以下,使定子接地电弧熄灭。利用注入旗子暗记感知定子接地燃弧状态,实时监测定子阻尼率矢量角变革趋势,剖断降压消弧过程中接地燃弧故障是否肃清。
所提方法无需将故障点电压降落至零,可有效降落非故障相电压抬升,降落定子非故障相绕组槽内击穿风险。在PSCAD/EMTDC仿真环境仿照定子接地故障燃弧工况,对所提方法进行试验验证。
试验结果表明,基于定子接地燃弧电阻变革特色的柔性接地消弧方法可主动降落定子接地故障点电压,助增故障点间隙绝缘电阻回归,抑制接地电弧重燃,降落定子非故障相绝缘击穿风险,实现定子接地燃弧故障的可靠消弧。
频率紧急掌握中动作时延和方法量对低惯量系统掌握有效性的影响
作者:李兆伟;方勇杰;吴雪莲;李建华;赖业宁
择要:频率紧急掌握是保障电网故障后频率安全的第二道防线,常日由基于事宜触发的稳控系统实现,已成为支撑特高压直流安全送电的标配。随着高比例新能源的快速发展,系统调频能力和惯量水平不断低落,电网故障后的频率相应特性涌现跌落深度大、速率快的新特色,紧急掌握能否有效是关系系统频率安全的关键成分。
该文首先建立了计及频率紧急掌握的高比例新能源电力系统频率相应模型和通报函数;其次从永久性扰动和短时性扰动两方面,详细剖析了系统频率相应特性以及频率紧急掌握动作时延和方法量的有效性,并给出了紧急掌握有效时新能源接入比例的限值;末了结合实际电网仿真模型开展了时域仿真验证,指出低惯量电力系统短路故障引起的连锁短时性功率扰动将成为频率安全防御的关键和难点。
基于量测数据的新能源电力系统区域等效惯量评估方法
作者:马燕峰;李金媛;王子建;赵书强;郭润生
择要:新能源发电类型、渗透率及掌握办法的不同会影响电力系统实时惯量,评估惯量水平有助于提高电力系统抗扰动能力。该文在剖析风电、光伏的虚拟惯性相应特性及其对电力系统频率稳定性影响的根本上,考虑负荷静态电压特性,提出一种基于量测数据的新能源电力系统区域等效惯量实时评估方法。评估结果计及发电机惯量、新能源虚拟惯量和负荷等效惯量。
为了减小因扰动后频率分布特性造成的偏差,从加权均匀数的角度提出频率采样点的选取及区域频率的打算方法,办理了量测数据浩瀚且获取困难的问题。通过算例验证了所提方法对传统电力系统及新能源电力系统区域等效惯量评估均具有可行性和有效性。
基于异步整形机制的智能变电站通信行列步队调度策略
作者:贾惠彬;武文瑞;吴堃;刘宇;常乃超
择要:韶光敏感网络(TSN)因能为智能变电站关键通信业务供应确定性低延时传输做事而得到广泛关注。针对现有变电站工业以太网交流机通信行列步队调度策略难以从理论上担保关键通信业务的实时性和可靠性的问题,该文提出了基于TSN异步整形机制(ATS)的智能变电站通信行列步队调度策略。
首先,基于智能变电站业务流做事质量需求及传输特点,提出了智能变电站业务流的优先级划分及整形行列步队分配方案;其次,建立了以业务流端到端时延最小化为目标的整形器参数最优化模型,并通过内点优化算法求解;末了,整形器采取基于令牌桶的流量整形方法对划分后的业务流进行整形,整形后的流量基于严格优先级算法调度传输。基于OMNet++进行了仿真实验,实验结果表明,该文所提方法能够保障关键通信业务的确定性低时延传输。
面向电力巡检图像目标检测的联邦学习勉励机制
作者:仲林林;刘柯妤
择要:基于深度学习的目标检测算法能够高效处理电力巡检图像,及时创造故障隐患。然而,由于数据整合困难及数据隐私保护等缘故原由,单个电力公司或第三方机构可能不敷以演习出高性能模型。为办理这一问题并勉励更多参与方加入面向电力巡检图像目标检测的联邦学习,该文构建了基于模型公正和基于收益公正的电力巡检图像目标检测联邦勉励机制。基于模型公正的勉励机制适用于所有参与方都是数据拥有方的情形,通过贡献评估分配不同性能的模型;基于收益公正的勉励机制针对同时存在数据拥有方和数据需求方的模式,数据拥有方得到相应的收益,而数据需求方得到高性能模型。
实验结果显示,在这两种勉励机制中,公正性干系系数分别可达到0.96和1。这表明所提出的勉励机制可有效地提升公正性,并能够勉励更多的参与方加入到面向电力巡检图像目标检测的联邦学习中。
航拍电力杆塔图像中销钉唯一性识别研究
作者:阎光伟;马颐琳;焦润海;何慧
择要:近年来,基于深度学习的毛病销钉检测技能在电力杆塔巡检中得到广泛运用。但是该技能只能在图像空间对毛病销钉进行定位,无法准确给有缺点销钉在实际电力杆塔中对应销钉的唯一编号。针对该问题,该文提出一种领悟深度学习与三维重投影的毛病销钉唯一性识别方法。
首先通过构建巡检电力杆塔系统的三维模型,进行电力杆塔系统中部件模型的编号获取,以及部件模型三维空间包围盒顶点和中央点坐标的打算;其次,利用YOLOv5模型在图像空间对销钉及高下文干系目标进行检测;再次,通过该文提出的领悟构造约束的相机位姿估计算法对航拍图像的相机位姿进行估计;末了,将三维电力杆塔系统中的销钉包围盒按相机位姿进行重投影与销钉检测框进行匹配度打算,在图像空间中输出带有详细编号的销钉检测框。在YOLOv5模型输出的销钉检测框根本上进行销钉唯一性识别,利用仿真数据进行实验得到的唯一性识别精确率为100%,利用实拍数据进行实验得到的唯一性识别精确率为93.3%,验证了该文提出的销钉唯一性识别方法的有效性。
通过对毛病销钉进行唯一性识别,可以减少人工对故障图像的二次审核事情量,并准确地统计毛病销钉的数量及详细位置信息,为后续故障维修及故障干系性剖析等风雅化管理供应支持。
高电压与放电
等离子体催化及其在电力多元转换的运用研究进展
作者:李天宇;孙静;高钰婷;屈仲平;周仁武
择要:随着新能源技能的不断发展,电力多元转换(Power-to-X)已逐渐成为低碳转型领域的主要研究方向。大气压低温等离子体技能能够很好地兼容风、光等可再生能源供电系统的间歇性和颠簸性,已成为一种备受关注的办理方案。通过在温和条件下利用可再生电力产生等离子体直接驱动高值化产品的生产和减排,为实现“双碳”目标供应了有力保障。
该文首先先容了常见的等离子体放电类型,并结合实例阐述了等离子体与催化剂之间可能存在的繁芜协同效应;其次,对国内外在等离子体催化CO2转化、等离子体催化固氮及等离子体催化CH4重整三种范例研究实例的进展进行了概述;末了,基于目前的研究现状,剖析了等离子体催化运用在Power-to-X技能中所面临的问题与寻衅,并对等离子体催化的实验室研究与商业化实现提出了展望。
总之,进一步研究等离子体催化技能及其在可持续发展和低碳经济方面的主要运用,对付推动清洁能源的利用和减少碳排放具有积极的意义。
覆冰条件下风力发电机叶片防/除冰方法综述
作者:胡琴;王欢;舒立春;蒋兴良;夏翰林
择要:覆冰地区的风力发电机叶片覆冰会导致功率丢失,及时预防和管理叶片覆冰磨难,有助于保障风力发电机的安全、稳定与可靠运行。该文综述了覆冰条件下风力发电机叶片防/除冰方法的研究现状。首先,先容了叶片覆冰的机理及覆冰特性,总结了叶片覆冰对其升力系数与阻力系数、功率丢失的影响,剖析了当前面临的寻衅;其次,对现有叶片主动防/除冰、被动防冰及协同防/除冰方法的事理及其优缺陷进行了评述,并进行了全面的比拟剖析;末了,从整体角度对叶片覆冰的关键科学问题及其经济可行性进行了剖析,给出了未来的研究趋势,认为电热法、电脉冲法、气动脉冲法、疏冰涂层和含有电热功能的协同防/除冰方法在风力发电机叶片上极具运用前景。
大电流高速滑动电打仗界面热量分配过程
作者:姚金明;傅强
择要:大电流高速滑动电打仗环境下,多次发射后轨道表面涌现铝沉积征象。电枢与铝沉积层在界面热源浸染下发生熔化磨损会改变打仗状态,严重影响滑动电打仗性能。界面热源在电枢和沉积层轨道间的热分配特性是研究界面材料熔化磨损的根本,因此有必要对滑动电打仗界面热量分配过程进行研究。
该文首先建立了电枢和沉积层轨道热通报模型,得到了电枢和沉积层轨道温度分布方程。根据界面温度连续性,推导热分配掌握方程,运用最小二乘估计法优化偏差函数,提出了基于最小二乘估计法的界面热分配数值打算模型。基于热分配数值打算模型,研究剖析了材料热参数、速率对热分配特性的影响规律,结果表明:材料热参数影响热分配曲线的初始值,速率影响热分配曲线的衰减速率,速率越大热分配随韶光衰减越快。
末了,通过理论剖析磋商了枢轨界面热分配过程的物理机制,理论剖析结果与数值打算结果同等。研究成果可以为界面热过程供应更加深入的理解,为界面材料熔化磨损特性的研究供应技能支持。
可用于微型开关研发的液态金属桥拉伸断裂过程仿真研究
作者:朱晓楠;杨飞;张云轩;孙晋茹;荣命哲
择要:构建流体仿真模型可以有效地剖析液桥拉伸断裂过程中的流体动力学特性,为基于液态金属桥拉伸断裂过程的电弧开断性能调控供应辅导。已有的液桥仿真模型基于动网格或其他网格变形方法,无法仿真液桥的大范围拉伸形变和几何断裂。为此,该文提出了一种不依赖网格形变的液桥拉伸断裂有限元仿真方法。
该方法对液体设置极大黏度值,以不可流动液体区域对固体进行近似,同时通过极大黏度值边界的移动合营打算域内液体的流出来等效液桥的拉伸,实现了对液桥拉伸断裂过程的仿真。基于该仿真模型探究了液桥体积、拉伸速率等对液桥拉伸断裂过程的影响,得到了全拉伸速率范围内液桥拉伸断裂特性的转变规律。终极,结合实验结果剖析了液桥拉伸断裂特性转变对付电弧燃烧模式的影响,给出了全拉伸速率范围内电弧燃烧模式转变相图,为液桥式开关的电弧开断性能调控供应了依据。
该文研究内容对微型继电器、打仗器等基于液桥断裂事理的微型开关研发具有辅导意义。
电力变压器油中溶解气体离群值识别和数据重构
作者:江军;张文乾;李波;李晓涵;范利东
择要:高质量传感数据是驱动新型电力系统数字化和智能化发展的根本,而由于传感器性能退化、传输中断或其他滋扰成分,数据时常涌现缺点和非常值,造成数据利用率低等问题。针对在役电力变压器油中溶解气体在线监测数据,该文提出了基于COPOD、伶仃森林(IForest)与Grub bs的联合方法提升油中溶解气体数据的代价。
首先,通过COPOD和IForest筛选出包含离群点的数据集,再采取Grub bs对其进行考验,有效识别离群值。进一步地,采取掩码办法优化演习Transformer神经网络模型,补充空缺值重构油中溶解气体数据序列。在相同气体数据序列上,所提算法精确识别点数、精确识别离群点数和受试者事情特色曲线均匀面积比较于传统K-隔壁算法分别提升了3.5%、29.4%和5.0%。对付数据补充,比拟双向缩放算法,补充后的数据与实际数据的方均根偏差均值为7.29 μL/L,均匀绝对偏差均值为2.7μL/L,性能分别提升了9.7%和9.2%,有效地提高了数据的质量和利用率。末了,通过11台500 kV变压器油中溶解气体数据剖析,有力支撑了变压器状态评价和设备数字化管理。
流-电耦合场中金属颗粒群的荷电打算及影响成分研究
作者:张宁;王鹏;刘智捷;刘恭智;贺博
择要:绝缘油中金属颗粒的荷电量分布是研究颗粒运动特性以及绝缘油中局部放电与击穿行为的关键。该文搭建了油道仿照不雅观测系统,采取动力学剖析的方法,构建了液固耦合系统中金属颗粒的运动模型,并在此根本上提出通过粒子图像测速(PIV)来打算颗粒荷电量;剖析了不同油流速率、电压等级以及电压类型对颗粒荷电量的分布影响以及浸染机理。
结果表明,基于PIV打算出的油中颗粒的荷电量与传统模型的打算结果数量级附近,绝缘油中金属颗粒荷电量占比分布曲线靠近高斯分布,这是由于颗粒与颗粒之间碰撞也会发生电荷转移或中和。在直流电压下流速增加会阻碍颗粒之间的电荷通报,增加颗粒与极板碰撞概率,导致颗粒荷电量减小。电压等级增加则会使颗粒群的流线由平缓变为振荡,颗粒荷电量普遍增加。比较于直流电压,在互换电压下,荷电量大的颗粒占比较多。
基于硅橡胶分子链陷阱变革的复合绝缘子老化征象
作者:沈瑶;刘兴杰;梁英;薄天利;赵涛
择要:硅橡胶复合绝缘子老化后易引入乙烯基、羰基、羟基等强极性基团,形成化学性陷阱,进而加剧绝缘子老化乃至引发绝缘事件。为探究硅橡胶老化后不同化学基团的陷阱特性,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,利用分子仿照软件分别构建含羰基、羟基和乙烯基的PDMS毛病模型,针对稳定构型后的毛病模型,利用第一性事理,对含不同构造的PDMS在电场浸染下的键长、键角、原子布局及偶极矩变革进行了打算,得到了对应的陷阱能级和态密度分布变革。通过剖析不同毛病模型的微不雅观分子构造与陷阱特性之间的内在联系,探究了不同化学陷阱在电场浸染下的变革规律。
结果表明,含羟基的PDMS引入了浅陷阱,而含乙烯基和羰基的PDMS引入了深陷阱;三种毛病的陷阱深度均随着电场的增大而增加,且变革率由大到小依次为羰基、乙烯基和羟基;随着电场的增大,含乙烯基的PDMS构造中涌现了空穴陷阱,含羰基的PDMS中的电子陷阱涌现了消散,而含羟基PDMS的陷阱分布变革不大。由此可见,硅橡胶老化后形成的羰基基团在其老化进程中的浸染不容忽略。老化后的硅橡胶陷阱态和基团含量有望作为硅橡胶老化评估的新的参考标准,可为硅橡胶老化实验供应理论依据。
基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室电场设计
作者:葛国伟;王文博;程显;陈辉;段晓辉
择要:输电等级真空灭弧室是急迫须要办理的行业级难题,为战胜单断口真空灭弧室绝缘瓶颈和多断口串联结构繁芜等问题,该文提出了一种基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室构造,该构造采取辅间隙与主间隙串联异步联动,辅间隙帮忙主间隙绝缘和灭弧,有望实现252 kV及以上电压等级真空灭弧室的工程运用。建立了两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室电场仿真模型,剖析了进出线方向、主辅间隙、屏蔽罩等对电场强度和电压分布关系的影响规律,并研究了屏蔽罩构造和环形陶瓷分压电容器平分压方法对电场提升的效果。
研究表明:静端盖为出线端、动端盖为进线端时,主间隙开距为60 mm、赞助间隙开距为30 mm可以知足分压关系按照开距大小分布,最大电场强度比较于长间隙开距60 mm时降落27.3%。外部并联环形陶瓷分压电容器可以知足双向分断的哀求,进线端在静端盖时外部并联环形陶瓷分压电容器灭弧室相较于未并联电容的灭弧室最大电场强度降落30%旁边,初步解释了基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室构造的可行性和有效性,研究可为高电压等级真空灭弧室研制供应新思路和新方法。