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基于相电流的配电网单相接地故障定位技术

基于相电流的配电网单相接地故障定位技术

作者：赵昕一华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

随着国内外经济和社会的不断发展,人们对电能的要求逐渐从数量转变为质量。电网中大部分的短路故障集中在配电网,而配电网发生的故障中绝大多数为单相接地故障。作为电力系统与用户相连接的“最后一公里”,配电网能否连续可靠供电直接... 详细信息

随着国内外经济和社会的不断发展,人们对电能的要求逐渐从数量转变为质量。电网中大部分的短路故障集中在配电网,而配电网发生的故障中绝大多数为单相接地故障。作为电力系统与用户相连接的“最后一公里”,配电网能否连续可靠供电直接决定了用户的供电质量。因此针对配电网系统快速、精确的单相接地故障定位技术是保证供电可靠性的关键。目前国内外专家学者针对配电网单相接地故障的研究成果较多,在满足定位技术使用条件的前提下,可准确完成故障定位。但随着配电网的发展,逐渐显现出一些问题:1、定位技术大多应用零序信号完成判断,而配电网部分区域无法采集零序电压、零序电流等零序信号,无法获取定位技术所需信号完成判断;2、定位技术大多需要将采集到的信号或中间变量依靠通信系统上传主站完成最终的故障判断,但当通信系统故障或受到干扰时,将影响算法的可靠性。3、对环网型配电网的故障定位技术研究较少,环网运行安全性与可靠性无法保证。为了解决以上问题,本文采用在配电网中更易采集的相电流信号作为判断信号,提出了基于辐射型配电网的单相接地故障区段定位技术以及基于环网型配电网的单相接地故障区段定位及测距技术,具体研究工作如下:（1）对辐射型配电网发生单相接地故障后的相电流暂态和稳态过程进行分析,研究其二者在金属、高阻和间歇性电弧接地情况下故障特征的差异。考虑到间歇性电弧与其余故障类型在电流高频分量含量与暂态特征的区别,设计了故障类型感知算法,并从相电流中分别提取电流故障分量和综合正负序电流增强故障特征:利用电流故障分量的高频分量暂态特征完成经间歇性电弧接地故障区段定位,利用综合正负序电流的稳态特征完成金属和经电阻接地故障区段定位。（2）对环网型配电网发生单相接地故障后的零序电流和相电流特征进行分析,研究发现利用零序电流突变方向或相位特征无法完成故障区段定位,而从相电流中提取的综合正负序电流故障特征明显:利用综合正负序电流的相位特征可准确确定故障区段,利用环网两个端口的综合正负序电流比值可实现环网主干线故障测距,且该技术可适用于单一线路和混合线路结构环网。为了实现定位技术现场工程应用,本文综合考虑现场实际需求,对故障定位装置进行了硬件及软件设计,并利用物理实验平台的实际测试数据和ATP仿真模型数据对本文所提定位技术进行实验测试,验证了其故障定位的可靠性和鲁棒性。

关键词：相电流辐射型配电网环网型配电网区段定位故障测距

面向振动信号分析方法的电力变压器故障检测分析

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科技资讯 2024年第17期22卷 58-60页

作者：李志超葛昊赵昕一向子墨石逸颖国网北京通州供电公司北京101100

针对变压器的故障诊断及定位方法,探讨了面向振动分析法的变压器故障诊断技术。该技术涉及铁芯和绕组振动的原理,以及机械结构变化对频率集中度和振动稳定性的影响。通过互信息方法,实现了故障位置的精准定位。实验表明,振动分析法不仅... 详细信息

针对变压器的故障诊断及定位方法,探讨了面向振动分析法的变压器故障诊断技术。该技术涉及铁芯和绕组振动的原理,以及机械结构变化对频率集中度和振动稳定性的影响。通过互信息方法,实现了故障位置的精准定位。实验表明,振动分析法不仅能提供与传统方法相当或更优的检测精度,还具有非侵入式和实时的监测优势,是电力系统维护和故障预防的重要手段。

关键词：振动分析法变压器故障检测振动测试系统

北京地区PM2.5浓度与气象要素的相关分析

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北京大学学报（自然科学版） 2017年第1期53卷 111-124页

作者：周一敏赵昕奕北京大学城市与环境学院教育部地表分析与模拟重点实验室北京100871

利用美国驻中国大使馆2009年以来的PM_(2.5)浓度监测数据、MODIS光学厚度数据和NCEP边界层气象要素数据,对近年来北京地区PM_(2.5)和边界层内气象要素进行分析。结果表明:2009—2011年夏、秋季以及2012年夏、冬季北京地区PM_(2.5)污染... 详细信息

利用美国驻中国大使馆2009年以来的PM_(2.5)浓度监测数据、MODIS光学厚度数据和NCEP边界层气象要素数据,对近年来北京地区PM_(2.5)和边界层内气象要素进行分析。结果表明:2009—2011年夏、秋季以及2012年夏、冬季北京地区PM_(2.5)污染情况较为严重,2013和2014年污染情况稍有转好;北风为有利于PM_(2.5)扩散的气象条件,且随着北风增强,扩散效果更好;南风为有利于PM_(2.5)堆积的气象条件,且随着南风增大,堆积效果略微增加;边界层高度越高,越有利于PM_(2.5)的扩散;相对湿度越大,越有利于PM_(2.5)的堆积;降水对PM_(2.5)有明显的驱散作用。21世纪以来,北京地区的平均边界层高度有明显的降低趋势,从2500 m降低到1500 m以下,其他气象要素没有明显的年际变化。

关键词：北京 PM2.5 边界层内气象要素

未来气候变化情景下中国北方农牧交错带脆弱性评估

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北京大学学报（自然科学版） 2017年第6期53卷 1099-1107页

作者：周一敏张昂赵昕奕教育部地表分析与模拟重点实验室北京大学城市与环境学院北京100871

基于中国地面降水和气温0.5°×0.5°格点数据集以及区域协同降尺度试验东亚地区项目组RCP4.5和RCP8.5情景下未来气候预估数据,对中国北方农牧交错带1980—2100年的气候脆弱性进行模拟和分析。结果表明,北方农牧交错带气候脆弱性在未来... 详细信息

基于中国地面降水和气温0.5°×0.5°格点数据集以及区域协同降尺度试验东亚地区项目组RCP4.5和RCP8.5情景下未来气候预估数据,对中国北方农牧交错带1980—2100年的气候脆弱性进行模拟和分析。结果表明,北方农牧交错带气候脆弱性在未来的100年中整体上呈现增大的趋势,特别是2050年后,增大速度进一步加剧,到21世纪末,几乎整个北方农牧交错带都表现出明显脆弱性。从宁夏中卫到呼和浩特北部一带,脆弱性形势较为严峻,而大兴安岭北部地区脆弱性程度较低。

关键词：中国北方农牧交错带脆弱性区域协同降尺度实验

含碳硼烷单元聚酰亚胺材料的制备及其耐热机制

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复合材料学报 2023年第1期40卷 131-140页

作者：郝一帆董杰赵昕张清华东华大学纤维材料改性国家重点实验室上海201620

聚酰亚胺是先进复合材料重要的基体材料之一。在聚酰亚胺主链中成功引入碳硼烷笼状单元,制备出一系列有机-无机杂化的聚酰亚胺材料。从单体设计入手,设计合成了含邻碳硼烷单元的二胺单体(DNCB),再与4,4'-二氨基二苯醚(ODA)和3,3',4,4'-... 详细信息

聚酰亚胺是先进复合材料重要的基体材料之一。在聚酰亚胺主链中成功引入碳硼烷笼状单元,制备出一系列有机-无机杂化的聚酰亚胺材料。从单体设计入手,设计合成了含邻碳硼烷单元的二胺单体(DNCB),再与4,4'-二氨基二苯醚(ODA)和3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)进行共聚反应,合成前驱体聚酰胺酸(PAA)溶液并制备PAA薄膜,再经高温热亚胺化处理得到含碳硼烷单元的聚酰亚胺。对制备的聚酰亚胺材料的耐热性能和耐热氧化稳定性进行了系统研究,结果表明,碳硼烷单元的引入使聚酰亚胺基体的热稳定性和热氧化稳定性得到显著提升。当二胺单体中DNCB摩尔分数为40%时,N_(2)气氛下,5wt%热失重温度T_(5%)提升近13℃,T_(10%)提升近43℃,质量残留率高达82.6wt%;空气氛围下,T_(5%)提升近36℃,T_(10%)提升近64℃,质量残留率高达83.1wt%。X-射线光电子能谱(XPS)及扫描电镜(SEM)结果表明在聚酰亚胺主链中引入碳硼烷笼状单元后在高温环境中易在材料表面形成氧化硼(B_(2)O_(3))钝化层,从而显著提升材料的耐热氧化稳定性。

关键词：聚酰亚胺碳硼烷有机-无机杂化热氧化稳定性钝化层耐热机制

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突触可塑性及其生理功能

科学通报 2024年第30期69卷 4461-4469页

作者：赵昕宇清华大学生命科学学院北京100084 清华大学IDG/麦戈文脑科学研究院北京100084 清华-北大生命科学联合中心北京100084

突触可塑性指依赖神经活动的对突触强度的调整.突触可塑性是学习记忆的重要神经生物学基础.对突触可塑性的理论与实验研究已经进行半个多世纪,但是对突触可塑性如何参与大脑的学习过程仍不清楚.本文总结了历史上对突触可塑性的研究,讨... 详细信息

突触可塑性指依赖神经活动的对突触强度的调整.突触可塑性是学习记忆的重要神经生物学基础.对突触可塑性的理论与实验研究已经进行半个多世纪,但是对突触可塑性如何参与大脑的学习过程仍不清楚.本文总结了历史上对突触可塑性的研究,讨论了有监督信号和无监督信号两种类型的突触可塑性的不同功能.赫布可塑性和脉冲时序依赖的可塑性(spike timing-dependent plasticity,STDP)是最主要的无监督信号的突出可塑性.有监督信号的突触可塑性种类繁多.传统的研究主要侧重在神经调质对可塑性的作用,但最近关于行为时间尺度突触可塑性(behavioral time-scale synaptic plasticity,BTSP)的研究解释了谷氨酸能神经信号也可能起到监督信号的作用.本文着重介绍了近期体内突触可塑性研究的新发现和相关技术进展.最后,本文提出未来对突触可塑性生理功能的研究将得益于成像技术以及计算模型的发展.

关键词：突触可塑性学习记忆神经网络海马

Tm^(3+)掺杂S波段波导放大器的光路设计与增益预期

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光学学报 2011年第5期31卷 210-215页

作者：王木赵睿途林海赵昕大连工业大学无机非金属材料研究所辽宁大连116034

为实现S波段集成光波导放大器的高增益,以8 cm×6 cm尺寸的Tm3+掺杂锗酸盐玻璃为基片设计了S型,U型和F型弯曲结构波导。采用光束传播法(BPM)对弯曲波导进行损耗模拟,得到最优弯曲半径为1.90 cm时,损耗系数为0.04 dB/cm。在1482 nm波长... 详细信息

为实现S波段集成光波导放大器的高增益,以8 cm×6 cm尺寸的Tm3+掺杂锗酸盐玻璃为基片设计了S型,U型和F型弯曲结构波导。采用光束传播法(BPM)对弯曲波导进行损耗模拟,得到最优弯曲半径为1.90 cm时,损耗系数为0.04 dB/cm。在1482 nm波长处,F型波导的增益为13.01 dB,其值高于U型(8.21 dB)和S型(4.22 dB)波导,约是普通直波导(3.84 dB)的3倍。结果表明合理的光路设计(F型)可以大幅提高Tm3+掺杂锗酸盐玻璃平面光波导的光学增益。

关键词：平面光波导 BeamPROP模拟光路设计光学增益

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圆形地下连续墙场地地震反应的简化计算方法

计算力学学报 2011年第6期28卷 898-903页

作者：张如林楼梦麟赵昕同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学建筑设计研究院上海200092

首先将水平地震荷载作用沿环向展开为傅立叶级数,利用沿圆周法向和切向两个方向的正交性,再将水平地震荷载转化为一致横向荷载组合,使三维求解问题转变为一系列旋转子午面上二维问题的叠加,进而提出圆形地下连续墙场地地震反应的简化计... 详细信息

首先将水平地震荷载作用沿环向展开为傅立叶级数,利用沿圆周法向和切向两个方向的正交性,再将水平地震荷载转化为一致横向荷载组合,使三维求解问题转变为一系列旋转子午面上二维问题的叠加,进而提出圆形地下连续墙场地地震反应的简化计算方法。之后,采用等效线性化方法来考虑土体非线性性质,进一步将非线性地震反应问题转化为线性问题求解。通过对比简化方法结果与三维方法结果,验证了简化方法的实用性和可靠性。比较结果表明,简化方法缩减了模型规模,极大提高了计算效率。最后对某超大直径圆形地下连续墙场地进行了地震反应分析,与场地中不设连续墙的自由场结果相比,发现圆形墙体的围束效应使得基坑底部的加速度峰值有所增大,而对远离墙体的地表土层的地震反应影响很小。

关键词：简化计算方法荷载分解地震反应圆形地下连续墙

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基于风振舒适度的高层建筑生命周期费用模型

同济大学学报（自然科学版） 2013年第12期41卷 1793-1798页

作者：赵昕余天意同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

根据感知结构在风荷载作用下振动的人数所占比例,将超高层建筑舒适度性能水平划分为5个等级,并以结构水平振动加速度作为控制指标,建立了超高层建筑舒适度性能的评价方法.通过虚拟激励法进行频域分析,求得结构在随机风荷载作用下的响应... 详细信息

根据感知结构在风荷载作用下振动的人数所占比例,将超高层建筑舒适度性能水平划分为5个等级,并以结构水平振动加速度作为控制指标,建立了超高层建筑舒适度性能的评价方法.通过虚拟激励法进行频域分析,求得结构在随机风荷载作用下的响应特性,获得1次强风作用下结构各性能水平的可靠度;考虑工程场地可能出现的风荷载水平,得到建筑生命周期内各舒适度性能水平的可靠度;同时,根据投资-收益准则,建立基于舒适度性能的超高层建筑生命周期费用模型;该模型可以考虑不同设计方案下的生命周期费用,并可依据生命周期费用最小原则进行投资决策,是基于性能的抗风设计的具体应用.利用该方法对某超高层建筑调频质量阻尼器(TMD)安装与否进行了投资决策,说明了本方法的适用性.

关键词：超高层建筑基于性能的抗风设计舒适度生命周期费用投资-效益准则