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面向城市变电站降噪的惯性放大声学超材料板应用

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应用声学 2024年第5期43卷 964-970页

作者：蒋科若胡华杰沈涛岳龙徐春土国网浙江省电力有限公司宁波供电公司宁波315000 宁波送变电建设有限公司宁波315000

城市变电站变压器、电抗器以及风机等设备产生的噪声对居民正常生活和工作产生不良影响。面向城市变电站设备低频噪声的控制需求,提出了采用惯性放大声学超材料板隔离变电站设备低频噪声向周边区域传递的防护方案,并为此首先建立了惯性... 详细信息

城市变电站变压器、电抗器以及风机等设备产生的噪声对居民正常生活和工作产生不良影响。面向城市变电站设备低频噪声的控制需求,提出了采用惯性放大声学超材料板隔离变电站设备低频噪声向周边区域传递的防护方案,并为此首先建立了惯性放大声学超材料的能带及振-声学特性计算模型,在此基础上分析了带隙的结构参数调控规律,最后通过隔声实验对计算模型和参数调控规律进行了验证。结果表明:当在板上附加惯性放大机构后,结构在132~450 Hz及600~1409 Hz两个频段内出现了带隙,能够抑制弹性波的传播。跨距增大与惯性放大角增大都会带来隔声性能的提高。研究结果为惯性放大声学超材料板用于变电站低频噪声的隔离提供了设计依据。

关键词：声学超材料惯性放大变电站低频噪声声透射损失

基于ICEEMDAN的钢铁行业负荷预测方法

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浙江电力 2024年第5期43卷 27-34页

作者：张思李洋王波朱耿贺旭国网浙江省电力有限公司杭州310007 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司浙江宁波315100

针对钢铁行业负荷预测精度不高的问题,提出了基于ICEEMDAN(改进的自适应噪声完备集合经验模态分解)的钢铁行业负荷预测方法。首先,通过ICEEMDAN将钢铁行业电力负荷分解为高、低频模态分量。其次,基于GA(遗传)算法筛选出高、低频分量的... 详细信息

针对钢铁行业负荷预测精度不高的问题,提出了基于ICEEMDAN(改进的自适应噪声完备集合经验模态分解)的钢铁行业负荷预测方法。首先,通过ICEEMDAN将钢铁行业电力负荷分解为高、低频模态分量。其次,基于GA(遗传)算法筛选出高、低频分量的主要影响因素,并采用PSO-BP(粒子群优化-反向传播神网络)算法分别构建高、低频分量预测模型。最后,将各组分量的预测结果迭代重组,得到最终的负荷预测结果。算例分析结果表明,相较于其他预测方法,该方法的预测误差小,精度较高。

关键词：冲击负荷负荷预测 ICEEMDAN模型遗传算法 PSO-BP模型

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可控电感在WPT系统动态性能的优化方法

重庆大学学报 2024年第6期47卷 103-117页

作者：凌荣光何磊杰刘巧孟繁超叶佳青唐春森国网浙江省电力有限公司宁波供电公司浙江省宁波市315000 重庆大学自动化学院重庆400044

SS型Buck-WPT(Buck-wireless power transfer)系统由Buck电路和基本的SS型无线电能传输电路组成。该电路系统因为结构和控制方式简单、控制效果明显等优点在感应式无线电能传输方面得到广泛应用。但该电路的动态特性并不能满足一些时变... 详细信息

SS型Buck-WPT(Buck-wireless power transfer)系统由Buck电路和基本的SS型无线电能传输电路组成。该电路系统因为结构和控制方式简单、控制效果明显等优点在感应式无线电能传输方面得到广泛应用。但该电路的动态特性并不能满足一些时变系统对快速性的较高要求。例如,系统在启动时会存在较强震荡和较大超调,系统负载改变时稳定状态会发生改变且存在明显抖动,系统极限空载时原边谐振电流会增大,且该电流值远超出安全工作范围。本文提出了一种基于可控电感的SS型Buck-WPT系统。首先,分析了电感值可调的方法并在COMSOL中建立仿真模型验证其电感值可控的特性。其次,对SS型Buck-WPT系统进行数学建模,将SS型WPT系统作为Buck电路的特殊负载,推导SS型Buck-WPT系统状态空间方程。研究其三维空间内相轨迹的降维描述方法,将该系统用二维相轨迹描述系统运行过程。然后,通过分析启动阶段相轨迹运行规律,改进前级Buck电路。将传统Buck电路中的电感换成可控电感,运用其电感值可调的控制系统开通阶段的运行轨迹,使系统在1个开关周期内无超调快速进入稳态。当系统负载改变时,系统的输出电压会改变,且是不断抖动来回反复的过程,利用PI算法对系统进行恒流控制。通过可控电感控制系统相轨迹,使副边输出能无抖动快速进入稳态,保证输出电压不变。针对SS型谐振网络的Buck-WPT系统中出现空载大电流的问题,提出了将可控电感串联接入原边谐振网络的方法。实时检测原边谐振电流值,该值超过正常工作范围,感值就快速增大,减小原边谐振电流,达到空载时维持原边谐振电流安全值以下。最后,验证上述方法在优化SS型Buck-WPT系统动态特性的有效性,在Simulink中搭建仿真电路。该方法能减小工作条件改变时带来的系统抖动,且在不改变系统响应速度前提下减小超调,优化系统动态性能,增强系统抗负载扰动力,提高系统带负载能力有明显效果。

关键词：无线电能传输动态性能优化可控电感相轨迹规划

二次掺杂聚苯胺改性玄武岩鳞片复合环氧涂层的疏水防腐性能

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中国表面工程 2024年

作者：俞嘉辉安然任建炜王朴炎胡慧峰刘栓宁波市电力设计院有限公司国网浙江省电力有限公司电力科学研究院中国科学院宁波材料技术与工程研究所

苛刻海洋腐蚀环境下防护涂层的腐蚀失效严重威胁着海工装备的可靠运行和长寿命服役安全，传统防腐涂层在大气中的水接触角小，在苛刻海洋腐蚀环境下的长效防护性能不佳。为了提升环氧涂层在苛刻海洋腐蚀环境中的防护性能和疏水性能，采... 详细信息

苛刻海洋腐蚀环境下防护涂层的腐蚀失效严重威胁着海工装备的可靠运行和长寿命服役安全，传统防腐涂层在大气中的水接触角小，在苛刻海洋腐蚀环境下的长效防护性能不佳。为了提升环氧涂层在苛刻海洋腐蚀环境中的防护性能和疏水性能，采用对氨基苯甲酸（ABA）将蚀刻后的玄武岩鳞片（B）与聚苯胺（PANI）共价结合，得到玄武岩鳞片/聚苯胺（BP）粉末，通过全氟十四烷酸对BP进行二次掺杂，得到氟化玄武岩鳞片/聚苯胺（FBP）复合材料。在碳钢Q235上制备了以FBP为功能填料的复合环氧涂层，该涂层具有良好的疏水性和防护性能。润湿性测试结果表明：涂层表面的接触角能达到138.1°，在经过100次往复循环摩擦后涂层水接触角仍能达到127.4°。电化学测试结果表明：在3.5wt.%NaCl溶液中浸泡20 d后，环氧复合氟化玄武岩鳞片/聚苯胺（EP/FBP）涂层具有最大低频阻抗模量0.654 TΩ·cm2和最小的腐蚀电流密度2.59 pA·cm2。EP/FBP涂层优异的耐蚀性主要归因于涂层表面形成的微/纳结构和B的片层阻隔与PANI缓蚀作用的协同效应，该复合涂层有效降低腐蚀介质向漆膜内部的渗透速率。因此，通过利用PANI二次掺杂特性制备的疏水PANI，能有效降低腐蚀介质向环氧涂层内部的渗透速率，为新型功能填料在环氧涂层中的应用提供新思路。

关键词：疏水涂层氟化玄武岩环氧涂层电化学腐蚀

面向配网规划的光储最优配比显式表征及量化分析方法

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南方电网技术 2024年

作者：王旭晴龚向阳杨林泽董博曾德龙王海玲汪洋赖晓文雷星雨北京清能互联科技有限公司国网浙江省电力有限公司宁波市奉化区供电公司宁波恒晨电力建设有限公司

随着光伏大规模接入配电网，为平抑光伏出力的波动性，提高配网运行经济效益，储能作为灵活、经济的可控资源，成为配电网规划投资的重要选择。传统的配网规划光储最优配比以及经济效益分析方法通过对不同光伏容量下的规划问题进行求解... 详细信息

随着光伏大规模接入配电网，为平抑光伏出力的波动性，提高配网运行经济效益，储能作为灵活、经济的可控资源，成为配电网规划投资的重要选择。传统的配网规划光储最优配比以及经济效益分析方法通过对不同光伏容量下的规划问题进行求解，以获得光储配比。此类方法需要求解大量规划问题，计算效率低下，且无法显式量化地分析储能容量对于整体经济效益的影响，难以对系统规划起到指导作用。为此，提出了一种面向配网规划的光储最优配比显式表征及量化分析方法。首先，考虑接入配网的光伏出力以及储能物理运行特性约束，构建以配网光储规划总体经济效益最高为目标的配网光储规划模型，并通过预求解的方法将模型进行凸转化。然后，基于多参数规划方法，以光伏容量为规划参数，构建储能最优规划容量以及配网规划总体成本与配网接入光伏容量的解析表达式。最后，基于解析表达式分析不同光伏容量下最优储能容量以及最优光储配比对配网规划整体经济效益的影响机理，以辅助配网规划方案的制定。在PJM5节点系统与IEEE 141节点系统的算例分析结果验证所提方法的有效性。

关键词：光储联合系统配电网规划多参数规划

人教版高中生物学教材中“科学方法”栏目的应用

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生物学教学 2024年第2期49卷 82-84页

作者：颜未央王秀红浙江省宁波市咸祥中学宁波315100 浙江省宁波市教育局教研室宁波315100

基于生物学学科核心素养,对人教版高中生物学教材中“科学方法”栏目进行了介绍与归纳,着重说明科学思维和科学探究在高中生物学教学中的应用。

关键词：人教版教材科学方法栏目应用

UV/H_(2)O_(2)和UV/PDS体系下黑碳标志物苯六酸降解动力学研究

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复旦学报（自然科学版） 2024年第4期63卷 519-528页

作者：刘晓静刘春晖燕姝雯复旦大学环境科学与工程系上海200433 宁波海事局宁波315100

苯六酸是焦炭、木炭和炭黑等多种碳物质彻底氧化的最终产物,在自然界中广泛存在,其环境归趋备受关注。本研究基于HO·及SO_(4)^(-)·高级氧化技术,考察了不同pH下UV/H_(2)O_(2)和UV/PDS体系中苯六酸的降解,发现相应的二级反应速率常数... 详细信息

苯六酸是焦炭、木炭和炭黑等多种碳物质彻底氧化的最终产物,在自然界中广泛存在,其环境归趋备受关注。本研究基于HO·及SO_(4)^(-)·高级氧化技术,考察了不同pH下UV/H_(2)O_(2)和UV/PDS体系中苯六酸的降解,发现相应的二级反应速率常数随pH变化而变化。拟合得到苯六酸7种形态在UV/H_(2)O_(2)中降解的二级反应速率常数范围为(3.2~85.1)×107 mol^(-1)·L·s^(-1),在UV/PDS中降解的二级反应速率常数范围为(1.1~30.5)×107 mol^(-1)·L·s^(-1)。同时给出了其在两种体系下降解的二级反应速率常数预测公式,建立动力学模型并模拟了两种体系下HO·及SO_(4)^(-)·的稳态浓度,结果发现:两种自由基的稳态浓度数量级范围在10^(-13)~10^(-11) mol·L^(-1)随pH增大,UV/H_(2)O_(2)体系中[HO·]ss先增大后减小,UV/PDS体系中[SO_(4)^(-)·]ss逐渐减小,且在该体系中[HO·]ss在酸性条件下的数值明显高于碱性条件。苯六酸是黑碳经过迁移转化后形成的重要产物之一,将苯六酸的降解与黑碳在环境中的归趋联系起来,可为全球碳循环的理解与探索提供有益补充。

关键词：苯六酸羟基自由基硫酸根自由基降解动力学

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基于双锥微钠光纤的GIS微水监测技术

浙江电力 2024年第5期43卷 109-115页

作者：邵先军陈孝信姜炯挺王玉昆季俊廷杜厚贤马国明国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司浙江宁波315100 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

GIS(气体绝缘封闭组合电器)内微水含量升高会降低其绝缘水平。为了实现对GIS内部绝缘气体湿度的在线监测,设计了一种基于双锥微纳光纤的GIS湿度传感器。首先采用BPM(光束传播法)对双锥微纳光纤的光场进行仿真,研究双锥微纳光纤的光场分... 详细信息

GIS(气体绝缘封闭组合电器)内微水含量升高会降低其绝缘水平。为了实现对GIS内部绝缘气体湿度的在线监测,设计了一种基于双锥微纳光纤的GIS湿度传感器。首先采用BPM(光束传播法)对双锥微纳光纤的光场进行仿真,研究双锥微纳光纤的光场分布与模式干涉理论,得到SF6气体随微水含量的变化规律;然后采用熔融拉锥法制备了双锥微纳光纤湿度传感器,并进行了湿度传感实验。最后结合实验得出结论,基于双锥微纳光纤的湿度传感器检测灵敏度为-51.75 pm/%RH,能够实现对电气设备湿度的连续在线监测。

关键词： GIS 微纳光纤湿度传感器

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支持抑制型脉冲神经网络的硬件加速器

计算机工程与应用 2024年第8期60卷 338-347页

作者：钱平韩睿谢凌东罗旺徐华荣李松松郑振东国网浙江省电力有限公司杭州310000 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司浙江宁波315000 国网电力科学研究院有限公司南京210000 中国科学技术大学苏州高等研究院江苏苏州215123

现有脉冲神经网络加速器的设计过多关注于硬件层面的功能完备性,缺少算法层面的相关协同优化以保证硬件计算效率。此外,传统的事件驱动型脉冲神经网络加速器没有考虑到脉冲神经元模型中普遍存在的脉冲抖动现象,因此不能实现对抑制型脉... 详细信息

现有脉冲神经网络加速器的设计过多关注于硬件层面的功能完备性,缺少算法层面的相关协同优化以保证硬件计算效率。此外,传统的事件驱动型脉冲神经网络加速器没有考虑到脉冲神经元模型中普遍存在的脉冲抖动现象,因此不能实现对抑制型脉冲神经网络的支持。为解决上述问题,采用软硬件结合的方式,提出了一种支持抑制型脉冲神经网络加速器的设计方法。软件优化层面通过对脉冲神经网络计算冗余性的分析,提出了相应的近似计算方法以大幅降低脉冲神经网络的计算量;硬件设计层面提出了解决脉冲抖动问题的计算模块,并在此基础上设计了与近似计算方法相适应的并行计算结构。为验证设计的合理性,在XilinxZC706 FPGA上部署了加速器原型FEAS。在主流数据集上的测试结果显示,相较以往脉冲神经网络的加速器部署,FEAS在保持97.54%原有模型精度的情况下获得超过一个数量级的性能提升。

关键词：脉冲神经网络事件驱动抑制型网络近似计算硬件加速器