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基于松弛特性和主成分分析的锂离子电池荷电状态估计

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电气工程学报 2024年

作者：范元亮吴涵黄兴华刘京朱俊伟方略斌何锋国网福建省电力有限公司电力科学研究院广东工业大学自动化学院国网福建省电力有限公司莆田供电公司国网福建省电力有限公司

锂离子电池的荷电状态(State of charge,SOC)是电池管理系统的重要参数之一。针对开路电压法估计电池SOC需要将电池长时间静置的问题，提出基于松弛特性和主成分分析(Principal component analysis,PCA)的锂离子电池SOC估计模型。首先... 详细信息

锂离子电池的荷电状态(State of charge,SOC)是电池管理系统的重要参数之一。针对开路电压法估计电池SOC需要将电池长时间静置的问题，提出基于松弛特性和主成分分析(Principal component analysis,PCA)的锂离子电池SOC估计模型。首先，提出利用电池电压松弛曲线估计SOC的方法，并据此搭建了门控循环单元神经网络(Gated recurrent unit recurrent neural network,GRU-RNN)模型，使电池静置时间相比开路电压法大幅缩短；然后，针对电压松弛曲线数据维度较高的问题，采用PCA方法对输入数据降维，降低了GRU-RNN模型的复杂度；最后，设计了锂离子电池周期放电试验和动态放电试验，完成了电池电压松弛曲线及SOC数据收集，并用于模型训练和测试。试验结果表明，针对各恒流放电或动态放电工况，所提出的锂离子电池SOC估计方法在电池短时间静置的情况下仍具有高精度，PCA方法有效缩短了模型训练时间。

关键词：锂离子电池荷电状态松弛效应主成分分析

C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体自由燃弧特性仿真研究

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高压电器 2024年第9期60卷 11-19页

作者：李爽理乐陈圣毕海涛林莘庚振新国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院沈阳110055 沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870

目前电力行业中采用C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体作为绝缘介质替代SF_(6)的可推广性较高,但对其灭弧性能的研究仍有待深入。文中基于磁流体动力学(MHD)理论模拟了棒—棒电极间隙的自由燃弧动态过程,计算了0.6 MPa的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混... 详细信息

目前电力行业中采用C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体作为绝缘介质替代SF_(6)的可推广性较高,但对其灭弧性能的研究仍有待深入。文中基于磁流体动力学(MHD)理论模拟了棒—棒电极间隙的自由燃弧动态过程,计算了0.6 MPa的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体(C_(4)F_(7)N占比分别为7%、10%、20%)和SF_(6)的电弧伏安特性。研究结果表明:C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体在轴向的扩散能力强于SF_(6)气体;与C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体相比,SF_(6)气体的燃弧温度更低,增大C_(4)F_(7)N的比例可降低燃弧温度;在燃弧过程中SF_(6)气体的电弧电压最低,增加C_(4)F_(7)N的比例对降低混合气体的电弧电压效果明显。

关键词： C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体 SF_(6)替代气体 MHD 自由燃弧

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金刚石NV色心磁力仪测磁性能优化

电子测量技术 2024年

作者：耿佳琪赵龙仇如嘉柯艳国赵博文国网安徽省电力有限公司电力科学研究院国网安徽省电力有限公司安徽省国盛量子科技有限公司

金刚石NV色心以其高磁场灵敏度、常温工作等优势成为一种非常有前景的磁场传感器。本文介绍了NV色心测磁原理，设计并搭建了基于NV色心的磁测量系统，通过激光-荧光差分光路将噪声降低至约1/8，使用微波混频调制方法将ODMR谱线斜率提升... 详细信息

金刚石NV色心以其高磁场灵敏度、常温工作等优势成为一种非常有前景的磁场传感器。本文介绍了NV色心测磁原理，设计并搭建了基于NV色心的磁测量系统，通过激光-荧光差分光路将噪声降低至约1/8，使用微波混频调制方法将ODMR谱线斜率提升2.5倍左右，最终基于NV色心浓度<300ppb的金刚石样品实现了0.934nT/ Hz1/2的磁场测量灵敏度。同时设计了基于双微波调制解调的NV测磁系统，并在10kHz采样率下实现了1.76×10-4的测量不确定度，基于阿伦方差分析方法，在0.2s统计时间条件下测量不确定度达到10ppm。

关键词：金刚石NV色心灵敏度磁力仪

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基于灰色关联度的继电保护装置状态评价研究

电测与仪表 2024年

作者：徐峰盛海华吴佳毅郑燃王均慧殷欢殷建军国网浙江省电力有限公司北京四方继保工程技术有限公司国网浙江省电力有限公司金华供电公司

为有效利用继电保护装置的状态信息数据，提高运维工作效率和质量。文章对继电保护装置的静态历史数据和实时监测数据进行挖掘和分析，选取合理的监测参数，搭建由11个评价指标构成的继电保护装置状态评价体系；运用熵值法对状态评价指... 详细信息

为有效利用继电保护装置的状态信息数据，提高运维工作效率和质量。文章对继电保护装置的静态历史数据和实时监测数据进行挖掘和分析，选取合理的监测参数，搭建由11个评价指标构成的继电保护装置状态评价体系；运用熵值法对状态评价指标权重进行定量研究，根据量化结果，引入灰色关联分析理论，计算继电保护装置实时状态与最优工作状态间的灰色关联度，从而实现其运行状态的在线分析和实时评价，给继电保护运维工作提供技术支撑；根据某变电站9台继电保护装置的静态历史数据和实时监测数据进行分析研究，验证了该状态评价方法的可靠性和准确性。

关键词：继电保护装置状态评价熵值法灰色关联度

铜铝锌复合金属氧化物导热系数和储热特性研究

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太阳能学报 2024年第9期45卷 647-654页

作者：吕洪坤邓佳莉丁历威侯成龙肖刚祝培旺国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014 浙江大学清洁能源与碳中和重点实验室杭州310027 浙江大学能源高效清洁利用全国重点实验室杭州310027 浙江大学嘉兴研究院嘉兴314031

铜铝复合金属氧化物储热材料导热系数低,该文通过复合导热相氧化锌提高导热系数,对其导热提升机理和改善后的储热特性进行研究。结果表明:铜铝锌复合金属氧化物Cu_(9)Al_(1)Zn_(3)固体介质连续性提高/孔隙率降低/导热系数提高71%;同时... 详细信息

铜铝复合金属氧化物储热材料导热系数低,该文通过复合导热相氧化锌提高导热系数,对其导热提升机理和改善后的储热特性进行研究。结果表明:铜铝锌复合金属氧化物Cu_(9)Al_(1)Zn_(3)固体介质连续性提高/孔隙率降低/导热系数提高71%;同时其氧化还原基本可逆,还原/氧化反应时间从Cu_(9)Al_(1)的1.45 min/4.48 min降到1.16 min/2.82 min,循环稳定性高,在200次循环内能够保持98.3%的还原特性和94.2%的氧化特性;成型模块储热试验中Cu_(9)Al_(1)Zn_(3)模块还原/氧化反应时间从Cu_(9)Al_(1)的30.4 min/24.5 min降到20.5 min/22.9 min,反应速率加快,反应时间缩短,能够更快完成储放热响应。

关键词：复合材料热化学热能储存热分析金属氧化物

输电塔角钢构件加固性能试验与有限元对比研究

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电力科学与技术学报 2024年第3期39卷 134-141,149页

作者：黄晓予徐晓立杨迪珊翁兰溪国网福建省电力有限公司经济技术研究院福建福州350000 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司福建福州350000

为研究不同加固方式对输电塔角钢主构件极限承载力的影响,给老旧角钢输电塔加固提供技术支持。提出针对输电塔主材夹具式和穿孔式2种加固形式,分别通过静载试验和参数化有限元模拟,研究不同加固方式、加固位置、连接件间距等参数下加固... 详细信息

为研究不同加固方式对输电塔角钢主构件极限承载力的影响,给老旧角钢输电塔加固提供技术支持。提出针对输电塔主材夹具式和穿孔式2种加固形式,分别通过静载试验和参数化有限元模拟,研究不同加固方式、加固位置、连接件间距等参数下加固构件的破坏形态、承载力大小以及加固效果,并分析构件加固机理。研究结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合良好,极限承载力和破坏形态与试验结果相近;加固改变原构件的破坏形态,从整体失稳转变为局部失稳;加固构件两端连接,承载力提高约7%~8%,而增加中间连接后其加固效果比两端连接提升1倍。2种加固方式均能有效提高构件承载力,中间位置增设连接件可使承载力提高更为显著。

关键词：输电塔角钢极限承载力加固有限元分析

基于故障时刻自同步的波形比较式多端配电网快速保护方案

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智慧电力 2024年第2期52卷 79-86,100页

作者：黄见虹翟博龙宋福海肖澍昱顾本硕刘伟徐光福国网福建省电力有限公司福建福州350003 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北武汉430074 南京南瑞继保工程技术有限公司江苏南京211102

为打破电气量的同步采集技术壁垒,并合理应对不平衡差流问题,分析了基于故障检测时刻保护数据自同步的实现方法,利用多端电流合成和Tanimoto系数构建了波形相似度比较式保护新判据。基于5G网络数据实时传输功能,形成了一套适用于多端配... 详细信息

为打破电气量的同步采集技术壁垒,并合理应对不平衡差流问题,分析了基于故障检测时刻保护数据自同步的实现方法,利用多端电流合成和Tanimoto系数构建了波形相似度比较式保护新判据。基于5G网络数据实时传输功能,形成了一套适用于多端配电网的综合快速保护方案。经PSCAD/EMTDC软件仿真,验证了所提方案能够快速可靠地确定故障区段,能很好地适应配电网复杂故障场景。

关键词：故障自同步信息合成 Tanimoto波形相似度 5G传输多端配电网快速保护方案

全尺寸高压开关柜电缆绝缘故障电致燃烧试验研究及机理分析

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高压电器 2024年第3期60卷 42-49页

作者：张佳庆陈庆涛柯艳国赵恒阳尚峰举贾佳过羿马国明国网安徽省电力有限公司电力科学研究院合肥230601 电力火灾与安全防护安徽省重点实验室合肥230022 国家电网公司输变电设施火灾防护实验室合肥230022 国网安徽省电力有限公司合肥230061 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

由于开关柜的封闭特性,长期以来研究人员对于开关柜内火灾发展的时空演变规律缺乏认知,对电缆放电能否引燃、如何燃烧有争议,针对性的防范措施缺乏依据。燃烧试验难度大,全尺寸试验难以开展。文中针对高压开关柜电缆单相接地短路引发火... 详细信息

由于开关柜的封闭特性,长期以来研究人员对于开关柜内火灾发展的时空演变规律缺乏认知,对电缆放电能否引燃、如何燃烧有争议,针对性的防范措施缺乏依据。燃烧试验难度大,全尺寸试验难以开展。文中针对高压开关柜电缆单相接地短路引发火灾的过程开展研究。搭建全尺寸试验平台,研究掌握了电缆短路起火过程中开关柜内外以及电缆外皮的温度分布情况。开展了多物理场仿真研究,构建了开关柜起火模型,掌握了火灾蔓延规律。基于仿真和试验结果对电缆电致燃烧过程中电缆材料分解过程及材料分解对燃烧的影响进行了分析。通过上述研究,掌握了高压开关柜电缆绝缘故障燃烧机理,掌握了电缆外皮温度可以很好的反应开关柜内部故障温度,为开关柜火灾预防奠定了基础。

关键词：燃烧模拟电缆故障数值模拟引燃机理材料热解

基于安全强化学习的主动配电网有功-无功协调优化调度

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中国电力 2024年第3期57卷 43-50页

作者：焦昊殷岩岩吴晨刘建徐春雷徐贤孙国强国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 河海大学电气与动力工程学院江苏南京211100 国网江苏省电力有限公司江苏南京210024

提出一种基于离线策略的安全强化学习方法,通过离线训练大量配电网历史运行数据,摆脱了传统优化方法对完备且准确模型的依赖。首先,结合配电网络参数信息,建立了基于约束马尔可夫决策过程的有功无功优化模型;其次,基于原始对偶优化法设... 详细信息

提出一种基于离线策略的安全强化学习方法,通过离线训练大量配电网历史运行数据,摆脱了传统优化方法对完备且准确模型的依赖。首先,结合配电网络参数信息,建立了基于约束马尔可夫决策过程的有功无功优化模型;其次,基于原始对偶优化法设计了新型安全强化学习方法,该方法在最大化未来折扣奖励的同时最小化成本函数;最后,在配电系统上进行仿真。仿真结果表明:所提方法能够根据配电网实时观测信息,在线生成满足复杂约束条件且具有经济效益的调度策略。

关键词：主动配电网有功无功协调优化安全强化学习