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高电压等级真空断路器研究现状及展望

高电压技术 2024年第2期50卷 451-466页

作者：钟建英孙广雷杨葆鑫赵晓民李旭旭马朝阳贾航张旭升中国电气装备集团科学技术研究院有限公司上海200040 平高集团有限公司平顶山467001 河南省高压电器研究所有限公司平顶山467001 沈阳工业大学电气工程学院沈阳110027

针对绿色电网发展需求,总结对比了现阶段SF6完全替代技术和部分替代技术路线的特点及相关技术,指出真空开断技术是电网绿色低碳发展的有效手段。对比分析现阶段多断口真空断路器的技术特点及研究现状,认为单断口真空断路器在结构及可靠... 详细信息

针对绿色电网发展需求,总结对比了现阶段SF6完全替代技术和部分替代技术路线的特点及相关技术,指出真空开断技术是电网绿色低碳发展的有效手段。对比分析现阶段多断口真空断路器的技术特点及研究现状,认为单断口真空断路器在结构及可靠性方面具有显著优势。目前商业化单断口真空灭弧室已经发展到145 kV/40 kA,综述了高电压大电流单断口真空灭弧室内外绝缘技术、电弧形态演变规律及分合闸控制、温升特性和真空灭弧室焊接质量稳定性的研究现状及未来发展趋势。结果表明:真空灭弧室内部真空间隙的均压设计及长真空间隙绝缘“饱和”问题是制约灭弧室电压等提升的关键因素;耐烧蚀触头材料的制备及磁场设计对触头表面阳极斑点的形成过程和真空断路器分合闸速度匹配至关重要;选取低回路电阻的触头结构、优化真空断路器散热结构能够有效提升真空灭弧室额定通流能力;此外,总结了真空灭弧室焊接质量和稳定性的影响因素,指出陶瓷金属化并选取合适的钎焊温度和焊料能够显著提升焊接强度;最后指出真空断路器趋向于大容量、小型化、智能化、低过电压、免维护、专用化和多功能化发展。

关键词： SF6替代技术真空开断技术单断口真空灭弧室大容量可靠性

大容量压缩空气储能系统空气透平工艺结构及运行特性研究

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汽轮机技术 2024年第1期66卷 53-55页

作者：曹福毅张旭王廷举王祥凤聂诗沁沈阳工程学院能源与动力工程学院沈阳110136 博努力(北京)仿真技术有限公司北京100085

针对大容量(300MW级)蓄热式压缩空气储能系统的空气透平工作组,定量评估了高温方案(315℃)和中温方案(175℃)对透平的工艺流程结构和关键技术参数的影响,探讨了全工况下配气运行方式对透平性能的影响。研究表明,高温方案下透平工作组的... 详细信息

针对大容量(300MW级)蓄热式压缩空气储能系统的空气透平工作组,定量评估了高温方案(315℃)和中温方案(175℃)对透平的工艺流程结构和关键技术参数的影响,探讨了全工况下配气运行方式对透平性能的影响。研究表明,高温方案下透平工作组的工艺结构简单,但储换热系统的初投资高;高温方案的气耗率低,电电转化率高;节流+补气调节方式的高效运行区间最大。

关键词：大容量空气透平工艺流程结构关键技术参数配气方式

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大容量波形存储与分析软件设计

大容量波形存储与分析软件设计

作者：罗思航电子科技大学

学位级别：硕士

随着电子信息行业的迅速发展,信号带宽和数据量不断增大,数字示波器在保持高采样率的同时需要具备较大的存储深度和高效的分析能力,以便充分地捕捉、分析波形细节或偶发信号。本文基于某高性能数字示波器系统,以Visual Studio2022为平台... 详细信息

随着电子信息行业的迅速发展,信号带宽和数据量不断增大,数字示波器在保持高采样率的同时需要具备较大的存储深度和高效的分析能力,以便充分地捕捉、分析波形细节或偶发信号。本文基于某高性能数字示波器系统,以Visual Studio2022为平台,采用C#语言完成了大容量波形存储与分析的软件设计。其中存储模块利用顺序采样功能,实现了更大的存储深度与灵活的存储配置;分析模块采用纯软件的算法设计大容量数据的频谱分析与眼图测量功能,以此满足用户分析信号频谱与信号质量的测试需求。本文具体研究内容如下:1.顺序采样模块:通过软件配置参数、分段读取等操作,实现基于大容量分段存储的顺序采样功能。该功能下单帧存储深度最大可以达到1Gpts;根据不同的时基与存储深度,最多可实现100k帧波形的分段存储。同时,为更好的观察顺序采样下的大量数据,本文在上位机界面设计了三种分析模式:单帧、连续帧和指定帧模式。在单帧分析模式下支持各帧波形时间戳参数的读取,由此观察每一帧绝对定时中包含的重要信息;在连续帧和指定帧分析模式下,通过对多帧波形数据的坐标进行变换,实现叠加、堆叠、拼接和45°斜角四种波形显示模式,便于用户从水平、垂直等多角度对比波形。2.频谱分析改进算法研究:针对现阶段大容量波形FFT分析速度较慢的缺点,研究提升频谱分析效率的相关技术,包括稀疏傅里叶变换(Sparse Fast Fourier Transform,SFFT)、基于单比特量化的MonoFFT变换和二维傅里叶变换(2D-FFT)。通过对比三种技术的性能指标,从软件算法上改进频谱分析的实现方案,并在示波器软件平台上实行初步验证;该方案在保证原有测频精度的条件下,最大分析点数可达65536个点,最高可将频谱分析的运行效率提升60%。3.眼图测量功能模块:基于大容量波形的深存储模式,通过一次触发可以采集以兆为单位长度的波形数据,由此减小了触发抖动;采集到的数据由软件锁相环恢复信号标准时钟,有效规避了硬件电路的非线性误差。眼图矩阵的构造与绘制分别交由系统的数据获取处理线程与定时线程负责,用户在几秒内就可定性地完成信号传输质量判断。此外,该模块还可实现眼高、眼宽等8种相关参数的测量。本文针对上述三大功能模块进行了详细的软件设计与实现,经验证各模块测试效果均达到预期。

关键词：数字示波器大容量顺序采样频谱分析眼图测量

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大容量直流空气断路器电弧动态特性的研究

大容量直流空气断路器电弧动态特性的研究

作者：钱宇沈阳工业大学

学位级别：硕士

近年来,我国新能源系统与分布式电网得到了空前的大力发展,直流输配电技术凭借其经济性好、损耗少、噪声低等优点广泛应用于现代电力系统的各个环节。直流空气断路器是系统中不可替代的保护装置,常承载着关合与分断短路电流的作用,其灭... 详细信息

近年来,我国新能源系统与分布式电网得到了空前的大力发展,直流输配电技术凭借其经济性好、损耗少、噪声低等优点广泛应用于现代电力系统的各个环节。直流空气断路器是系统中不可替代的保护装置,常承载着关合与分断短路电流的作用,其灭弧室的结构与磁场分布特性决定了断路器熄弧的能力。以光伏输电、舰船推进、地铁轨道等领域为代表的电力工业对直流空气断路器的开断容量提出了更高的要求,研发高质量性能优异的大容量空气断路器也成为了直流开断领域目前亟待解决的问题。大容量直流空气断路器是从传统的塑壳式直流空气断路器演化而来,其灭弧室内部空间体积更大,电弧特性更加复杂,若想进行产品的研发,则必须先对大容量直流空气断路器灭弧室中的电弧动态转移机理展开细致的研究。本文基于磁流体动力学(MHD)理论,建立了大容量直流空气电弧等离子体的数学模型,参考国内外常见大容量空气断路器灭弧室内部结构,完成若干个灭弧室内电弧等离子体的动态仿真,展示了电弧从跑弧道中运动发展、拉伸延展、被栅片切割、最后熄灭的电弧演变全过程。通过对比分析多个仿真之间的电弧演变形态以及电弧外特性的差异,总结了不同因素影响下,大容量直流空气灭弧室中电弧的转移机理,详细分析了栅片结构、金属蒸气、磁场分布等因素对电弧动态特性的影响。通过对气流场与温度场的分析,阐明了大尺度空间内电弧的演变行为,并提出了相应的灭弧室结构优化改进的建议。仿真结果表明:本文很好地展示了大容量直流空气断路器灭弧室中电弧的形态变化过程,及不同类型灭弧室的熄弧性能。本文的工作对于大容量直流空气断路器灭弧室的结构设计、优化以及样机的研发提供了一定理论指导作用。

关键词：大容量直流空气断路器磁流体动力学(MHD) 栅片结构金属蒸气

基于编码-解码网络的大容量鲁棒图像隐写方案

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计算机应用 2024年第3期44卷 772-779页

作者：董炜娜刘佳潘晓中陈立峰孙文权武警工程大学密码工程学院西安710086 网络与信息安全武警部队重点实验室(武警工程大学) 西安710086

针对基于编码-解码网络的大容量隐写模型存在鲁棒性弱、无法抵抗噪声攻击和信道压缩的问题,提出一种基于编码-解码网络的大容量鲁棒图像隐写方案。首先,设计了基于密集连接卷积网络(DenseNet)的编码器、解码器和判别器,编码器将秘密信... 详细信息

针对基于编码-解码网络的大容量隐写模型存在鲁棒性弱、无法抵抗噪声攻击和信道压缩的问题,提出一种基于编码-解码网络的大容量鲁棒图像隐写方案。首先,设计了基于密集连接卷积网络(DenseNet)的编码器、解码器和判别器,编码器将秘密信息和载体图像联合编码成隐写图像,解码器提取秘密信息,判别器用于区分载体图像和隐写图像。在编码器和解码器中间加入噪声层,采用Dropout、JPEG压缩、高斯模糊、高斯噪声和椒盐噪声模拟真实环境下的各类噪声攻击,编码器输出的隐写图像经过不同种类的噪声处理,再由解码器解码;通过训练模型,解码器能够对噪声处理后的隐写图像提取秘密信息,以抵抗噪声攻击。实验结果表明,所提方案在360×360像素的图像上隐写容量达到0.45~0.95 bpp,与次优的鲁棒隐写方案相比,相对嵌入容量提升了2.04倍;解码准确率可达0.72~0.97;与未添加噪声层的隐写方案相比,平均解码准确率提高了44个百分点。所提方案在保证高嵌入量、高编码图片质量的同时具有更强的抗噪声攻击能力。

关键词：深度学习信息隐藏图像隐写大容量鲁棒性编码-解码网络对抗性训练

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大容量高速光纤光栅解调系统的数据压缩传输

光电子．激光 2014年第5期25卷 954-961页

作者：李政颖刘牧野蒋熙馨唐智浩周祖德武汉理工大学、光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070

提出了一种基于硬件差分压缩的数据传输方法,以实现大容量高速光纤Bragg光栅(FBG)解调系统中对大数据量的高效率传输。方法根据FBG峰值数据的特征进行差分处理减少数据量,并结合Lempel-Ziv-Welch(LZW)字典压缩算法消除数据冗余,最终实... 详细信息

提出了一种基于硬件差分压缩的数据传输方法,以实现大容量高速光纤Bragg光栅(FBG)解调系统中对大数据量的高效率传输。方法根据FBG峰值数据的特征进行差分处理减少数据量,并结合Lempel-Ziv-Welch(LZW)字典压缩算法消除数据冗余,最终实现大容量高速FBG解调数据的实时传输。数据处理与压缩算法在FPGA上进行硬件实现,数据吞吐率高。根据实验测试,在4kHz解调速率下,FBG静态信号数据压缩率达到16.56%,动态信号数据压缩率达到36.25%。测试结果表明,本文方法在航空发动机动态监测系统平台实验中压缩效果良好,能够有效解决在硬件资源受限下巨大数据量的传输问题。

关键词：光纤Bragg光栅(FBG)解调系统 ,数据压缩传输大容量高速字典压缩算法

绝缘热管在大容量环保充气式开关柜应用可行性分析

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高压电器 2024年第6期60卷 10-18页

作者：费翔朱志豪孙河南郭锋卢留洋张庆飞平高集团有限公司河南平顶山467000

文中首先针对热管传热原理进行了研究,基于CFD建模和仿真探寻了热管内部液态和气态工作介质冷凝蒸发的相互作用过程,通过与铜棒对比相同边界条件下的冷热端温度差和热阻,验证了热管高导热性的特点。然后对大容量充气式开关柜的温升传热... 详细信息

文中首先针对热管传热原理进行了研究,基于CFD建模和仿真探寻了热管内部液态和气态工作介质冷凝蒸发的相互作用过程,通过与铜棒对比相同边界条件下的冷热端温度差和热阻,验证了热管高导热性的特点。然后对大容量充气式开关柜的温升传热过程进行了分析,对采用了热管结构的充气柜,在进行温度场仿真分析时将热管模型进行等效处理,忽略内部较为复杂的相变传热过程,可大幅提高计算效率,并通过试验验证了与气流场仿真结果的偏差在10%以内。最后提出了一种提高热管工作效率的绝缘热管结构,通过合理设计内部腔体、铜管嵌件和冷热段传热基座,并选用合适的工作液介质,使其同时满足绝缘和传热的要求,应用在12 kV/4000 A环保充气柜上,顺利通过了绝缘和1.1倍温升试验考核。

关键词：绝缘热管大容量充气式开关柜散热设计工质热传导系数相变传热热阻

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大容量磷酸铁锂动力电池热失控预警策略研究

中国安全科学学报 2021年第11期31卷 120-126页

作者：刘同宇李师付卫东段强领孙金华王青松中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室安徽合肥230026 郑州深澜动力科技有限公司河南郑州450000

为探究磷酸铁锂动力电池热失控预警方法,在大型锂离子电池热失控试验集装箱内,研究商用大容量LFP电池(305 Ah)在外部加热和过充条件下的热失控特征;根据样品电池的热失控特征参数,设计开发耦合电池温度、特征气体、烟雾和挥发性有机化合... 详细信息

为探究磷酸铁锂动力电池热失控预警方法,在大型锂离子电池热失控试验集装箱内,研究商用大容量LFP电池(305 Ah)在外部加热和过充条件下的热失控特征;根据样品电池的热失控特征参数,设计开发耦合电池温度、特征气体、烟雾和挥发性有机化合物(VOC)传感器信号的三级预警策略,并试验验证该策略。结果表明:大容量LFP热失控过程存在一系列稳定的特征试验现象,多种特征参数可应用于电池热失控的早期预警;利用开发的分级预警策略,可实时监控LFP的安全状态,在目标电池发生热失控前,可以提前15 min预警,为热失控防控提供应急处置时间。

关键词：磷酸铁锂(LFP)电池大容量动力电池热失控预警策略

550kV/80kA断路器大容量试验回路研究

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高压电器 2023年第5期59卷 200-206页

作者：姜子元阎对丰王培人刘朴者永祥西安高压电器研究院股份有限公司西安710077

随着电网容量的不断增加,电力系统对断路器开断短路电流的能力要求也越来越高,550 kV/63kA断路器已不能满足某些电网的需要,为了配合550 kV/80 kA断路器的研制,文中设计和建立了550kV/80kA断路器大容量试验的试验回路,介绍试验回路设计... 详细信息

随着电网容量的不断增加,电力系统对断路器开断短路电流的能力要求也越来越高,550 kV/63kA断路器已不能满足某些电网的需要,为了配合550 kV/80 kA断路器的研制,文中设计和建立了550kV/80kA断路器大容量试验的试验回路,介绍试验回路设计中遇到的问题以及解决方法。

关键词：断路器型式试验大容量 550 kV/80 kA