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关键词： HiPIMS技术   VAlN-Ag复合涂层   宽温域摩擦   润滑   元素扩散  

摘要： 通过直流磁控溅射(DCMS)复合高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术制备了VAlN/VAlN-Ag复合涂层,调控HiPIMS靶功率控制Ag质量分数变化范围(11.4%、19.8%、24.5%),探究了涂层在25、300和650℃温度下的摩擦学性能.在室温摩擦条件下,3种涂层的摩擦系数均较高,当温度升高至300和650℃时,摩擦系数随Ag含量增加而降低,高Ag含量(质量分数24.5%)涂层摩擦系数最低,分别为0.45和0.23.磨损率随温度升高而增加,宽温域环境中,低Ag含量的S1(Ag质量分数为11.4%)涂层具有最优的力学性能和最低的磨损率,使复合涂层在宽温域内表现出良好的摩擦学性能.复合涂层的物相结构、元素价态和化学键在中低温摩擦环境中无明显变化;经650℃摩擦试验后,涂层表面发生摩擦化学反应,V和Ag元素的价态升高,生成层状结构的AgVO_(3)和Ag_(3)VO_(4)高温润滑相,有效降低涂层的摩擦系数.高温摩擦过程中伴随着元素扩散,涂层内部微结构演变成致密的Al_(2)O_(3)层包裹钒酸银润滑相的表层结构,V_(2)O_(5)和NiO这2种物相为主的中间层,以及Ti主导的过渡层结构.高温磨损机制表现为黏着磨损和氧化磨损.

关键词： 变压器   VB   ANSYS   试验结果分析  

摘要： 对电力变压器的试验项目进行分析,基于VB平台利用ANSYS二次设计了一套变压器试验结果分析软件,实现了变压器绕组连同套管的直流电阻、变比测量、绝缘电阻、吸收比或极化指数、介质损耗因数测量的试验结果计算与分析。

关键词： 氢燃料电池   寿命预测   门控循环单元   麻雀搜索算法  

摘要： 提出了一种用于最大额定功率为110 kW的质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)剩余使用寿命的麻雀搜索算法优化门控循环单元的方法,进行了超过600 h的动态循环耐久试验,以模拟不同路况下车载PEMFC的工作情况。为准确预测大功率PEMFC的剩余使用寿命,需考虑其在不同工作状态下输出电压,将输出电压根据不同功率点进行分类预测。将采样数组经过滤波处理,减少峰值,平滑降噪,然后基于数据驱动的方法以各工作状态下电压数据以及不同的训练集划分作为输入,并预测结果通过选取的评价指标与不同的常见时序回归算法证实此模型的准确性。以数据的60%作为训练集为例,麻雀搜索优化门控循环单元(sparrow search algorithm-gate recurrent unit, SSA-GRU)的预测结果对比时间卷积网络(temporal convolutional network, TCN)其平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error, MAPE)在30、50、70、90、110 kW分别降低了0.110 5%、0.525 7%、0.308 4%、0.402 1%和0.831 9%。在规定的寿命截止时间点下,使用寿命预测误差最小仅为0.733%,且不同工作状态下的预测误差都优于其他预测算法。

关键词： 无线输能   整流电路   高效率   大功率   小型化  

摘要： 为了解决微波整流电路功率容量低、整流效率低、电路尺寸大的问题,提出了一种结构紧凑、整流效率高、频率在2.45 GHz的大功率微波整流电路。采用4只肖特基二极管桥设计了两路微波整流电路,其结构具有对称性且共用一个匹配网络和谐波抑制网络,使得电路在整流效率不下降的条件下提升整流电路的功率容量;采用λg/8终端短路微带线并联于二极管与地之间和在射频分流处添加扇形开路支节来设计谐波抑制网络,使得整流二极管的二次、三次谐波被抑制,省去了输入低通滤波器的设计,达到小型化和整流效率的提高。在ADS软件仿真、优化下制作出实物,实测结果表示输入功率为38 dBm时,整流效率达70%,电路的尺寸为45 mm×65 mm。与其他大功率整流电路相比,该电路具有设计方法简单、电路尺寸小、功率容量大、整流效率高的特点,更适合应用到大功率、高电压供能系统中。

关键词： 配电变压器   长圆形绕组   有限元仿真   灰狼优化算法   故障诊断  

摘要： 针对目前配电变压器长圆形绕组的故障诊断研究较少的问题,本文提出一种基于灰狼优化(GWO)算法的变压器长圆形绕组机械故障诊断的方法。首先,建立长圆形绕组的辐向和轴向振动数学模型;其次,建立变压器电磁—机械耦合有限元模型,计算长圆形绕组在正常、松动以及翘曲状态下的振动分布,选取R点作为特征值提取点;最后,对变压器样机进行正常、松动以及翘曲3种状态试验,获取R点的小波包能量特征,采用GWO算法优化支持向量机(SVM)参数对变压器长圆形绕组机械故障诊断,最终优化后的诊断综合准确率达到90%。

关键词： 三电平Boost PFC   全占空比   状态空间方程   中点电位平衡  

摘要： 针对三电平Boost PFC变换器不同工作区域控制器参数难以整定的问题,提出了一种全占空比范围的控制策略。首先根据不同占空比区间,选取电感电流和输出电压建立全占空比下的统一状态空间方程;然后运用移相180°的交错控制方法,减小变换器输出电压和电感电流纹波;再设计比例型电压平衡控制器实现中点电位平衡;最后通过PSIM搭建TLBP变换器电路仿真模型,仿真结果表明相比传统平均电流控制,所提控制策略的输出电压纹波明显减小、电感电流波形无明显畸变,所提策略具备可行性和有效性。

关键词： 油浸式变压器   电磁-流热耦合   绕组结构参数   响应面法   多目标优化  

摘要： 变压器温升是影响其运行状态和使用寿命的关键因素。为了更准确地得到油浸式变压器绕组区域的温度场分布,采用有限元法对绕组的电磁-流热耦合过程进行了数值研究。根据电磁场及流体-温度场分布的特点,建立了变压器及绕组区域的计算模型。基于异构网格节点数据映射方法,将电磁场分析得到的绕组非平均损耗作为热源边界条件加载到流体-温度场计算网格中,并根据每次迭代时的温度对该热源进行修正,实现电磁-流热的双向耦合。在此基础上,建立热点温度与绕组结构参数之间的响应面,开展了对绕组热点温度及导体材料用量最小化的多目标优化研究。采用非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-Ⅱ)获得了Pareto最优解,并对Pareto前沿面上的4种优化方案进行了分析。结果表明,优化后的绕组热点温度及导体用量明显降低。该文研究为变压器结构的优化设计提供了一种可行方法。

关键词： 城市轨道交通   电流追踪   功率追踪   节点电压方程   上游追踪   下游追踪  

摘要： 对于包含多个变电站的城轨牵引供电系统,在多车协同运行场景下,变电站、牵引列车、制动列车之间存在着复杂的能量交互。现有的潮流计算方法只关注于得到某时刻下各支路电流的大小,并未深入分析系统中各源(变电站和制动列车)与负荷(牵引列车和线路电阻)之间定量的电流及功率分配关系。该文基于电路理论,对城轨牵引供电系统中的电流分配情况进行上游追踪与下游追踪,定量表征源电流与负荷电流之间的比例关系;基于电流追踪的结果,对城轨牵引供电系统的功率分配进行上游追踪与下游追踪,得到源功率与负荷功率之间的具体分配系数。最后,通过算例分析验证所提潮流追踪算法的有效性和正确性。潮流追踪直观定量地展示了系统的功率流动路径,为后续优化储能系统容量配置和多储能系统间的协调控制提供理论支撑。

关键词： 变压器油   化验技术   影响  

摘要： 变压器是电力建设传输控制当中比较重要的建设控制因素之一,在建设控制当中需要及时分析变压器油化验技术,然后在对变压器检验技术运用进行控制时,可以对整体技术运用的重点和影响因素进行处理,从而对变压器运用起到保证作用。文章就变压器油化验技术分析与影响分析进行了探讨,可以在进行研究时及时对相应技术应用分析进行测量,并可以对相应检验技术进行把控,同时对技术化验的影响进行了明确,这对促进变压器油化验技术应用能力的提高有很大的研究价值。

关键词： 构网型光伏   虚拟同步控制   故障穿越控制   功率指令   虚拟阻抗  

摘要： 在新型电力系统构建中,构网型光伏将发挥巨大作用。但受限于电力电子器件过流能力,目前针对构网型光伏的故障穿越控制策略还需进一步完善。综合考虑逆变器稳态和暂态过流抑制,提出了一种基于功率指令切换和虚拟阻抗的双级式构网型光伏发电故障穿越控制策略,该策略计及光伏直流侧动态响应,能够实现满足电流限幅约束的前提下向并网电压提供无功支撑,同时保持故障期间构网型光伏对系统惯性的支撑特性,提升大扰动下光伏换流器暂态功角稳定性。仿真结果表明,在电网发生严重电压跌落的情况下,所提控制策略可在保持逆变器直流侧电压稳定的同时实现故障穿越功能。