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关键词： 接地变压器   系统单相接地   多维仿真模型   温度   累积形变  

摘要： 系统单相接地会改变接地变压器绕组暂态特征，影响其运行状态诊断和相关保护定值整定。由于接地变压器绕组暂态特征与所处配电网的整体运行工况密切相关，难以通过单一仿真模型进行分析，本文构建一种由配电网电磁暂态模型和接地变压器多物理场模型组成的多维仿真模型，并以试验值、实际故障案例验证模型准确性，通过数据耦合实现外部系统动态电力参数的输入，研究系统单相接地运行前后接地变压器绕组物理特征的变化规律。结果表明：系统单相接地运行时，接地变压器低压绕组电流特性不变，高压绕组电流最大值激增、电流相位差最大值下降，漏磁场向外偏移并使相间漏磁增大；高压绕组受力形变规律发生变化，形变量稍有增大，在多次单相接地故障冲击下绕组无明显变形，累积效应较弱；高压绕组温升明显增加，同芯柱主绕组和移相绕组温差增大。

关键词： 无依托垂直发射   指定时间预设性能控制   时延估计   动态面控制  

摘要： 围绕车载导弹发射平台无依托垂直发射过程，提出一种通过液压执行器主动调节发射筒摆振进而控制弹体出筒姿态的思路，以保证发射安全性和车载导弹发射平台对发射场坪的适应性。考虑发射筒-适配器-弹筒之间的相互作用关系，建立6自由度发射系统动力学模型，并结合液压压力动态方程推导出了7阶状态空间方程。为避免高阶非线性系统控制器反步设计存在的“微分爆炸”问题，引入一种基于光滑的非线性滤波器的动态面技术以简化控制器设计。为抑制难以建模因素对发射响应控制的影响，引入时延估计控制方法进行未建模误差和外部扰动的估计和衰减。结合指定时间预设性能控制方法，实现弹体跟踪快速收敛，并满足摆振幅度和角速度的预设指标。通过数学模型和有限元模型的仿真结果比较，验证了新提出的发射动力学模型的正确性。同时，对PID控制器、动态面控制器、动态面和时延估计结合的控制器以及在此基础上加入指定时间预设性能的控制器影响下的发射动态响应结果进行比较。新提出的控制器能够保证弹体出筒时刻弹体角度被约束在0.5 °之内，角速度被约束在1.5 (°)/s之内，其控制性能更优越。

关键词： 功率器件   共模抑制比   隔离探头   共模扰动   尖端线缆  

摘要： 高共模抑制比(Common-mode rejection ratio，CMRR)的浮动测量对功率变换系统的性能评估日益重要。以SiC MOSFET为代表的宽禁带功率器件具有更快的开关速度，其引入的高共模电压变化率给功率变换器的电压测量带来了严峻挑战。然而，由于差分探头的对称性缺陷与光隔离探头的成本及温度漂移问题，现有商用探头难以满足强扰动工况下高CMRR和低成本的应用需求。本文围绕隔离探头的共模扰动机制、CMRR影响因素和高CMRR设计方案等方面展开研究。通过对隔离探头共模增益的理论推导，分析接地寄生电容、信号路径阻抗等电路参数对CMRR的影响规律。在此基础上，从共模电流衰减和差共模路径分流的设计思路出发，提出基于三同轴线缆结构的扰动抑制方案，并通过仿真验证其有效性。最终，基于射频Balun或数字隔离＋FPGA的方式，提出配置三同轴尖端线缆的隔离电压探头，并进行频域和时域实验验证。实验结果表明：所提探头模拟带宽为228?MHz、灵敏度误差在81?MHz内保持3%以下；CMRR达78?dB@?1MHz、65?dB@10?MHz。与商用差分探头相比，本文隔离探头具有更高的共模抑制性能；与商用光隔离探头相比，其具有更低的成本优势。

关键词： 碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管   有源栅极驱动   自适应   电压尖峰抑制   关断损耗   峰值采样  

摘要： 在碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(Silicon Carbide Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，SiC MOSFET)的关断过程中，传统栅极驱动为了减小电压过冲会采用增大驱动电阻的方式，不可避免地导致关断损耗的增加，为此设计了一种基于自适应电压尖峰抑制的SiC MOSFET有源栅极驱动芯片。通过对SiC MOSFET的关断过程的分析，研究了电压过冲的产生机理，提出了抑制电压过冲的方案。驱动通过检测漏源峰值电压判断SiC MOSFET的关断阶段，进行三段式电流控制。在电流下降阶段采用小驱动电流而在其他阶段采用大驱动电流，从而降低电压过冲与关断损耗。使用自适应三段式电流控制技术，能够根据工况自适应调节电流切换点，适用于多种工况下的控制。驱动芯片采用东部高科180 nm BCD工艺实现，有效面积为1690μm×1690μm。仿真结果表明，与传统栅极驱动相比，在相同的电压过冲的条件下，关断时间降低了56.3%，关断损耗降低了26.6%。

关键词： 多滤波器   支持向量机   支持相关滤波   目标跟踪  

摘要： 支持相关滤波跟踪方法利用循环采样将计算转换到频域进行，解决了支持向量机采样少与计算量大的问题。但是当前跟踪方法在模型更新时将历史样本和当前样本进行线性插值，不能很好地利用样本的历史信息。针对该问题，提出多滤波器支持相关滤波跟踪方法。在跟踪过程中，首先利用历史样本训练历史滤波器，其次利用历史滤波器对当前滤波器进行约束，从而能够更好地利用样本的历史信息。在OTB100数据库上的实验表明，该算法精确率达到79.2%，成功率达到58.6%。相较于尺度核化支持相关滤波算法（SKSCF），该算法在精确率与成功率上分别提高了2%和3.7%。

关键词： 导航系统   北斗/GPS天线   射频前端   高功率微波防护   场路协同仿真   防护电路  

摘要： 为提升北斗/GPS导航接收系统抗高功率微波的防护效能，采用场路协同仿真设计的方法，分析了北斗/GPS天线在高功率微波辐照下的响应特性，仿真得到天线端口的耦合电压量值。为实现对高功率微波的防护，设计两级防护电路，通过构建稳态电路和瞬态电路模型，对插入损耗和泄漏电压进行仿真分析，并对防护电路进行了加工。测试结果表明：防护电路在2 kW的窄带高功率微波注入下，泄漏功率小于0.5 W；在1 411 V的超宽谱高功率微波注入下，泄漏电压小于12 V，可实现对高功率微波的有效抑制。同时将防护电路装配到北斗/GPS导航天线内，导航系统可正常工作。

关键词： 光伏发电   天气分型   相关性分析   主成分分析   卷积神经   统计指标   K-means聚类   BiGRU-ATT模型  

摘要： 针对光伏出力受天气波动影响较大，天气输入特征分布分散导致预测精度不高的问题，文中提出一种考虑相似天气波动分型的短期光伏发电功率预测模型。通过相关性分析筛选出强相关性气象因子作为输入数据，利用主成分分析法将多维天气特征数据聚合成一维综合气象数据，利用综合气象数据的波动特征来代表大部分天气数据的波动特征。为了使聚类后的波动特征更集中，采用综合气象数据的5个统计指标作为K-means聚类算法的聚类特征，对天气数据进行分型。使用基于双通道卷积神经网络(Convolutional Neural Networks， CNN)的双向门控循环网络(Bidirectional Gated Recurrent Unit， BiGRU)-Attention预测模型对3种天气类型下的光伏发电数据分别进行预测。通过对天气数据分型使具有相似波动的天气特征更集中。相较于传统算法，所提预测方法的精度更高，验证了所提方法和模型的有效性。

关键词： 深度学习   超短时   长短时记忆   贝叶斯优化   顶层油温   自适应归一化  

摘要： 为了关联历史数据与预测数据，提升变压器超短期顶层油温预测精度，对比不同模型预测效果，提出了一种基于深度学习的变压器超短期顶层油温预测方法。该方法基于长短期记忆神经网络和贝叶斯理论优化为基础，利用主变压器油温值、高压侧电流值、环境温度值、高压侧有功值、环境相对湿度等数据信息在主成分分析白化处理，通过优化网络超参数后的深度学习模型拟合超短期变化趋势，实现深度学习下的变压器超短期顶层油温预测。利用贝叶斯优化方法通过较少的步数寻找到较好的超参数组合，进一步缩小历史数据信息对预测模型的影响。实验结果表明，所使用的算法模型在一周内的数据的预测误差均在±3.5%以内，相比其他两种预测模型具有更好的预测精度。

关键词： 干式空心电抗器   匝间短路故障   有限元模型   谐波分析   功率因数角  

摘要： 【目的】为解决户外恶劣多变运行环境下干式空心电抗器匝间短路故障保护问题，提出故障检测方法，实现干式空心电抗器全位置低匝数故障的可靠检测。【方法】首先，采用ANSYS Maxwell建立了干式空心电抗器有限元场路耦合模型，对电抗器不同圈层不同位置发生匝间短路故障的情况进行仿真，揭示了功率因数的变化规律；然后，采用谐波分析法计算功角，由多个功率因数变化率的波动情况，结合电抗器的不同故障类型，提出了一种基于功率因数变化率的故障检测方法。【结果】仿真结果表明，干式空心电抗器发生匝间短路时，短路匝数越多，功率因数变化率越大。故障匝数相同时，在轴向上，故障位置越接近端部功率因数增大的幅度越小；在径向上，故障位置越靠近内层包封功率因数增大的幅度越小，其中最内层线圈端部发生单匝短路故障时的功率因数变化量最小，数值为6.7189%。考虑噪声影响，仿真发现故障后功率因数变化率超过6.7189%的个数均在20个以上，正常时均不会超过20，因此取次数20为保护阈值。仿真验证所提方法在电抗器不同位置不同匝数发生匝间短路故障时均能可靠动作，可极大地提高户外干式空心电抗器的运行安全性。【结论】本文提出的方法有效解决了长期困扰工业界的电抗器故障特征微弱难以检测的问题，证明以多功率因数变化率相结合识别故障是一种更为有效的解决思路，能够为后续的研究提供参考。

关键词： 变压器   温升试验   绕组直流电阻测量   斜率判断法   线性下降  

摘要： 本文中作者基于缩短变压器温升试验所需时长和简化绕组断电时刻温度推算方法的目的展开研究。通过对试验升温阶段热传递过程的分析,提出了斜率判断法,实现在增大初始输入功率加快升温的情况下,可根据实时斜率与初始斜率的数量关系,判断试验升温过程顶层油温是否已达到目标温度;此外,通过对冷却阶段热传递过程的分析,建立了变压器绕组温度的下降模型,得出绕组温度在断电后短时间内呈线性下降的结论,以达到快速准确求解断电时刻绕组温度的目的。通过将方法实际应用于变压器温升试验中,并与绕组温度拟合曲线结果的对比,证明了斜率判断法的可行性,以及绕组温度在断电后短时间内线性下降的趋势。