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关键词： 城市轨道交通   牵引变压器   健康状态评估   层次分析法   熵权法  

摘要： [目的]对牵引供电设备的健康状态进行评估,以便为该设备运营、维修及保养提供参考。[方法]基于层次分析法和熵权法建立了城市轨道交通牵引变压器健康状态评估模型。基于牵引变压器运行指标数据构建其健康状态评估层次结构,运用层次分析法通过专家判断矩阵计算评估指标的主观权重,利用熵权法求解试验指标的权重并将其与主观权重组合。依据评估指标计算牵引变压器健康状态得分,确定其整体健康状态,以此进行剩余寿命预测,并评估不同检修方式对牵引变压器使用寿命的影响。以某牵引变电站牵引变压器的监测数据为例,对该牵引变压器健康状态进行了评估。[结果及结论]通过实例验证了所提牵引变压器健康状态评估方法的有效性。该评估方法实现了设备状态检测主客观因素的统一,能够推广应用至其他城市轨道交通直流供电设备健康状态评估中。

关键词： 新型光伏能源   电力中长期功率   波动不确定   预测模型构建   模糊RBF神经网络  

摘要： 光伏发电因受太阳辐射周期、地理环境及各种气象因素变化的影响,而使中长期功率波动有较强的不确定性。构建一种新型光伏能源电力中长期功率波动预测模型。基于光伏电池板辐照强度数据的归一化处理,构建光伏发电功率序列波动基础模型;根据波动不确定性,引入模糊径向基函数网络(radial basis function network,RBF)神经网络,利用模糊属性评估波动性,将模型分为5个层级,完成光伏能源电力中长期功率波动的预测。实验结果表明:该方法预测的均方根误差最小值为0.12 kW、平均绝对偏差最小值为0.11 kW、平均绝对百分比误差最小值为1.5%;中长期功率波动预测范围为-9~6 kW,与实际情况完全相符。证明了所构建模型的应用精度更高,性能更理想。

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。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： 油纸绝缘   实验平台设计   回复电压测试   数字编程控制  

摘要： 油纸绝缘作为电力变压器中的主绝缘设备,在工业生产和电力传输应用中尤为重要,为验证油纸绝缘的性能状态,该文研制了基于介质响应原理的现场可编程电力电子控制实验平台。平台以LabVIEW编程环境和三电极测试装置作为载体,采用状态机框架设计了回复电压谱与极化谱测量流程,并嵌入聚类云模型算法实现油纸绝缘状态精准分类。该实验平台可促进理论知识与实践经验相结合的教学模式革新,满足实验探索、科学研究等多层次需求。

关键词： 副井提升机   电能质量   离网重载工况   谐波  

摘要： 随着越来越多的智能设备接入煤矿电网,煤矿的生产效益不断提高,各类大功率、非线性电力电子装置数量也随之增加,导致煤矿电网电能质量问题日益严重,因此,分析评价煤矿电能质量具有重要意义。对某煤矿6 kV副井提升机离网不同重载工况下的电能质量进行测试,利用电能质量分析仪对6 kV副井提升机所在母线电压、电流、功率、频率、谐波等电能质量指标进行在线监测记录,首次对所监测记录的3组离网重载工况进行定量评估分析,同时对测试中出现的一系列电能质量问题进行分析并提出相关建议,为煤矿储能装置应急电源的设计提供相关思路。

关键词： 光伏发电   功率预测   二次分解   样本熵   双向门控循环单元  

摘要： 针对超短期光伏发电功率预测,提出一种基于自适应噪声的完备经验模态分解(CEEMDAN)-变分模态分解(VMD)-双向门控循环单元(BiGRU)的混合预测模型。采用CEEMDAN对光伏发电功率信号进行分解,通过样本熵和K-means方法对分解后信号进行聚类重构;再利用VMD对复杂信号进行二次分解,以削弱信号的非平稳性;将分解后各信号分量作为BiGRU模型的输入进行训练、验证和预测,然后线性叠加各信号分量预测结果,得到最终预测结果。结果表明:混合预测模型的预测精度高于单一模型,验证了混合预测模型的有效性;通过对比典型天气情况下的预测效果及各项评价指标,验证了所提出方法的通用性。

关键词： 电压互感器   温度   算法   故障诊断  

摘要： 电压互感器故障诊断对于保障发电机组的安全可靠运行具有十分重要的意义。基于动态时间规整算法(D)、K最近邻分类算法(K)和长短时记忆网络分类算法(L),开发了具有离线故障检测和在线故障检测功能的红外测温专家诊断系统,通过对水轮发电机机端电压互感器温度的监测,可以快速、准确地实现电压互感器故障的诊断和预警。

关键词： 滤波器   设计方法   有限脉冲响应   加权最小二乘  

摘要： 大规模通信系统的发展对传统滤波器设计提出了更高的要求,稀疏有限脉冲响应(FIR)滤波器具有低计算复杂度与低实现成本的特点,但常规凸松弛近似设计方法会产生额外的逼近误差,稀疏性也不理想,并且求解过程复杂。针对FIR滤波器在设计中由于乘法器个数多而导致实现成本高的问题,该文提出了一种基于加权最小二乘准则的稀疏FIR滤波器设计方法。首先,根据不同范数性质对初始稀疏表示的L0范数进行替换,即对目标函数进行改进,从而在保持稀疏性的基础上,解决非凸函数难以直接求解的问题;然后,将目标问题转化为2个凸子问题差的形式,根据迭代规则构造形式更为简单的子问题,采用交替求解方法求解子问题,以进一步提高求解效率并降低求解复杂度;最后,在确定0系数的位置后,通过求解一个加权最小二乘问题来进一步减小近似误差。仿真实验结果显示:与已有的稀疏滤波器求解方法相比,所提方法能够提高FIR滤波器的系数稀疏性,降低乘法器个数,并且在稀疏性增强的情况下获得较为折中的均方根误差与最大误差,同时计算机求解时间更少,求解效率更高。

关键词： 非晶合金   变压器   矩形绕组   出口短路   热点温度  

摘要： 负荷侧发生出口短路故障会导致变压器绕组温度迅速升高,轻则引起绕组绝缘老化,降低设备耐用性,重则会使绝缘失效,配电变压器毁坏。电力变压器采用的特殊绕组结构决定了绕组的热点温度及其位置在实际试验中难以获取,尤其是非晶合金变压器绕组采用矩形结构,出口短路故障造成的设备烧毁风险更大。以一台SBH15型非晶合金变压器为例,采用COMSOL仿真建模对其发生出口短路故障后绕组的温度分布特性进行研究,揭示温度沿绕组的分布规律及热点温度值。研究表明:非晶合金变压器矩形绕组沿长轴的温度高于短轴,处于低压状态下的绕组温度比处于高压状态下的绕组温度更高,热点温度出现在低压绕组长轴转角处;最后,为提高其耐热能力提出了具体改进措施。

关键词： 电学计量   并网逆变器   频率响应   虚拟测量   粒子群算法  

摘要： 针对现有并网逆变器参数虚拟测量方法大多需要获取设备内部信息来实现参数测量,对试验条件要求较高的问题,提出一种基于频率响应的并网逆变器参数虚拟测量方法,仅需在设备端口施加扰动和测量输出即可实现参数的虚拟测量。首先,分析了并网逆变器的运行原理和数学模型,建立了相应的传递函数并得到频率响应特性。在此基础上构建并网逆变器的虚拟测量优化模型,并利用粒子群算法计算逼近设备实际频率响应特性的参数组合。仿真结果表明,该算法仅利用并网逆变器端口电压和电流测量信息实现内环、外环和锁相环控制参数的虚拟测量,且最大误差不超过2.6%。