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温度影响下碳纤维导线分层力学特性有限元分析

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西南交通大学学报 2024年第3期59卷 700-711页

作者：祝贺袁鸣郭鑫东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132000

为探明温度对碳纤维导线分层力学特性的影响,考虑拐点温度,利用电热模块施加不同电压得到多种温度,并计算分析不同温度和拉断力条件下碳纤维导线的各层、各股和各截面应力应变分布.研究结果表明:拐点温度后,碳芯受到正向应力但铝绞线承... 详细信息

为探明温度对碳纤维导线分层力学特性的影响,考虑拐点温度,利用电热模块施加不同电压得到多种温度,并计算分析不同温度和拉断力条件下碳纤维导线的各层、各股和各截面应力应变分布.研究结果表明:拐点温度后,碳芯受到正向应力但铝绞线承受负向应力,使碳纤维导线失去了承担拉断力的作用;各股线的最大应力和应变均出现在线的两端,倒角位置的应力和应变结果略大于对应股线主体上的应力;碳纤维导线各个截面的最大应力均为正值,均出现在碳芯上,其靠近外力施加端截面的最大应力出现突然下降的现象;碳纤维导线更适用于各种温度条件,但应注意导线两端夹持位置和梯形截面中小截面的力学特性变化.

关键词：碳纤维导线温度效应分层力学温度-力学模型有限元仿真

基于LeNet5like的迁移学习风电机组叶片覆冰故障诊断研究

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仪器仪表学报 2024年第3期45卷 128-143页

作者：吕游封烁郑茜邓丹刘吉臻华北电力大学新能源电力系统全国重点实验室北京102206 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

针对海上风电场和高海拔地区风机机组的叶片覆冰故障模型精度低、建模速度慢等问题,提出一种基于LeNet5like的迁移学习风电机组叶片覆冰故障诊断方法。首先,整合监控和数据采集系统的记录数据与风机覆冰情况进行预处理,建立训练数据集;... 详细信息

针对海上风电场和高海拔地区风机机组的叶片覆冰故障模型精度低、建模速度慢等问题,提出一种基于LeNet5like的迁移学习风电机组叶片覆冰故障诊断方法。首先,整合监控和数据采集系统的记录数据与风机覆冰情况进行预处理,建立训练数据集;其次,基于改进后的LeNet5like网络构建覆冰故障诊断模型,提取数据集中多变量间的相关性特征信息;然后,经网络参数微调迁移学习对模型进行训练,实现对其他风机覆冰故障诊断模型的快速建立;最后,经实验验证,该模型覆冰故障诊断准确率为98.90%,较无迁移模块网络训练时间缩短28 s,提升约15.91%,验证了基于LeNet5like的迁移学习风电机组叶片覆冰故障诊断方法的精确性和快速性。

关键词：故障诊断叶片覆冰迁移学习 LeNet5like网络 SCADA数据

黑龙江省近60 a玉米需水量时空变化特征分析

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节水灌溉 2024年第3期 104-114,123页

作者：杨龙孟凡香孙智敏李欣如黑龙江大学水利电力学院哈尔滨150080

作物需水量的时空分布是科学地制定不同地区灌溉用水定额的依据。黑龙江省作为中国重要的商品粮基地,多年来其灌溉水利用效率排名均处在全国中等偏后水平,因此,合理计算和分析作物需水量对提高灌溉水利用效率和粮食产量具有重大意义。... 详细信息

作物需水量的时空分布是科学地制定不同地区灌溉用水定额的依据。黑龙江省作为中国重要的商品粮基地,多年来其灌溉水利用效率排名均处在全国中等偏后水平,因此,合理计算和分析作物需水量对提高灌溉水利用效率和粮食产量具有重大意义。基于黑龙江省28个站点1961-2020年气象资料数据,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式,从玉米年需水量、各生育期需水量以及不同年代各生育期需水量3个视角,分析各需水量的统计特征参数,利用Mann-Kendall检验、滑动t检验和气候倾向率识别其趋势、突变等特征,并用ArcGIS绘制空间分布图,深入研究玉米各生育期需水量的时空变化特征。结果表明:近60 a黑龙江省玉米年需水量均值为477.47 mm,气候倾向率为-23.11~5.62 mm/(10 a),年需水量整体呈下降趋势,其序列在2008年发生突变;近60 a玉米各生育期需水量均值分别为13.96、77.72、74.64、44.60、204.46和62.38 mm,其序列突变发生点不同;玉米各生育期需水量最大值主要出现在20世纪70年代,需水量最小值出现在21世纪初和21世纪10年代;各生育期需水量上升趋势最大主要出现在20世纪70年代和20世纪90年代,而下降趋势最大的主要出现在21世纪初。玉米不同视角下的需水量自西向东总体表现为先减少后增大的趋势,其中抽雄-乳熟期是玉米需水的关键时期。

关键词：黑龙江省玉米需水量生育期时空变化

甲基三甲氧基硅烷修饰对SiO_(2)增透膜耐候性能的影响研究

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无机盐工业 2024年第5期56卷 64-69页

作者：张宇赵志超赵翠莲孙楠楠河北水利电力学院基础部河北沧州061000

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为修饰剂,利用酸催化的方法制备了SiO_(2)增透膜液。采用浸渍提拉法在玻璃基片上进行镀膜,利用马弗炉对膜层进行固化处理,所得膜层通过冷凝水试验箱和TABER磨耗仪进行了耐水和耐磨测... 详细信息

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为修饰剂,利用酸催化的方法制备了SiO_(2)增透膜液。采用浸渍提拉法在玻璃基片上进行镀膜,利用马弗炉对膜层进行固化处理,所得膜层通过冷凝水试验箱和TABER磨耗仪进行了耐水和耐磨测试,从而研究了MTMS的加入量对SiO_(2)增透膜透过性能及耐候性能的影响。结果表明:适量MTMS的加入可提高SiO_(2)增透膜的透过性能,当n(MTMS)/n(TEOS)=0.5时,其增透性能由未加MTMS时的5.2%增加到5.8%,增长了11.5%,而随着MTMS加入量的增多,增透性能又会呈现下降的趋势;MTMS的加入还在很大程度上改善了SiO_(2)增透膜的耐水性能,当n(MTMS)/n(TEOS)≥1时,500 h的冷凝水实验对膜层表面及透过性能几乎无影响;随着MTMS加入量的逐步增加,膜层耐磨性能也会逐步地提升,当n(MTMS)/n(TEOS)=2时,膜层经100次循环摩擦后透过率增加量仅降低10%,相比未加MTMS的膜层而言,其耐磨性能有了大幅提升。

关键词： MTMS SiO_(2)增透膜透过性耐水性耐磨性

双重移相控制下双有源桥变换器最小回流功率全局优化控制

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电网技术 2024年

作者：王祺张泽轲刘彬韩栋梁赵慕欣郭杰帅李世翔郭一甫山西大学电力学院太原学院工程训练中心

双有源桥（dual-active-bridge， DAB）DC-DC变换器通常用于能量转换。然而，传统的单移相控制使得变换器在输入电压和输出电压不匹配时产生较大的回流功率，特别是轻载情况下该现象更为严重。现有基于双重移相控制（dual-phase-shift，... 详细信息

双有源桥（dual-active-bridge， DAB）DC-DC变换器通常用于能量转换。然而，传统的单移相控制使得变换器在输入电压和输出电压不匹配时产生较大的回流功率，特别是轻载情况下该现象更为严重。现有基于双重移相控制（dual-phase-shift， DPS）的回流功率优化策略，尚未考虑全功率范围内的回流功率，也缺乏对所有工作模式下最小回流功率的研究。为此，本文提出一种考虑全功率范围、全工作模式的DPS最优控制策略。首先，详细阐述回流功率产生的机理，建立了不同工作模式的传输功率和回流功率数学模型。然后，计及不同工作模式的功率限值，将DPS控制的传输功率分成不同的功率区。在此基础上，提出了一种基于最小回流功率的DPS最优控制策略，通过分析不同工作模式下的优化路径获得各个功率区的最优移相角，进而提升DAB变换器的传输效率。最后，搭建实验平台验证所提最小回流功率控制策略的可行性。

关键词：双有源桥变换器双重移相控制最小回流功率全功率范围全工作模式

风电介入下的多区域互联电力系统分布式经济模型预测负荷频率控制

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控制与决策 2024年第5期39卷 1557-1565页

作者：马苗苗崔婧李钰梅刘向杰华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

针对风电介入下的多区域互联电力系统,提出一种分布式经济模型预测负荷频率控制策略.通过将大规模互联电力系统分解成若干个动态耦合的子系统,这些子系统能够利用网络交流并共享信息,使得各区域的控制器实现各自优化问题的求解.同时,在... 详细信息

针对风电介入下的多区域互联电力系统,提出一种分布式经济模型预测负荷频率控制策略.通过将大规模互联电力系统分解成若干个动态耦合的子系统,这些子系统能够利用网络交流并共享信息,使得各区域的控制器实现各自优化问题的求解.同时,在满足状态约束和控制输入约束的前提下,遵循传统火力发电优先、风力发电配合的原则,通过在线求解优化问题,实现风电介入下的多区域互联电力系统的负荷频率控制.为了提高系统整体运行经济性,所提出的分布式经济模型预测控制器将负荷调频成本、燃料消耗成本以及风力发电成本等经济性指标考虑在内.仿真结果表明,在阶跃负荷扰动下,所设计的控制器不仅可以满足调频要求,在降低计算负担和提高经济性能方面也具有一定优势.

关键词：分布式经济模型预测控制风电机组互联电力系统负荷频率控制多区域系统经济性能

融合交互信誉度与RSSR的WSNs女巫攻击检测策略

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：滕志军于沥博李明哲苗润升王继红东北电力大学电气工程学院现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室东北电力大学

为抵御无线传感器网络中女巫攻击，保护数据隐私，本文提出一种融合交互信誉度与接收信号强度比的无线传感器网络女巫攻击检测策略（缩写为SD-IR&SR）。在计算节点交互信誉值时引入信誉维护函数和异常修正因子以降低历史交互行为对信誉... 详细信息

为抵御无线传感器网络中女巫攻击，保护数据隐私，本文提出一种融合交互信誉度与接收信号强度比的无线传感器网络女巫攻击检测策略（缩写为SD-IR&SR）。在计算节点交互信誉值时引入信誉维护函数和异常修正因子以降低历史交互行为对信誉值的影响，建立全域信誉值矩阵计算各节点全域信誉均值，保障节点信誉值的公正；将全域信誉均值低于信誉阈值的节点列为不受信节点，设立监测节点利用RSSR值比对法进行检测，以判定该节点是否为女巫节点。仿真结果表明，SD-IR&SR可以有效检测出网络中女巫节点，即使在女巫节点占比50%的网络中依然能够保持较低的丢包率，保障数据完整、低延时的传输，提高无线传感器网络的安全性。

关键词：交互信誉值接收信号强度比女巫攻击无线传感器网络信誉值

基于改进EfficientNet的红外图像光伏组件故障识别研究

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仪器仪表学报 2024年第4期45卷 175-184页

作者：吕游郑茜齐欣宇房方刘吉臻华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

光伏组件的故障会影响光伏阵列的输出性能,从而降低电站的发电效率,严重时甚至会危害电站的安全运行。传统的方法无法满足目前光伏组件故障检测快速性和正确率需求。因此,本文提出了一种基于改进EfficientNet的光伏组件故障识别方法。首... 详细信息

光伏组件的故障会影响光伏阵列的输出性能,从而降低电站的发电效率,严重时甚至会危害电站的安全运行。传统的方法无法满足目前光伏组件故障检测快速性和正确率需求。因此,本文提出了一种基于改进EfficientNet的光伏组件故障识别方法。首先,利用采集到的光伏组件红外图像建立故障数据集,并利用图像分割和数据增强对数据集进行预处理;其次,基于EfficientNet网络构建故障识别模型,同时在模型中引入双通道注意力模块(CBAM),该模块能够抑制不必要特征的识别,增强模型对空间特征信息的提取能力,进而提高模型的识别准确率;最后,通过对比仿真实验证明模型的有效性和先进性。实验结果表明,该模型的故障识别准确率达到了90.83%,相较于原始的EfficientNet模型提高了2.83%,且模型大小仅为20.3 M,具有良好的实用性,能够满足光伏电站实际应用的需求。

关键词：光伏组件红外图像故障识别 CBAM注意力机制

融合SPA和Jaya算法的WSNs污水池攻击检测和防御策略

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哈尔滨工业大学学报 2024年

作者：滕志军李梦谷金亮于沥博现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 东北电力大学电气工程学院

污水池攻击具有发起难度低、破坏力大且难以检测和防御等特点，是针对无线传感器网络常见的攻击方式，本文提出一种融合集对分析法（set pair analysis，SPA）和Jaya算法的WSNs污水池攻击检测和防御策略（A sinkhole attack detection a... 详细信息

污水池攻击具有发起难度低、破坏力大且难以检测和防御等特点，是针对无线传感器网络常见的攻击方式，本文提出一种融合集对分析法（set pair analysis，SPA）和Jaya算法的WSNs污水池攻击检测和防御策略（A sinkhole attack detection and defense strategy integrating SPA and Jaya algorithm in Wireless sensor networks，SJ-SHDDS），该算法考虑了污水池攻击引发的跳数、数据包转发率、能耗和延时等方面的异常变化，采用分段式检测方法，通过计算异常度检测出跳数异常的边界节点，再结合能够处理确定性和不确定性相互作用的SPA建立信任模型计算可疑节点信任值，检测出攻击节点；采用具有无参数运行、求解速度快、不易陷入局部最优解等优点的Jaya算法，使节点能够找到与真实Sink进行通信的路由并规避包括边界节点在内的受攻击区域，将攻击节点在全网隔离，提升网络指向性防御能力。仿真结果表明，改进后的检测算法能够有效检测出网络中的恶意节点，在受攻击区域实施的防御策略可提高数据包交付率，减少网络延时和能量消耗，对于十分庞大的网络，通信开销更有优势，提升无线传感器网络的安全性。

关键词：集对分析法 Jaya算法无线传感器网络污水池攻击网络安全