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关键词： 部分功率调节   DC/DC变换器   电压调节   动态特性   效率  

摘要： 应用于5G基站的通信电源可在设备待机时降低输出电压来减少能耗,然而输出电压的频繁快速调节给变换器带来挑战。针对这一问题,采用部分功率调节的思想,在变换器输出端构造部分电压调节电路,对电压调节电路采用电压外环电流内环、负载电流前馈以及输出电压前馈控制,使变换器获得电压快速调节的能力且保持较高的能量转换效率。搭建1kW实验样机,验证了所选拓扑以及控制策略的有效性。

关键词： U-net神经网络   流热耦合   绕组温升   快速计算   数字孪生  

摘要： 该文针对采用传统数值方法进行大型油浸变压器绕组温升仿真时间较长的问题,提出一种基于U-net神经网络训练的快速计算方法,可以迅速地预测变压器绕组温升及热点。首先,根据流热耦合原理筛选输入变量,并运用流热耦合方法计算不同工况下的输出结果,并将之制作成训练集和测试集。同时,详细讨论3个对网络训练影响最显著的超参数;其次,将归一化后的训练集输入U-net神经网络进行训练,并设置超参数最佳组合;最后,将预测集输入训练好的模型进行预测计算及反归一化操作,预测绕组热点与Fluent仿真结果相差仅0.44 K,单次仿真时间从200 s缩短为0.07 s。预测结果与实验温度平均误差最大为2.31 K,最小为0.98 K,预测方差为0.31左右。结果表明:该方法可用于快速获得油浸式变压器绕组的温度及热点,可满足变压器温度热点数字孪生的实时性仿真要求。

关键词： 风电功率   自回归移动平均模型   风速   预测  

摘要： 一次能源的波动特性给电网带来了许多麻烦,使得大量的风电、光伏都不能被充分利用,风电功率预测技术作为有效应对风电接入的关键技术之一,对指导系统调度运行、风电场生产安排具有十分重大的意义。基于ARIMAX建立了风电功率预测模型,并采用实测数据对模型有效性进行验证。研究结果表明,将风速作为外因变量,利用历史风电功率数据可以对未来短时风电功率进行较为准确的预测。

关键词： 母线电压互感器   空气断路器   测量电压互感器   电压降   开关柜   缺陷处理   存在故障   二次电压  

摘要： 某日,某变电站报10kVⅣ段母线失地信号,IES700监控系统显示10kVⅣ段母线W相电压降为零,U,V相电压不变,同时Ⅳ段母线各馈线报“装置报警”,根据征象判断为高压熔丝熔断。变电运维人员现场检查发现10kV开关室烧焦味很重,测量电压互感器二次空气断路器,发现W相二次电压确实为零,但用手电筒检查开关柜内电压互感器外观并无异常。值班长汇报调度电压互感器本体可能存在故障,调度即下令:10kVⅣ段母线电压互感器由运行转检修(二次自行并列)。

关键词： 概率预测   时序卷积网络   长短期记忆网络   注意力机制  

摘要： 为准确量化复杂场景下光伏预测功率的不确定性,提出了一种基于时序卷积网络-注意力机制-长短期记忆网络组合的光伏功率短期概率预测方法。首先,基于多种相关性分析方法选出与光伏功率强相关的气象因素;然后,基于时序卷积网络的特征提取能力和长短期记忆网络的时序特征建模能力,并结合注意力机制和分位数回归,建立组合深度学习预测模型;最后,采用核密度估计方法生成连续概率密度函数。以实际集中式和分布式光伏电站为案例进行分析,结果表明:与长短期记忆网络、时序卷积网络、时序卷积网络-注意力机制和时序卷积网络-长短期记忆网络相比,所提方法在确保最优预测区间的同时,可以提升概率密度预测的性能。

关键词： 变压器   故障   模式识别   小样本   生成对抗网络  

摘要： 针对变压器故障数据难以获取且数据量不均衡性显著的问题,提出一种基于BO-AC改进GAN的变压器故障诊断方法。针对局放超声信号的噪声干扰问题,采用小波阈值降噪提升了数据的信噪比;以一维时域超声信号作为数据源,基于GAN算法进行样本生成和故障诊断,通过在经典GAN架构中添加辅助条件层,优化模型的泛化性能,采用BO策略优化模型超参数,提升识别性能。通过与多种方法在不同方案下识别效果的对比,验证了文中方法的有效性和优越性。文中方法基于不均衡实测数据训练后的测试准确率均在95%以上,解决了样本数据不均衡条件下变压器故障类型的准确诊断问题,为保障变压器的可靠运行提供了新方法。

关键词： Boost变换器   高增益   低电压应力   零电压开关   柔性开关频率  

摘要： 提出一种高轻载效率且少功率器件的可模块化扩展零电压开关高增益Boost变换器。该变换器可以通过增加升压模块数量n,极大地提高变换器的升压能力;具有2个开关管和n+1个二极管,且各功率管承受相同的电压应力,均为[(n+1)U_(in)+U_(o)]/(n+2);输入电感工作在连续导通模式,其余电感工作在双向导通模式,且反向峰值电流之和大于输入电感电流的谷值,从而实现所有功率管的软开关。所提变换器采用柔性开关频率控制策略,即根据输入电压和负载大小适当地调整开关频率,使电感电流脉动量维持在合适的范围内,既确保实现功率管的软开关,又具有较小的通态损耗,因此在整个负载范围内均具有较高的运行效率。以一个扩展模块为例,对所提变换器的工作原理、稳态特性、软开关条件、控制方法进行深入分析,并通过一台250 W的样机实验验证了理论分析的正确性。

关键词： 微泡动力学   非线性声场   包膜微泡   频率响应  

摘要： 包膜微泡在非线性声场下的响应对高强度聚焦超声治疗具有重要意义.本文通过耦合Gilmore-Akulichev-Zener模型与脂质包膜的非线性模型,采用KZK方程仿真非线性声场,分析在不同超声频率、不同声压以及不同包膜材料的黏弹性下的微泡动力学行为和微泡振荡频率,并进一步对比了实际测量声场与KZK方程仿真声场下的微泡动力学行为和频率响应.研究结果表明:非线性声场会导致微泡壁的瞬时运动速率减小,声压和频率的改变对微泡动力学的影响与在线性声场中类似;包膜材料的不同可以使振荡频率中的谐波分量发生改变,其中包膜材料的弹性对微泡的频率响应影响较小,包膜的初始黏性和初始表面张力对微泡的振荡频率分布影响较大,当初始黏性越小时,二次分谐波的峰值越高,当初始表面张力越大时,主频的峰值越高.本研究进一步阐明非线性超声激励包膜微泡的微泡动力学,为包膜微泡在非线性声场下的频率响应分析奠定理论基础.

关键词： 飞轮储能   动态响应   滑模控制   电池放电深度  

摘要： 飞轮储能以其瞬时充放电功率大、功率密度高等特点而在储能微电网、大功率UPS中得到广泛应用。飞轮系统可快速输出能量,调节微电网输出频率和电压。然而,储能飞轮在宽速度范围放电时,很难兼顾输出电压的高动态响应和低速稳定性,严重影响了动态性能和放电深度。为提高飞轮储能在放电模式下的动态响应速度和稳定性,提出了一种基于积分滑模控制的固定开关频率直接功率控制策略。该控制策略兼顾了高动态性和飞轮低速稳定性,在负载突变时电压调整率提高了45%,在低速段也能稳定跟随跟定电压,飞轮的利用率提高了7.5%。最后通过仿真分析验证了该控制策略的可行性。

关键词： 隧道工程   激光破岩   成孔特性   热裂特性   成孔能效  

摘要： 针对当前硬岩隧道钻爆法施工钻孔速度慢、钻头损耗大的工程难题,使用高功率激光水平辐照硬岩快速成孔替代传统PDC钻头钻孔,开展高功率激光水平辐照花岗岩成孔的可行性试验,分析高功率激光水平辐照花岗岩的致裂成孔特性;通过单轴压缩试验、扫描电子显微镜(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)衍射试验分析激光作用前后岩石的力学性能和微观物相演变;综合对比激光射孔与PDC钻头钻孔的破岩速度和比能。研究结果表明:岩石表面在激光持续辐照后形成“类爆炸坑”,产生的熔融物在重力作用下堆积在孔底,吸收了孔底处大部分的激光能量,抑制了孔底岩石的热裂反应;岩石的纵向破坏受重力影响导致上下孔壁熔融物分布不均匀,随着激光持续辐照,岩孔中心将不断向下偏离光斑入射点;经功率为4.5 kW的激光水平辐照10 s后,岩样的单轴抗压强度从63.31 MPa降低至42.36 MPa,其原因是钠长石分解引起岩样中黑云母的质量分数增加;功率为4.5 kW激光射孔的破岩速度较PDC钻头钻孔的破岩速度提高95.03%,比能增加15.3%,证明了高功率激光水平辐照硬岩成孔的有效性。