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关键词： MEMS   功率检测芯片   悬臂梁   负载响应理论模型   灵敏度  

摘要： 为了进一步提高微波功率检测芯片的性能，本文设计了一种新型MEMS悬臂梁结构的微波功率检测芯片。提出了MEMS悬臂梁微波功率检测芯片的负载响应理论模型，分析了检测芯片的力学特性。利用悬臂梁负载感测理论模型研究了MEMS悬臂梁检测芯片的过载功率和灵敏度，并将实验结果与悬臂梁负载理论模型进行对比。实验结果表明，检测芯片在9～12 GHz的频段内表现出优异的微波特性，回波损耗值小于-10 dB。特别地，在10 GHz的信号频率下，负载感测理论模型与实验测得的灵敏度数据相符，灵敏度理论值为154 fF/W，与测试值144 fF/W的相对误差仅为6.94%。由此可见，本研究提出的负载响应感测理论模型对于指导MEMS微波功率检测芯片的设计和性能优化提供了重要的理论支持。

关键词： 换流变压器   绕组   非正弦激励   多物理场耦合   损耗   温度  

摘要： 为准确研究换流变压器绕组在非正弦激励下的损耗和温度分布特性，给换流变压器的绝缘性能评估提供依据，采用精细化建模的思路，以某台工频50Hz、容量317.6MVA的换流变压器为例，建立了其绕组的二维轴对称模型。采用电磁—流体—温度场耦合计算方法分别对工频激励和额定工况非正弦激励下换流变绕组的损耗和温度进行了计算。与工频激励情况相比，非正弦激励下绕组端部和内测损耗增长显著，其中，绕组端部饼损耗增长33.23%，绕组内测整体损耗增长20.74%；非正弦激励下绕组平均温度上升5.57℃，其中，绕组热点温度上升16.69℃，整体分布因涡流效应的影响而向绕组内侧和端部集中。结果显示，采用多物理场耦合计算的精细化模型的损耗计算结果更接近出厂试验测量值，比整体模型更准确。

关键词： 变压器   热点温度   温度梯度   温升试验   分布式光纤传感  

摘要： 变压器热点温度是衡量变压器负载潜力及运行安全性的重要指标，一直是变压器状态监测以及预测的重点。绕组底部首饼直接与散热片回流的冷油接触，周围油温与冷油近似相等，可以较为准确地分析其散热。该文从变压器传热原理出发，提出一种新的热点温度计算模型。首先基于理论推导，建立绕组首饼温度的控制方程，并使用热电类比方法建立可用于实际运行的绕组首饼局部热路模型。通过对一台内置传感光纤的110kV油浸式变压器进行11级不同负载共21h温升试验，获得不同负载率下绕组温度变化情况，并提出基于绕组首饼温度及绕组温度梯度的热点温度模型。基于局部热路模型，使用负载率及散热片进出口油温作为输入变量，成功预测绕组首饼温度。随后，建立绕组整体温度梯度的指数、差分方程模型，并基于提出的热点计算模型对连续变负载试验的结果进行预测。结果可知，模型预测均方根误差为4.02K，相较传统模型，最大误差降低了21%，验证了所提计算模型的有效性。

关键词： 生成对抗网络   光电流互感器   故障辨识   CNN-LSTM   奇异谱分析  

摘要： 光电流互感器(光CT)发生故障将严重影响直流输电系统的稳定运行，因此准确辨识光CT故障发生类型具有重要意义。针对光CT运行数据中正常工况与故障工况比重严重失衡和故障工况下光CT状态参量变化特性复杂导致光CT故障辨识模型训练效果差、辨识精度低的问题，创新提出了一种基于Wasserstein生成对抗网络和多模态故障特征提取的光CT故障辨识方法。首先，采用基于Wasserstein距离度量的生成对抗网络扩充原始故障样本以确保不同类型故障样本与正常样本的均衡性；其次，采用奇异谱分析法将光CT多维状态参量分解为多个子信号以获取各参量的多模态信息；最后，构建CNN-LSTM神经网络实现光CT故障的准确辨识。仿真结果表明，相较于最优基准模型，辨识准确性提高了1.25%，验证了本文所提方法的有效性。研究成果可为光CT的运维工作提供参考。

关键词： 油色谱分析技术   变压器故障诊断   机器学习  

摘要： 油色谱分析技术作为一种高效、准确的故障诊断手段,通过对变压器绝缘油中溶解气体的成分和含量进行定性和定量分析,能够揭示变压器内部的故障类型和严重程度.首先,本文介绍了变压器油中溶解气体的产生机理及其与故障类型的对应关系.其次,本文详细阐述了油色谱分析技术的原理、方法及其在变压器故障诊断中的应用,包括样品的采集与处理、气体的分离与检测、数据的解析与诊断等.再次,本文提出了一种基于油色谱分析技术的变压器故障诊断模型,该模型能够综合利用多种气体成分信息,实现对变压器故障的准确识别与定位.最后,本文通过实际案例,验证了该模型的有效性和实用性,为变压器故障诊断提供了一种新的技术手段.本研究不仅有助于提升变压器故障诊断的准确性和效率,也能够为电力系统的安全稳定运行提供有力保障.

关键词： 直流滤波器   多频率单端电气量   高压直流   线路保护  

摘要： 随着现代电力系统的发展,高压直流输电(简称HVDC)技术因其输电容量大、线路走廊窄、调节速度快等优点,在远距离、大容量的电力传输中得到了广泛应用.然而,高压直流线路在运行过程中可能会受到各种故障的影响,如雷电冲击、短路等,若不进行及时处理,这些故障将对电力系统的稳定运行造成严重影响.在此背景下,本文将对基于直流滤波器多频率单端电气量的高压直流线路保护进行研究,以确保电力系统的安全、可靠运行.

关键词： ELM   K-mcans+ + clustering   NWP   power forecasting   short-term  

摘要： The volatility of wind energy has brought great challenges to the rapid development of the wind power industry7. Accurate and reliable short-term wind power forecasting is essential to meet the requirement of power grid dispatching and reduce the cost per kilowatt hour of the electricity. This paper introduces a short-term wind power forecasting method based on /£-means ++ cluster analysis and ELM, meanwhile, the 72-hour wind power forecast is realized by using SCADA data and NWP data. Firstly, K-means ++ clustering algorithm is applied to divide the NWP data into clusters of varying numbers. Then, ELM model is used to establish a mapping model between \\\ V dala and SCADA power data for each cluster data. The best forecasting model is selected based on the distance between the data and the center point of each cluster after completing model training. The experimental results show that, compared with typical wind power forecast model, the proposed model has better performance in prediction accuracy. © 2024 Harbin Jinhe Electrical Measurement & Instrumentation Magazine Publishing Co., Ltd.. All rights reserved.

关键词： 激光渗氮   TA1   DM码   表面技术   摩擦学性能  

摘要： 针对TA1表面溯源防伪DM(Data Matrix，简称DM)码易磨损的问题，在密闭氮气氛围下，采用低功率激光渗氮工艺在TA1表面制备涂层实现表面强化。探究了激光功率对TA1氮化层微观组织、显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明，氮化层主要由Ti N相构成，还存在少量的α-Ti相和β-Ti相，这表明在TA1表面该工艺有效实现了激光渗氮。且当激光功率为16W、扫描间距为0.03mm、频率为40Hz、扫描速度为25mm/s、补偿因子为0.04mm时，与基体相比较氮化层表面显微硬度提升了1.7倍，磨损体积下降98%，磨痕宽度与深度分别降低了83%和82%。最后，在最优激光氮化参数下分别在大气环境与氮气环境下激光标刻DM码，通过摩擦实验对DM码进行耐磨性评估，结果表明经过激光氮化的DM码与大气环境中标刻的DM码相比，平均摩擦系数减少了44.4%，磨痕宽度减少了55%,对比度增加了25%，并且氮气气氛中制得DM码识读等级为A级，而大气环境中为C级，表明激光氮化标刻工艺在保证DM码识读等级的基础上极大提高了DM码的硬度与耐磨性能。