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热压温度和压力对芳纶绝缘纸介电性能的影响

高压电器 2024年

作者：马婕史晟黄猛齐波李成榕华北电力大学新能源电力系统全国重点实验室

为深入研究芳纶绝缘纸热压过程对其介电性能的影响，文中制备了不同热压温度和热压压力的芳纶绝缘纸，测试了其紧度和介电性能，并结合扫描电子显微镜进行微观形貌分析。研究结果表明，在热压温度为220～260 ℃，压力为8～16 MPa范围内... 详细信息

为深入研究芳纶绝缘纸热压过程对其介电性能的影响，文中制备了不同热压温度和热压压力的芳纶绝缘纸，测试了其紧度和介电性能，并结合扫描电子显微镜进行微观形貌分析。研究结果表明，在热压温度为220～260 ℃，压力为8～16 MPa范围内，随热压温度及压力的提升，绝缘纸介电常数受到结晶度和纸中孔隙的影响，整体呈现小幅度上升趋势；交流击穿强度受到纸中孔隙的影响，随热压参数的提升而不断提高并趋向稳定。热压过程中，温度和压力协同作用于绝缘纸，其中温度对交流击穿强度的影响较大。

关键词：芳纶绝缘纸介电常数击穿强度热压

计及界面电荷和极性效应的油纸复合绝缘非线性电路等效模型

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3422-3432页

作者：黄猛李怡然吴延宇陈良炯齐波新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京102206

换流变压器是特高压直流输电工程中的关键设备,换流变压器油纸复合绝缘的界面处在直流电压下易积聚电荷,诱发局部放电甚至击穿。当前对于界面电荷的积聚分布,多采用传统的阻容模型进行计算,存在较大的误差。该文提出一种简易的非线性电... 详细信息

换流变压器是特高压直流输电工程中的关键设备,换流变压器油纸复合绝缘的界面处在直流电压下易积聚电荷,诱发局部放电甚至击穿。当前对于界面电荷的积聚分布,多采用传统的阻容模型进行计算,存在较大的误差。该文提出一种简易的非线性电路等效模型,首先,分别测量变压器油和油浸纸板的电容、电阻参数与极化电流,获得油纸的拓展Debye模型;其次,在拓展Debye模型的基础上,将变压器油和油浸纸板的恒定电阻模型改为随电场变化的非线性模型,并加入反映极性效应的界面势垒限制电流源,以此建立等效模型;最后,将电路等效模型仿真结果与实际测量结果进行对比。结果表明,与实际测量结果相比,该等效模型具有良好的适用性。该文模型为油纸绝缘的电场分布、界面电荷积聚量的计算提供了一种准确度较高的简便方法。

关键词：油纸绝缘界面电荷界面极化拓展Debye模型电路等效模型

基于SOM-FCM和KELM组合方法的短期光伏功率预测

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Journal of Measurement Science and Instrumentation 2024年第2期15卷 204-215页

作者：刘齐波李军兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070

为了提高短期光伏发电预测的精度,本文提出了一种将聚类后的自组织映射网络(SOM)与优化的核极值学习机(KELM)方法相结合的混合预测模型。首先,利用SOM来对训练数据集进行初始划分。然后,利用模糊C均值(FCM)对训练好的SOM网络进行聚类操... 详细信息

为了提高短期光伏发电预测的精度,本文提出了一种将聚类后的自组织映射网络(SOM)与优化的核极值学习机(KELM)方法相结合的混合预测模型。首先,利用SOM来对训练数据集进行初始划分。然后,利用模糊C均值(FCM)对训练好的SOM网络进行聚类操作,同时利用Davies-Bouldin指数(DBI)来确定最佳聚类的大小。最后,在每个数据分区中,通过结合差分演化算法优化的KELM方法来建立区域KELM模型,或者结合最小二乘估计的多元线性回归(MR)方法来构建区域MR模型。此外,本文还提出了基于SOM的不同局部多元回归模型。将提出的结合SOM-FCM和KELM的混合预测模型分别应用于GEFCom2014三个不同太阳能电站,进行提前一小时的发电功率预测。与其他预测模型相比,光伏发电站1的平均绝对误差(MAE)降低了61.41%,光伏发电站2的MAE降低了60.19%,光伏发电站3的MAE降低了58.92%。光伏发电站1的均方根误差(RMSE)降低了52.06%,光伏发电站2的RMSE降低了54.56%,光伏发电站3的RMSE降低了51.43%。实验结果表明,提出的结合SOMFCM和KELM的方法可显著提高预测准确性。

关键词：光伏发电功率预测自组织映射神经网络区域建模方法优化的核极限学习机(KELM)方法

变压器典型绕组缺陷的漏磁分布规律及编码辨识方法研究

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电网技术 2024年第5期48卷 2133-2142,I0101,I0102,I0103页

作者：冀茂齐波郑伟黄猛李成榕王建新能源电力系统全国重点实验(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网山东省电力公司电力科学研究院山东省济南市250003

针对目前变压器绕组缺陷时漏磁规律分析不全面、基于漏磁特征的绕组故障辨识研究不足的问题,该文以一台110kV变压器为原型,开展不同程度、不同位置、不同形式的绕组变形和匝间短路漏磁分布规律的有限元仿真研究,结果发现,无论是径向变... 详细信息

针对目前变压器绕组缺陷时漏磁规律分析不全面、基于漏磁特征的绕组故障辨识研究不足的问题,该文以一台110kV变压器为原型,开展不同程度、不同位置、不同形式的绕组变形和匝间短路漏磁分布规律的有限元仿真研究,结果发现,无论是径向变形还是轴向变形,漏磁通分布规律受变形饼数影响较小,相同程度变形发生在高压绕组,绕组区域的漏磁通变化受形变位置影响较小,但低、中压绕组漏磁分布易受形变位置影响。端部绕组的变形更易引起漏磁变化。匝间短路引起的漏磁变化远大于绕组变形,并会额外影响油箱壁附近漏磁分布,同一位置匝间短路引起的漏磁变化分布情况受短路程度影响较小。此外,发生在低、中压绕组的匝间短路较高压绕组对漏磁分布的破坏程度更大。进一步地,该文提出一种基于漏磁变化量的绕组缺陷编码辨识方法,借助支持向量机法对不同程度同一缺陷下绕组附近5个漏磁监测点数据进行分类以确定阈值,将各处漏磁变化量根据阈值转化为对应的三进制数,最终形成一个十进制编码以实现对绕组变形和匝间短路缺陷的定位辨识。该方法的提出为变压器绕组故障提供了一种基于漏磁变化量的监测辨识手段,通过增加监测点、采用更高进制编码以细分阈值,该方法具备辨识不同程度缺陷的可能。相关成果已在110kV变压器上开展应用。

关键词：变压器绕组变形匝间短路绕组缺陷诊断

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基于等效电路模型理解机械应变对电催化反应的作用

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Acta Mechanica Sinica 2024年第3期40卷 145-152页

作者：赵硕李嘉祥安翠华林栎阳邓齐波胡宁 School of Mechanical Engineering Hebei University of Science and TechnologyShijiazhuang050018China Tianjin Key Laboratory of Power Transmission and Safety Technology for New Energy Vehicles School of Mechanical EngineeringHebei University of TechnologyTianjin300401China The Green Aeromechanics Research Institute Chongqing Jiaotong UniversityChongqing401120China State Key Laboratory of Reliability and Intelligence Electrical Equipment Key Laboratory of Advanced Intelligent Protective Equipment TechnologyMinistry of Educationand School of Mechanical EngineeringHebei University of TechnologyTianjin300401China

电催化的应变工程被认为是提高材料电催化性能最有效的策略之一.然而,目前还缺乏数学模型来深入理解这些有趣的科学现象.本文基于等效电路理论研究了应变对电极反应中法拉第过程的影响.根据基尔霍夫定律,获得了应变影响电极响应电流的... 详细信息

电催化的应变工程被认为是提高材料电催化性能最有效的策略之一.然而,目前还缺乏数学模型来深入理解这些有趣的科学现象.本文基于等效电路理论研究了应变对电极反应中法拉第过程的影响.根据基尔霍夫定律,获得了应变影响电极响应电流的数学表达式,研究了法拉第过程逐渐成为电催化反应的主导作用时,由应变导致的响应电流参数的变化趋势和峰值的变化规律,并深入探索电催化反应中不同因素相互作用的复杂机制.

关键词： Mechanical-electrochemistry coupling Electrocatalytic reaction Faradaic process Dynamic strain equivalent electrical circuit

换流变压器阀侧套管局部放电电磁波传播规律的仿真研究

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5398-5408,I0032页

作者：邵梦雨齐波郑书生马闯刘伟麟黄辉李成榕新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网智能电网研究院有限公司北京市昌平区102211

换流变压器阀侧套管的主绝缘一般采用多层金属缠绕且内部填充环氧浸纸结构,其内部电磁波的传播路径以及衰减规律尚不清晰,严重制约了阀侧套管非接触式在线监测技术的发展。目前以射频、特高频法为代表的非接触式局部放电检测方法可通过... 详细信息

换流变压器阀侧套管的主绝缘一般采用多层金属缠绕且内部填充环氧浸纸结构,其内部电磁波的传播路径以及衰减规律尚不清晰,严重制约了阀侧套管非接触式在线监测技术的发展。目前以射频、特高频法为代表的非接触式局部放电检测方法可通过研究设备内部电磁波的传播衰减规律,从而实现对设备绝缘状态的有效监测。为研究电磁波在阀侧套管内部的传播衰减规律,该文构建实际±800kV换流变压器阀侧套管时域有限差分三维模型,对局放激发的电磁波在阀侧套管内部和外部的传播路径及规律进行仿真分析。结果表明:(1)阀侧套管的外部空间中电磁波的频带范围为1.5~2.5GHz,电磁波首波出现在法兰处,并已结合实验证明此范围;(2)电磁波在阀侧套管内部的传播路径为电容屏间的环氧浸纸和外侧的SF6填充区域,电磁波在电容屏间独立传播,传出电容芯子后相互叠加,频带分布于0.75~2.5GHz;(3)电磁波在阀侧套管外部的时空分布特性具体表现为电磁波的电场强度随着时间和距离增加呈现衰减趋势,具体衰减规律与距离成非线性关系,电磁波经过电容芯子后的衰减范围为14.11~47.47dB/m,在外部空间中的衰减范围为2.74~13.07dB/m。结果可为换流变压器阀侧套管局部放电的监测与诊断提供一定技术基础。

关键词：阀侧套管局部放电电磁波时域有限差分法传播规律

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“小米模式”的新型超滤膜水厂设计理念及应用

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中国给水排水 2024年第16期40卷 60-64页

作者：张东波闫静郝齐波北京市市政工程设计研究总院有限公司北京100082 上海超清源工程设计有限公司上海200000 洛阳城市建设勘察设计院有限公司河南洛阳471000

近10年来以超滤膜为核心的净水处理工艺在自来水厂建设中得到了广泛应用,然而其建设和运营成本较高的问题限制了该技术的进一步推广。借鉴小米产品极致性价比的模式,采用“短平流+超滤膜”的短流程净水工艺降低水厂整体建设成本、利用... 详细信息

近10年来以超滤膜为核心的净水处理工艺在自来水厂建设中得到了广泛应用,然而其建设和运营成本较高的问题限制了该技术的进一步推广。借鉴小米产品极致性价比的模式,采用“短平流+超滤膜”的短流程净水工艺降低水厂整体建设成本、利用零污染通量来解决长期运行的膜污染问题以及构建有效的智慧水厂决策模型来降低水厂运营成本设计理念,打造成本较低的绿色低碳水厂,并以具体工程案例进行验证。

关键词：小米模式绿色低碳短流程净水工艺零污染通量智慧水厂

特高压直流套管气-固界面长时闪络放电特性及其影响因素

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中国电机工程学报 2024年第14期44卷 5776-5786,I0029页

作者：张书琦李金忠汤浩李熙宁张一齐波严嘉璇中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 国家电网有限公司北京市西城区100031 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

胶浸纸(resin-impregnated paper,RIP)干式套管内部的SF_(6)气体与环氧树脂浸纸电容芯体组成的气-固界面是套管内部易发生放电的绝缘薄弱点。该文搭建闪络放电特性实验平台,测试套管环氧浸纸试样和芯体模型在不同表面状态、微粒影响下... 详细信息

胶浸纸(resin-impregnated paper,RIP)干式套管内部的SF_(6)气体与环氧树脂浸纸电容芯体组成的气-固界面是套管内部易发生放电的绝缘薄弱点。该文搭建闪络放电特性实验平台,测试套管环氧浸纸试样和芯体模型在不同表面状态、微粒影响下的表面电荷分布,揭示多种因素对表面电场及闪络特性的影响机制。同时,对套管芯体缺陷试样长时局部放电至闪络放电发展过程进行试验验证。结果表明:高压侧区域套管气-固界面存在高分散性的纤维凸起,运行过程中吸附微粒,在直流电压作用下电荷积聚和电场畸变引发微弱起始局部放电;长期的电压作用使电荷积聚加剧,电场畸变程度进一步增大,局部放电频次和幅值逐步增加,最终导致贯穿性闪络放电。该研究可为胶浸纸套管芯子表面处理工艺的优化,以及长期直流下闪络放电的抑制措施的制定提供理论和实验依据。

关键词：胶浸纸电容芯体特高压直流套管气-固界面长时闪络特性

聚合物基复合固态电解质中锂枝晶生长的相场模拟研究

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固体力学学报 2024年第5期 587-594页

作者：翟艳芳杨佳悦邓齐波宋树丰赵莹胡宁重庆大学航空航天学院同济大学航空航天与力学学院河北工业大学机械工程学院

固态锂金属电池是最具潜力的下一代高能量密度储能技术，但其面临的一个最迫切问题是锂枝晶的不均匀生长.目前低模量复合固态电解质，特别是低模量多相复合固态电解质，抑制锂枝晶生长的机制还没有被完全明确.因此，本文通过相场法构建... 详细信息

固态锂金属电池是最具潜力的下一代高能量密度储能技术，但其面临的一个最迫切问题是锂枝晶的不均匀生长.目前低模量复合固态电解质，特别是低模量多相复合固态电解质，抑制锂枝晶生长的机制还没有被完全明确.因此，本文通过相场法构建了力学-化学模型，研究了复合固态电解质不同弹性模量对于锂枝晶生长的影响，结果表明电解质模量越高，锂金属的应力越大，易使锂枝晶发生塑性形变，从而抑制锂枝晶的生长.本文的研究加深理解了低模量多相复合固态电解质抑制锂枝晶的机制，并为复合固态电解质的设计提供了指导.

关键词：应力复合固态电解质相场法锂枝晶

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