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关键词： 故障诊断   电力变压器   多模态信息融合   深度学习神经网络  

摘要： 针对变压器的多模态数据中存在差异性和样本缺失的问题，提出了一种基于振动信号和红外图像数据的多模态信息融合方法，分析多模态数据对电力变压器故障状态进行有效、快速的评估。首先，该方法采用双向门控神经网络对振动信号的文本信息、振动信号的频域图和变压器的红外图像分别进行特征提取，并获得不同模态的重要特征向量。然后，使用交叉注意力机制建立不同模态之间的联系并进行特征向量融合。最后，通过卷积层和全链接层输出电力变压器的故障状态。实验数据采集于10kV变压器，含振动信号和变压器的红外图像。实验结果表明，提出的多模态信息融合方法在4种评价指标上优于对比方法，其故障诊断准确率为96%。在不同的电压和电流等级下多模态信息融合方法能获得较为可靠的诊断结果且准确率高，可为变压器多模态数据的故障检测提供方法。

关键词： 高频变压器   利兹线   等效媒质理论   均质化   损耗计算  

摘要： 高频变压器是电力电子变压器实现新能源交直流系统电气隔离、电压转换的核心部件，具有体积小、功率密度高的特点。受高频集肤效应及邻近效应影响，高频变压器的绕组损耗一般很大，加之其结构紧凑、散热能力不足，设备局部温升极易越限。准确高效地计算绕组损耗对高频变压器的优化设计和可靠运行具有重要意义。该文分析了利兹线的微观蜂巢结构，提取基本周期单元从而简化电磁场分析，基于等效媒质理论提出了绕组电磁场均质化仿真模型与损耗计算方法。结果表明：均质化仿真模型具有很高的准确性与计算效率，以精细化2维模型仿真结果为参考，磁通密度和电场强度的仿真误差小于0.5%，计算效率提升了约12000倍，运行内存需求减少了30.28倍；损耗计算方法在中低频段与主流模型的准确度近似，而在高频段的误差比Tourkhani模型降低了20%。该文提出的均质化模型显著降低了利兹线绕组电磁场仿真的建模难度和计算量，解决了高频涡流仿真难度大、损耗计算准确度低的问题，为高频变压器结构优化设计提供理论和模型支持。

关键词： 风电制氢   能量管理   多时间尺度控制   伊藤过程   双层控制   储能  

摘要： 离网型风电制氢系统因未与大电网连接，通常需由制氢装置与所配储能协同调节，消纳风功率波动、避免失稳。二者调节需兼顾制氢机组灵活性约束、氢产量及储能电池退化，以满足绿氢经济性目标。为此，提出双层有功平衡优化控制方法。首先，上层基于伊藤过程模型刻画风电出力波动，计及制氢多机集群实时功率调节的“灵活性备用”，制定日内15 min分辨率的调度计划。而后，下层控制依据上层调度给出的制氢机启停状态组合和功率基准，计及储能退化成本，实时优化调整制氢及储能功率，消纳秒级风功率波动。最后，基于内蒙某工程方案构造算例，验证所提方法的有效性。

关键词： 激光焊接   AZ31B镁合金   环形光斑   功率调制   组织性能  

摘要： 镁合金激光焊接的关键的缺陷是焊缝成形差、晶粒粗化及接头性能差。本文提出环形光斑光纤激光束与功率正弦调制协同作用的镁合金激光深熔焊新工艺，并深入分析了功率调制参数对AZ31B镁合金对接接头表面成形、显微组织和力学性能的影响。结果表明，与恒功率环形光斑激光焊相比，中心光束功率调制环形光斑激光焊缝上表面塌陷显著改善，且成形均匀。中心光束功率调制环形光斑激光焊时，熔池表面熔融金属波动速度较低，焊接小孔和上表面熔池流动更为稳定，有助于产生均匀的鱼鳞纹焊缝。中心光束功率调制可以改变焊缝显微组织结构，合适的调制频率下焊缝中心细小等轴晶区宽，热影响产生的粗晶区窄；过大的调制频率时，焊缝中心等轴晶区消失，形成大量粗晶区，但晶粒内部形成大量变形晶粒。当中心光束功率调制振幅和频率分别为500 W和200 Hz时，接头抗拉强度高达233.41 MPa，伸长率为9.52%，分别约为母材的82.3%和76%，断口以韧性断裂为主，局部存在解理特征。

关键词： 油浸式变压器   本征正交分解   离散节点   非侵入式   降阶计算  

摘要： 为提高油浸式电力变压器绕组温度的计算效率，本文提出了一种融合离散节点温度与非侵入式本征正交分解(proper orthogonal decomposition，POD)的快速计算方法。首先，采用POD方法建立绕组温度计算的降阶模型，获得反映绕组温度场分布特征的降阶模态；然后，选取场域内若干离散节点，建立节点温度与绕组工况相关的响应面模型；最后，借助降阶计算模型构建离散节点温度与绕组全场域温度之间的数学关系，实现从绕组工况到离散节点温度，再到全场域温度的快速反演。利用所提方法对一110 kV油浸式变压器二维绕组传热模型进行分析，算例结果表明，温度场的最大平均绝对误差不超过0.49 K，最大平均相对误差不超过2.69%，热点温度最大误差不超过1.72 K；绕组温度分布计算时间仅为0.78 s，相较于全阶计算效率提升近千倍，充分说明了该算法的准确性与高效性，对变压器高精度数字孪生模型的建立具有重要意义，为实现数字孪生模型对物理实体的快速感知和主动预警提供了新思路。

关键词： 双馈风电机组   自适应频率支撑策略   频率响应模型   下垂控制  

摘要： 针对含双馈风机调频的系统频率响应模型不明确与转子有效旋转动能利用不充分的问题，提出一种基于双馈风电机组有效旋转动能的频率支撑策略。首先，基于传统系统频率响应模型建立了含双馈风机调频的系统频率响应模型，并推导计及风电渗透率下系统频率偏差域表达式，在不同阻尼比下分析双馈风机调频对系统频率响应特性的影响；其次，深入分析现有的计及双馈风机转子转速的频率支撑策略的优缺点；结合我国风电机组调频控制参数的规程要求，考虑双馈风机调频有效旋转动能，设计一种基于双馈风机有效旋转动能的自适应频率支撑策略；最后，基于IEEE 14节点电力系统模型，验证了所提策略在不同扰动、风速及风电渗透率条件下风机转子动能充分释放参与调频的优越性能。

关键词： 地震预测   震前低频电磁波   非常规预测方法   地球谐振腔   人体接收临震电磁波实验   预测百余例   成功率47.7%  

摘要： 本文以一种非常规的地震预测方法及其在一年之内进行百余预测实例和较好的预测成功率，对地震预测这一世界性科学难题进行了新的探索。在简要介绍震前低频电磁波发现、测量、研究及应用的大致历程和震前电磁波的生物学与生物电磁学原理的基础上，结合实验验证归纳总结了第一作者根据对震前低频电磁波的接收反应预测地震的非常规方法与实例。第一作者根据所接收临震异常波场信息产生声频的音调高低、响度大小、声音清晰度、声频出现的方向以及出现的时间等，结合其他辅助手段，对即将发生地震的震级、地点、时间进行三要素临震预测。自2021年10月1日至2022年9月30日一年时间内，第一作者等预测国内外M≥4.0地震109例，经第三方专家组评估，成功预测52例，成功率47.7%。通过四川泸定县2022年9月5日6.8级地震、菲律宾2023年2月16日6.1级地震、堪察加2024年8月18日7.0级地震预测等代表性地震预测实例，具体介绍了第一作者等的非常规预测地震方法及过程。尽管对如本文这类非常规预测地震方法有百般疑虑，但只要从目前地震预测世界性科学难题无解的现状以及避免大地震给人类生命财产造成巨大损失出发，就不难理解：较高的预测成功率，是地震科学研究和地震预测的“硬道理”。将这种非常规方法与相关仪器乃至现代地震立体观测体系有效融合，有可能将我国地震预测的成功率再次提高到50%～60%的世界先进水平。

关键词： 光伏功率   预测   区间二型模糊逻辑系统   灰狼优化算法   优化算法  

摘要： 针对短期光伏功率预测，在区间二型TSK模糊系统(Interval Type-2 Takagi-Sugeno-Kang Fuzzy Logic Systems， IT2 TSK FLS)的基础上，结合改进灰狼优化(Improved grey wolf optimizer， IGWO)算法策略，提出一种IGWO-IT2 TSK FLS方法。与一型TSK模糊逻辑系统方法相比，IT2 TSK FLS方法可以同时建模个体内不确定性和个体间的不确定性，在现有误差反向传播(Back Propagation， BP)算法训练的基础上，进一步将IGWO算法用于模型前件参数和后件参数的设计，以进一步提高模型的预测性能。通过对灰狼优化算法进行改进，引入早熟收敛判断机制、非线性余弦调整策略、Levy飞行策略，以提高算法的收敛速度和避免陷入局部最优的问题。将基于IGWO优化算法的IT2 TSK FLS方法应用于某地区的光伏功率预测实例中，在同等条件下，还与一型TSK FLS方法、基于BP算法、遗传算法，差分进化，粒子群优化、生物地理学优化、灰狼优化算法等不同IT2 TSK FLS方法进行比较。实验结果表明，所提出的IGWO-IT2 TSK FLS方法在性能上优于其他方法，显示出其有效性和应用潜力。

关键词： 大功率器件   准在线测试   应用特性   可靠性分析  

摘要： 高压大功率器件目前己广泛应用于各类大容量电力换流和控制装备中,在运行过程中面临复杂的电-磁-热-机应力,具有功率密度大、工况态势复杂的特点,开展高压大功率器件的特性测试有利于准确评估功率器件的可靠性,并指导变流器的优化设计.该文紧密围绕基于双脉冲的准在线测试方法,系统综述准在线测试在结温提取、老化表征、运行轨迹刻画、电磁云图分布等方面的应用情况和发展现状,梳理不同特性表征方法的优缺点及适用性,并进一步探讨在线运行工况下功率器件的实时状态监测和寿命评估方法.同时,面向第三代碳化硅半导体器件,深入讨论基于宽禁带材料电致发光原理的测评新方法,为后续高压大功率器件的可靠性评估提供指导和参考.