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关键词： Ce0.8Zr0.2O2   fuel cell   MOSFET   X-ray diffraction   Rietveld refinement   dielectric properties  

摘要： Influence of structure and microstructure on the dielectric properties of single-phase solid solution of ZrO2-CeO2 system with 80% CeO2 has been investigated. Highly dense polycrystalline Ce0.8Zr0.2O2 ceramic was synthesized through solid-state reaction route, and its cubic structure was verified through X-ray diffraction and Raman spectroscopy techniques. The compact grain morphology was validated through FESEM with grain size of similar to 9 mu m. Dielectric properties of the Ce0.8Zr0.2O2 were probed by applying ac electric field of different frequencies at variable temperatures. The measured dielectric constant of Ce0.8Zr0.2O2 in the presence of applied ac field of 2 kHz frequency at 300 K is similar to 1819, is reduced to 27 with an increase in the frequency up to 2 MHz, which is a comparatively high dielectric constant than binary oxides. The high packing fraction of cubic structure of ZrO2-CeO2 with 80% CeO2 showed a small dielectric loss (tan delta). The interfacial polarization effect was confirmed by low-frequency dielectric dispersion in epsilon '' and epsilon r. The large conductivity coupled with a relaxation phenomenon at higher temperatures is attributed to the shift from extended hopping to localized ionic transport. Ce0.8Zr0.2O2 showed a negative coefficient of resistance validated through increasing ac conductivity with temperature. A high dielectric constant with small dielectric tangent loss achieved in cubic structured sample established its application in high-performance metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) devices along with the formation of advanced solid-electrolytes for solid oxide fuel cells.

关键词： 掺镱有源光纤   折射率分布斜率   模式不稳定  

摘要： 【目的】 随着20/400掺镱有源光纤输出功率不断提升，增益光纤内极易发生模式不稳定（TMI）效应，激光稳定输出达到功率瓶颈。研究不同20/400掺镱有源光纤芯层折射率分布情况下的光纤激光输出差异并获得最佳折射率分布参数，对突破1 080 nm下激光TMI相关功率限制意义重大。【方法】文章理论分析了不同芯层折射率设计下光学模式分布情况，并以此调控改进化学沉积（MCVD）法沉积工艺制备多组不同折射率斜率的20/400掺镱有源光纤，通过全正向泵浦光纤振荡系统验证得到最佳折射率分布斜率。【结果】结果表明，稳定输出功率及斜效率随着折射率斜率的增加均呈现先增加后降低趋势。当折射率斜率为0.088 4时，可获得最大稳定激光输出功率值为2 030 W、最高斜效率为82.87%。【结论】0.088 4为20/400掺镱有源光纤最佳芯层折射率斜率设计值，该设计下的增益光纤具有更高的稳定激光输出功率及斜效率。

关键词： 光伏发电   发电功率   覆冰雪   辐照强度   覆冰密度  

摘要： 覆冰雪是影响光伏电站冬季运行的主要因素之一，研究冰雪积聚对光伏组件发电功率的影响可对冬季光伏电站发电预测及人工除冰进行有效支撑。为此，首先设计人工覆冰雪实验平台，进行辐照度对覆冰雪组件的影响研究，发现在200～1 000 W·m-2辐照度范围内，轻度覆冰雪后的光伏组件发电功率与辐照度仍基本呈正比例关系。随后，开展了不同冰雪密度实验，发现雪层的密度越高，造成的发电损耗越大，但高密度的雨凇覆冰透光性强，组件发电功率高于等厚度的雪层和雾凇层。最后，通过覆冰雪厚度与光伏组件发电功率的关系研究发现，发电功率与覆冰雪厚度基本成反比，当覆冰厚度达到6 cm时，雨凇覆冰造成的光伏组件的发电损耗已达到93%，冰雪混合物、半融冰雪造成的发电损耗均达到99%，光伏组件基本无发电能力。

关键词： 关断时间   SiC MOSFET   无源恒压钳位   大小电流切换发射   变采样率  

摘要： 瞬变电磁发射机作为瞬变电磁法勘探的重要组成部分，它的性能几乎就决定了该方法勘探的有效性。为对浅层甚至是甚浅层采用多匝小线圈进行精确勘探，本文基于SiC MOSFET器件设计一种改进型的瞬变电磁发射机。SiC MOSFET是第三代半导体，相比目前被广泛应用的Si IGBT，该器件在耐压、耐流、散热和响应速度方面均有显著提升。关断时间作为发射机的一项重要参数，基本决定了一次场与二次场信号的耦合程度。为不丢失甚浅层和较浅层信息，本文设计的发射机支持大小两种电流切换发射。当对甚浅层或较浅层区域进行勘探时，可选择1.1A小电流发射，关断时间只有4us。当对浅层区域进行勘探时，可选择16.2A大电流发射，关断时间为35us。为给后期处理提供发射电流数据支撑，本文设计了支持变采样率的电流采集系统来对发射波形进行全时域采集。当处于发射波形上升沿或下降沿附近区域时，采集系统自动选择1.8MSPS高采样率进行采样，当处于发射波形稳态区域时，采集系统自动选择50KSPS最低采样率进行采样。测试表明，通过变采样率采样，能有效平衡采集精度和数据量，从而保证了存储系统的稳定性。此外，本发射机电路板尺寸较小，只有255 mm×192 mm，并且支持12V蓄电瓶供电，所以便携性较好，能一定程度上提高野外勘探效率。

关键词： 风电功率预测   自适应时距   聚类   注意力机制   双向门控循环单元  

摘要： 采用传统无监督学习可加强数据之间的相关性，提高模型的时序规律捕捉能力，但同时也会产生不规则时距间隔问题，而忽略时距影响将在一定程度上限制模型的时序预测能力。针对上述问题，提出了一种基于聚类处理和注意力机制的自适应时距双向循环门控神经网络模型(K-meansadaptivedistancedbidirectionalgatedrecurrentunitattentionmechanism,K-ADBIGRU-AM)。首先，提出自适应时距算法(Adaptive distanced, AD)，既可降低聚类算法产生的不规则时距影响，也能依据不同风电场的数据特征自适应的调整参数。进一步地，将双向门控循环神经网络(Bidirectional gated recurrent unit, BIGRU)与自适应时距算法有机结合，以此有效捕捉不规则时距规律，最后采用注意力机制(Attention mechanism, AM)降低重要信息的丢失概率。算例验证表明，所提模型可以自适应地处理不规则时距信息，并有效提升了模型对于不规则时距的预测性能。

关键词： 局部放电   超声波   压电传感器   结构设计   灵敏度   有限元分析  

摘要： 针对核心传感元件为压电陶瓷圆柱的接触式压电超声传感器，研究了其压电材料特性及器件尺寸对声电转换灵敏度的影响。基于多物理场有限元仿真建立了压电超声传感器模型，计算分析了压电材料特性参数和传感器结构参数变化对传感器在变压器局部放电超声频率范围内声电转换灵敏度和谐振频率的影响，提出了提升声电转换灵敏度的压电传感器结构的设计方法。仿真结果表明，在20～250 kHz频率范围内，压电材料选取PZT-2、直径取6 mm、厚度取12 mm时灵敏度性能最高。在选择传感器的压电材料时，应先选择压电常数d33大的压电材料，再通过对材料进行改性，改变材料的短路弹性顺度常数sE13和sE33，实现对传感器谐振频率的调节。最后，对该结构优化的仿真结果进行了实验验证，实验结果与仿真结果相吻合。

关键词： 变压器   励磁涌流   深度学习   双通道网络   扰动粒子群算法  

摘要： 励磁涌流是导致变压器差动保护误动作的主要原因之一。在变压器合闸角的特殊角度和一定的剩磁值下条件下，变压器差动保护易受励磁涌流影响而误动。本文提出一种基于双通道深度学习网络模型，第一通道直接对电流波形本身进行特征提取，第二通道是以波形数据的极值，方差，峰度等特征作为输入，利用注意力机制来给特征分配权值，并利用扰动粒子群算法（IPSO）对网络参数进行优化。最后，将训练好的模型在Matlab/Simulink仿真数据和添加噪声的数据进行测试。实验结果表明双通道深度学习网络模型克服了单通道网络容易受噪音影响的问题，并且扰动粒子群算法对并行网络优化的结果要好于原始粒子群算法（PSO）。

关键词： 500kV变压器检修   故障分析法   解决方案  

摘要： 500kV变压器是电力系统中重要的设备,其安全可靠地运行与电力系统的稳定息息相关.本研究针对变压器检修过程中存在的关键问题进行深入剖析,并寻找解决方案,以期提高电力系统的运行稳定性.本文主要采用故障案例分析法,并结合实地调研方法,研究发现变压器检修过程中,存在设备技术性的问题,如冷却系统故障、绝缘老化,还涉及人员操作过程中的问题,如安全防护措施不完善、操作流程不熟悉.为解决上述问题,本文提出了一系列的解决方案,如加强设备维护、定期进行设备自检、提高技术人员对操作流程的熟悉程度等.通过实施以上解决方案,可以有效降低变压器故障的发生概率,同时提高电力系统的安全稳定性,对我国电力生产安全具有一定的指导意义.

关键词： 油中溶解气体   改进箱线图   变分模态分解   改进黏菌—哈里斯鹰算法  

摘要： 油中溶解气体分析能够有效地揭示变压器内部的运行状况，在评估变压器运行状态和预测潜在故障方面具有重要作用。为此文中提出一种基于改进箱线图和ISMAHHO-KELM的变压器油中溶解气体体积分数预测方法。首先，为提高数据质量，利用基于中位偏差系数的改进箱线图对原始时间序列进行离群值检测和校正；然后采用变分模态分解对校正过的时间序列进行分解，得到多个子序列，以削弱时间序列的非平稳性；其次，通过核极限学习机模型预测子序列，同时提出改进黏菌—哈里斯鹰算法优化其超参数；最后，重构各子序列的预测值，得到最终预测结果。实例分析表明所提方法具有较高的可靠性和稳定性，能够为变压器维修决策提供有力支撑。