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关键词： 功率半导体   模块   低应力   弹性压接   模型   模拟  

摘要： 本文提出了一种新型DS型压接模块封装的电极技术，兼具导电、导热、弹性与低电感相统一的特征，即兼具了碟簧组件的弹性，又具有凸台式刚性电极的导电、导热和低感为一体的优点。并基于该DS型新型电极，设计了一种低应力弹性压接封装功率模块的基本结构形式、仿真模型、制造工艺及材料选用。详细的介绍了基于4500V硅基IGBT和FRD芯片设计的新型单芯片组件的模型与多物理场模拟、制造工艺、模块的耐压装能力和静态等性能测试，初步测试结果表明，基于DS型弹性电极的单芯片模块具有良好的压装综合性能，可为后续4500V/3000A及以上功率级别模块的封装设计提供了基础电极模型。

关键词： 高功率脉冲磁控溅射   结构   摩擦性能   沉积温度  

摘要： 通过改变溅射粒子的能量状态和运动轨迹，沉积温度可影响涂层结构、成分以及各项性能。本文采用高功率脉冲磁控溅射技术在不同温度下沉积一系列Ti-B-N涂层，研究不同基体温度对涂层微观结构、力学性能的影响规律及磨损机制。研究结果表明：沉积温度从100℃升高到200℃时，Ti元素含量略有下降，B元素略有上升；当沉积温度达到200℃以上，Ti元素与B元素含量没有明显变化。沉积温度在100℃～300℃变化时，涂层中存在h-TiB2和Ti3B4相；涂层沉积温度达到400℃时，仅存在h-TiB2相。随着基体温度升高，Ti-B-N涂层变得更加光滑致密，涂层硬度从2855 HV0.01逐渐增至3994 HV0.01，残余应力从0.9 GPa降至0.3 GPa。当基体温度为400℃时，涂层致密、硬度最高、残余应力最小。当基体温度为300℃时，涂层摩擦系数和磨损率最低，分别为0.5和1.1×10-3μm3N-1μm-1，涂层耐磨性能最佳。在一定条件下，摩擦系数作为影响Ti-B-N涂层耐磨损性能的主要因素，可以通过优化沉积温度等工艺参数对其进行调节以提高涂层的摩擦磨损性能。研究成果对Ti-B-N涂层的应用具有一定的参考价值。

关键词： CO2   烷醇   SAFT类状态方程   相平衡特性   二元混合物  

摘要： 相变吸收剂作为一种新型低能耗CO2捕集技术已被广泛关注。物理溶剂型相变吸收剂具有分相后富相溶液体积分数更低的优点，极具应用潜力。精确预测溶剂组分的相平衡特性对于相变吸收法碳捕集系统的优化设计至关重要。鉴于此，本研究针对CO2及物理溶剂（C1-C4烷醇）体系，采用三种典型的SAFT类状态方程（CPA、PC-SAFT和SAFT-VR-SW），系统评估了不同缔合方案对纯质饱和特性的预测性能。并基于拟合优化的二元交互作用系数（kij），探究了不同状态方程对其二元混合体系气液相平衡特性的关联预测能力。结果表明，非缔合方案对CO2的预测精度最佳，PC-SAFT方程结合包含两个缔合位点的缔合方案对C1-C4烷醇的整体预测性能最优。当kij系数为0时，SAFT-VR-SW方程对混合物相平衡的预测精度最低，平均相对偏差为35.37%，高于CPA的25.44%和PC-SAFT的25.12%。本文基于Lorentz-Berthelot混合法则，并通过拟合实验数优化了不同混合体系的kij系数。引入优化的kij系数后，CPA、PC-SAFT和SAFT-VR-SW方程对混合物相平衡特性的预测精度均显著提升，其中SAFT-VR-SW方程的相平衡预测的平均相对偏差最低为5.42%。因此，结合优化的kij系数，SAFT类方程在CO2+物理溶剂混合体系的相平衡特性预测中发挥重要作用。

关键词： 非奇异终端滑模   扰动观测器   快速变功率趋近律   四旋翼飞行器  

摘要： 针对复杂飞行环境下的四旋翼无人机系统，提出一种快速非奇异终端滑模控制方法。该方法采用一种新的快速变功率趋近律，提高了系统状态趋于滑模面的快速性，并削弱了抖振现象。同时，运用RBF神经网络逼近系统中耦合函数的导数，不仅避免了解耦问题，也降低了控制算法的计算量。此外，通过构造辅助系统设计一类固定时间扰动观测器，实现对四旋翼无人机外部扰动的精准观测，且改善了扰动观测器的代数循环问题。最终，数值仿真和四旋翼实物仿真实验均验证了该方案的可行性和实用性。

关键词： 油浸变压器   变压器动态载荷   格子玻耳兹曼方法   相对绝缘寿命  

摘要： 现场变负荷运行条件下的油浸式变压器动态载荷(DTR)和热寿命损失与设备的瞬态温升密切相关。本文提出了一种耦合电网络的格子玻耳兹曼(LBM)物理在环仿真模型，实现对电网络约束下的DTR实时评估。采用D2Q9模型对流体流动和热格子玻耳兹曼方程(LBEs)进行求解捕获变压器内部瞬态的油流和温升过程；在Simulink环境中采用等价电流源模型构建多级负载的电网络约束，并将建立的变压器LBM模型作为元件进行数值封装完成物理在环的仿真模型构建。所建立的模型热点温升的稳态和瞬态求解结果与有限体积法(FVM)对比的误差分别为2.60%和6.44%， 热点温升变化趋势与变压器负载导则吻合，验证了所提方法的有效性。基于该模型对恒定25℃、夏季和冬季典型环境温度变化下的油浸式变压器负载能力进行了评估，结果显示在相对绝缘寿命损失小于1的前提下，环境温度恒定25℃、夏季典型变化温度和冬季典型变化温度下最大的负载系数分别为1.20、1.10和1.60。本文提出的基于LBM的仿真模型对油浸式变压器温升的实时监测、负载能力评估和动态增容提供了一种有效方法。

关键词： SiC MOSFET   浪涌   极端工况   热网络   安全工作区  

摘要： 碳化硅（silicon carbide，SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor，MOSFET)在实际运行中通常会面临浪涌极端工况，导致器件失效。浪涌安全工作区（safe operating area， SOA）是衡量其可靠性的重要指标。目前浪涌SOA的评估需要多次破坏性实验，成本高昂。为此，本文提出一种SiC MOSFET器件浪涌SOA的低成本评估方法。首先建立SiC MOSFET温度计算有限元模型，利用特征正交分解（proper orthogonal decomposition，POD）算法降低有限元模型阶数形成降阶模型，并基于降阶模型建立SiC MOSFET器件的热网络模型，同时考虑器件温度对热网络模型参数的非线性影响。其次，建立SiC MOSFET体二极管的电路模型，与热网络模型关联形成电热耦合模型。之后，基于电热耦合模型构造不同浪涌工况与SiC MOSFET器件温度的数据集，并引入Kriging代理模型揭示工况与器件温度的映射关系，实现SiC MOSFET器件浪涌SOA的快速评估。最后通过破坏性测试验证所提浪涌SOA评估方法的有效性。

关键词： 变电站   大型变压器   运输   关键技术  

摘要： 变压器是变电站运行的核心设备,将大型变压器从生产车间运输至变电站现场是一个复杂的过程,涉及较多安全隐患.在运输过程中如发生事故将会带来较大的损失.本文以某 110kV变电站建设项目中主变压器运输为例,简要介绍了大型变压器常用的公路运输方式及运输要求,详细阐述了运输作业关键技术,旨在为类似运输项目提供参考,并提高大型变压器的运输安全水平.

关键词： 变压器油   溶解气体   特征评估   海鸥优化算法   深度极限学习机   绝缘状态预测  

摘要： 为实现变压器油绝缘状态的准确预警与智能监测，以内蒙古地区部分电厂历年送检变压器油中溶解气体数据为检测样本展开分析，提出了一种基于特征评估与改进SOA(Seagull Optimization Algorithm,SOA)优化DELM(Deep Extreme Learning Machine,DELM)模型的变压器油绝缘状态预测方法，对运行变压器油中溶解氢气与总烃含量进行准确预测。特征提取方面，通过计算输入向量与预测输出的互信息，评估特征间的关联程度，由关联度最高的特征构成最简输入向量；预测输出方面，通过增加附加变量，改进SOA参数选取方式，使算法快速收敛、避免陷入局部最优，实现DELM模型网络权重与隐藏层偏置的优化。最后，对比多种预测模型，依次分析7个电厂历史实测样本，验证该方法的适用性。

关键词： 故障负序分量   低频变压器   快速差动保护  

摘要： 作为电力系统中最为核心的设备器件,低频变压器面临着多种复杂的故障风险.为保证设备的稳定运行,变压器依赖于差动保护动作.在此基础上,本文研究了一种以故障负序分量为特征的故障诊断方法.首先对低频变压器进行故障特征的简单分析,其次探讨基于故障负序分量的快速差动保护方法,最后通过低频输电系统仿真模型进行RTDS仿真分析,以便快速判断各种工况下的故障特征,并进行正确的差动保护.