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关键词： 新能源场站   快速频率响应   固定轨迹控制策略   高效测试系统  

摘要： 随着新能源接入电网的比例逐步提高，新能源场站的频率响应性能变得尤为重要。新能源场站要求具备快速频率响应功能，以确保电网的稳定性。然而，现有的频率响应测试过程中，存在运维人员要求技术性强、测试周期长、过程繁琐等一系列问题。针对这一挑战，提出一种适用于新能源场站快速频率响应技术的高效测试设计方案。首先，着眼新能源场站广泛采用的集中式控制方式，分析锁相环（phase locked loop，PLL）固有缺陷以及新能源并网条件下快速频率响应速度与精度等指标。其次，提出基于固定轨迹的控制策略，在PLL串入功角变化检测与调频装置功率增发功能，在频率发生扰动时有效抑制功率波动。接着，构建了新能源场站快速频率响应测试系统架构，该架构能够应对四类型扰动方式设计相应扰动电压馈出与自动发电控制（automatic generation control，AGC）命令反馈，实现模拟反馈与实际电网的动态响应测试。最后，开发了相应的工程应用系统，设计了单一上/下扰动、双扰动以及频率连续波动等多种测试环境，测试结果表明，所提出的方案不仅符合相关标准要求，而且显著提高了测试的准确性与效率。

关键词： 局部放电   增量识别   无损估计   平衡训练  

摘要： 为提升变压器局部放电识别模型学习新增样本时的“抗遗忘”能力及增量样本识别能力，提出基于无损估计与平衡训练的局放增量识别方法。首先，在模型更新训练过程中，引入历史任务梯度无损估计方法，通过对少数关键样本梯度进行加权运算，实现局放完整历史样本集训练梯度的高精度估计，以提升模型更新时的“抗遗忘”能力；提出基于平衡训练的局放增量识别方法，通过调节新增、历史任务组合权重，控制更新方向保持对两任务的正向更新，可同时实现两任务样本的准确识别。利用实验及现场采样得到的局放样本验证所提方法，结果表明，所提方法算力资源占用较低，具有较强的“抗遗忘”能力及增量样本学习能力，更新后模型对测试样本识别准确率不低于98.18%，准确率提升不低于9.51%。

关键词： 光伏发电   功率预测   变分模态分解   双向长短期记忆网络   云遮模型  

摘要： 对光伏发电输出功率的准确预测是实现光伏发电并网的关键。针对光伏发电功率受云层影响具有较大波动性导致预测不准确的问题，该文提出一种基于卫星云图修正的变分模态分解(VMD)-双向长短期记忆网络（BiLSTM）模型的光伏电站功率组合预测模型。首先，采用DeepLabv3+深度学习的语义分割技术处理卫星云图，建立云遮模型，获得云团对区域光伏电站的修正系数；其次，基于变分模态分解对光伏电站功率数据进行处理，获得不同子分量，以降低随机波动影响；最后，对分解后的各子分量分别构建双向长短期记忆网络预测模型，合并获得功率预测值，并采用云遮模型所获得的修正系数修正预测结果。仿真结果表明，与BiLSTM、Attention-LSTM、CNN-LSTM、CNN-BiLSTM、VMD-LSTM等预测模型相比，所提预测模型的RMSE分别降低了74.08%、80.47%、78.43%、74.71%和47.87%，有效提升了区域光伏发电功率的超短期预测精度。

关键词： Nanocrystalline   Ce0.75Zr0.25O2   fuel cell   MOSFET   X-ray diffraction   dielectric properties  

摘要： The effect of the grain size on the dielectric properties and electrical conductivity was studied for single-phase solid solution of the ZrO2-CeO2 system with 75% CeO2 . The bi-ceramic composition of ZrO2-CeO2 as Ce0.75Zr0.25O2 was prepared through a solid-state reaction to synthesize single-phasic material followed by high-energy ball milling to make finer particle size. Structural properties were confirmed through advanced analytical techniques such as XRD and Raman spectroscopy. SEM confirmed large porosity with a grain size of 204 +/- 3 nm, which is larger than the crystallite size of 22.64 +/- 8.6 nm calculated from the XRD analysis for Ce0.75Zr0.25O2. The dielectric measurements were performed as a function of temperature by impedance spectroscopy. The relative dielectric constant decreases on increasing frequency for all temperatures, which validates the polar nature of nanocrystallineCe(0.75)Zr(0.25)O(2) ceramic. In addition, temperature-dependent enhancement in epsilon(r) is more pronounced in low-frequency regions due to low-frequency dielectric dispersion phenomena. The dielectric loss also increases with increasing temperature over the frequency region from 100 Hz to 2 MHz. The electrical conductivity of nanocrystalline Ce0.75Zr0.25O2 was found to be smaller than the micron-sized sample of Ce0.75Zr0.25O2. The present study revealed the crucial role of grain size in tuning the dielectric properties of Ce0.75Zr0.25O2 along with ac conductivity.

关键词： 特高压交流变压器   直出式出线装置   电弧故障防御   绝缘裕度   机械稳定性  

摘要： 传统特高压交流变压器出线装置安装在油箱外部的“L型”套管升高座中，由于升高座是半封闭式狭小空间，一旦出线装置发生油中电弧故障，升高座内部冲击压力叠加汇聚现象比油箱内部故障更加严重，导致升高座撕裂与爆燃风险较高。为提高特高压交流变压器故障防爆能力，该文提出一种基于高压直接出线方式(简称“直出式”)的特高压变压器设计方案。针对直出式出线装置油纸绝缘结构进行优化设计，研制出1000kV直出式出线装置，通过绝缘裕度、振动及冲击试验验证了直出式结构具备绝缘可靠性及机械稳定性。研制了采用直接出线方式的特高压交流变压器样机并通过型式试验考核。仿真计算可知，直出式出线结构可显著提高升高座故障防御能力，直出式方案可为特高压交流变压器的防爆设计提供一种技术途径。

关键词： 波的干涉   干涉图样   振动方向   图像法   干涉现象   解决物理问题   相消   相位差  

摘要： 图像法是解决物理问题的一种重要方法。频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波发生干涉现象,形成稳定的干涉图样。以干涉图样为背景的“相长与相消”问题,若采用常规方法进行处理,则抽象难以理解,而在深入理解其本质的基础上采用图像法进行分析,则会呈现出直观且简捷的优点。

关键词： MOSFET   Circuits   Transistors   Degradation   Single event upsets   Power dissipation   Space vehicles   Codes   Voltage   Total ionizing dose   Analog-to-digital converter (ADC)   radiation-tolerant   successive-approximation register (SAR)   single event effect (SEE)   total ionizing dose (TID)   time-interleaved  

摘要： In addition to the conventional ADC design tradeoffs between power, speed, and accuracy, radiation tolerance is the fourth factor for ADCs used in radiation environments. This paper describes radiation-tolerant (RT) ADC design tradeoffs and design strategies. Then, the paper introduces a 13-bit RT pipelined-successive-approximation register (pipelined-SAR) ADC fabricated in 65 nm CMOS technology based on the concluded tradeoffs. To further improve the ADC power efficiency, a semi-time-interleaved (Semi-TI) structure is employed. Besides, the ping-pong auto-zeroing (AZ) scheme is implemented in the residue amplifier (RA) to reduce the TID-induced offset while maintaining low power dissipation. The proposed ADC is designed and hardened against Single Event Effects (SEEs) and Total Ionizing Dose (TID) effects from the structure to layout levels. All sub-blocks were examined, and only the critical blocks were hardened to avoid over-hardening. From the measurement results, the prototype ADC attains an 80 MS/s sampling rate and achieves 70.8-dB SNDR and 80.3-dB SFDR at the Nyquist input frequency. With a total power consumption of 13.8 mW, the prototype ADC establishes a state-of-the-art Walden Figure of Merit of 60.7 fJ/conv step, yielding an efficiency comparable to non-RT ADCs with similar specifications. Irradiation tests validate the consistent performance of the ADC up to a cumulative dose of 500 krad (Si) in X-ray testing, while laser testing indicates a robust SEE threshold and swift post-SEE recovery.

关键词： 风电机组   控制器   桨距角   最大功率点跟踪   惯性响应时间   转矩误差前馈  

摘要： 为提高风电机组动态运行过程的风能捕获量，提出转矩误差前馈与桨距角随动复合控制策略，设计考虑动态过程的最大功率点跟踪（MPPT）控制器。该控制器利用无迹卡尔曼滤波器在线估计风轮气动转矩，采用牛顿拉夫逊迭代法估计风速和叶尖速比，使用气动转矩估计值与稳态最优转矩的差值作为前馈信号，以控制发电机电磁转矩，并对前馈通道的参数按发电机转速进行增益调度。将叶尖速比估计值用于桨距角调节，使桨距角达到当前叶尖速比状态下的最优值，以提高非最优叶尖速比状态下的风能捕获能力。模拟结果显示，该控制策略可有效提高风力发电机的MPPT动态响应速度和风能捕获量。

关键词： 高频变压器   磁芯损耗   绕组损耗   漏感   分布电容   多目标优化算法  

摘要： 高频变压器分布电容会影响电力电子器件的工作环境，进行高频变压器优化设计时，需对高频变压器分布电容进行准确评估和控制。针对分布电容评估问题，首先根据圆柱型电容器电容计算公式、平板电容器电容计算公式对相邻圆导线间电容和带隔离层圆导线间电容进行计算，并结合不同绕组排布下的电场分布求出高频变压器绝缘区域所储存的总电场能量，然后给出利兹线等效为圆导线的等效方案和在不同绕组匝数、层数以及不同层间绝缘厚度情况下的绕组长度计算方法，最终提出可以准确计算高频变压器分布电容的解析方法，实验和仿真验证分布电容计算方法的准确性。最后，使用NSGA-Ⅱ建立高频变压器优化模型，根据优化模型设计一台效率为99.39%的7 kW/100 kHz高频变压器样机，使用优化算法有效抑制了分布电容。