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非线性电导调制SiC/环氧树脂绝缘涂层热氧/湿热老化研究

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机械工程学报 2024年第6期60卷 207-215页

作者：梁玉陆国权梅云辉天津大学材料科学与工程学院天津300350 弗吉尼亚理工大学电气与计算机工程系美国黑堡镇24061 天津工业大学电气工程学院天津300387

高压电力电子器件的发展对其绝缘封装提出了更高要求。提出一种可以提升功率器件高压绝缘性能的非线性电导调制绝缘涂层,并对其性能进行研究分析。首先研究了非线性电导调制SiC/环氧树脂复合材料的制备工艺方法,并研究了材料电导率随电... 详细信息

高压电力电子器件的发展对其绝缘封装提出了更高要求。提出一种可以提升功率器件高压绝缘性能的非线性电导调制绝缘涂层,并对其性能进行研究分析。首先研究了非线性电导调制SiC/环氧树脂复合材料的制备工艺方法,并研究了材料电导率随电场强度及温度的变化规律。之后采用非线性电导调制SiC/环氧树脂作为绝缘涂层封装器件,通过有限元电场仿真结合试验的方法,验证了复合材料对器件局部放电性能的改善效果,结果表明采用非线性电导调制SiC/环氧树脂封装的器件的电场峰值相较于对照组降低了38.6%,且局部放电试验结果表明,非线性电导调制SiC/环氧树脂绝缘涂层可以将器件的局部放电起始电压提升44.9%以上。最后,对非线性电导调制SiC/环氧树脂绝缘涂层的长期可靠性进行了研究,通过热氧老化与湿热老化试验对其长期绝缘可靠性进行了试验验证,并从微观机理对试验结果进行分析。最终结果表明,采用非线性电导调制SiC/环氧树脂涂层封装的功率器件长期绝缘可靠性仍优于对照组。

关键词：非线性电导涂层局部放电绝缘材料功率器件封装

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基于薄膜铌酸锂的偏振无关电光调制器（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第11期 67-72页

作者：王宗陈冠宇余宇张新亮华中科技大学武汉国家光电研究中心新加坡国立大学电气与计算机工程系

基于偏振无关光分束器和模式转换器，提出一种基于薄膜铌酸锂（TFLN）的偏振无关电光调制器。其中，偏振无关光分束器可以实现TE0和TM0模式的精准分束，模式转换器能够将输入的TM0模式高效转换为TE1模式。在此基础上，使用周期性电容加... 详细信息

基于偏振无关光分束器和模式转换器，提出一种基于薄膜铌酸锂（TFLN）的偏振无关电光调制器。其中，偏振无关光分束器可以实现TE0和TM0模式的精准分束，模式转换器能够将输入的TM0模式高效转换为TE1模式。在此基础上，使用周期性电容加载的行波电极结构可实现对两种模式光的高效电光调制。仿真结果表明，该调制器的电光带宽大于100 GHz，有助于解决现有电光调制器因偏振敏感而导致的不稳定问题，为基于TFLN的调制器开辟了新的研究思路。

关键词：薄膜铌酸锂电光调制器偏振分束器模式转换

基于薄膜铌酸锂的偏振无关电光调制器(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第11期61卷 57-62页

作者：王宗陈冠宇余宇张新亮华中科技大学武汉国家光电研究中心湖北武汉430070 新加坡国立大学电气与计算机工程系新加坡117583

基于偏振无关光分束器和模式转换器,提出一种基于薄膜铌酸锂(TFLN)的偏振无关电光调制器。其中,偏振无关光分束器可以实现TE0和TM0模式的精准分束,模式转换器能够将输入的TM0模式高效转换为TE1模式。在此基础上,使用周期性电容加载的行... 详细信息

基于偏振无关光分束器和模式转换器,提出一种基于薄膜铌酸锂(TFLN)的偏振无关电光调制器。其中,偏振无关光分束器可以实现TE0和TM0模式的精准分束,模式转换器能够将输入的TM0模式高效转换为TE1模式。在此基础上,使用周期性电容加载的行波电极结构可实现对两种模式光的高效电光调制。仿真结果表明,该调制器的电光带宽大于100 GHz,有助于解决现有电光调制器因偏振敏感而导致的不稳定问题,为基于TFLN的调制器开辟了新的研究思路。

关键词：薄膜铌酸锂电光调制器偏振分束器模式转换

新型电力系统下电力二次系统的分析方法和仿真技术实现

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上海交通大学学报 2024年

作者：何瑞文杨长鑫谢海骏杨盛辉 Mohammad Shahidehpour 广东工业大学自动化学院伊利诺伊理工学院电气与计算机工程系

电力二次系统运行的随机动态行为是不透明的且难以具象化描述，这显然不利于掌控新型电力系统对信息及通信技术强依赖所带来的不确定性。本文首次提出电力二次系统的稳态分析方法、静态安全分析方法和暂态分析方法。以功能描述复杂的智... 详细信息

电力二次系统运行的随机动态行为是不透明的且难以具象化描述，这显然不利于掌控新型电力系统对信息及通信技术强依赖所带来的不确定性。本文首次提出电力二次系统的稳态分析方法、静态安全分析方法和暂态分析方法。以功能描述复杂的智能变电站二次系统为研究对象，通过仿真技术开发，创建了集成于通用网络仿真软件的智能变电站二次系统仿真工具，保真模拟数字信息在二次系统中传递、流动和处理的全流程；再结合本文提出的设备级的仿真测试仪、系统级的路径追踪和时延刻录技术、场景级的动作特性展示技术与仿真加速技术，以智能变电站实际工程项目为案例，实现了网络传输稳态场景、元件（部分）失效场景、断路器失灵场景下的电力二次系统的稳态分析、静态安全分析和暂态分析。

关键词：新型电力系统电力二次系统稳态分析静态安全分析暂态分析

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新型电力系统下电力二次系统仿真的建模方法

上海交通大学学报 2024年

作者：何瑞文谢海骏陆嘉亮杨长鑫 Mohammad Shahidehpour 伊利诺伊理工学院电气与计算机工程系广东工业大学自动化学院

新型电力系统的架构将极大地增加其运行和控制的难度和脆弱性，信息与通信技术（Information and Communication Technology， ICT）的高度集成有利于实现充分的信息共享，由此也带来了建立基于ICT的电力二次系统建模分析需求的紧迫性... 详细信息

新型电力系统的架构将极大地增加其运行和控制的难度和脆弱性，信息与通信技术（Information and Communication Technology， ICT）的高度集成有利于实现充分的信息共享，由此也带来了建立基于ICT的电力二次系统建模分析需求的紧迫性。本文首次提出实现信息共享和互联互通互操作准则的电力二次系统仿真建模方法。以功能描述复杂的智能变电站二次系统为研究对象，首先提出契合智能电子设备（Intelligent Electronic Device， IED）互联互通需求的结构模型，进一步提出带电力系统二次业务内置算法的IED功能模型，以及符合IEC 61850标准互操作需求的电力通信协议模型；从而通过进程域的状态设计，实现节点域的IED功能以及网络域的IED之间数据交互。最后以典型220kV智能变电站的线路电流保护为例，关联电力一次系统运行状态仿真实现电力二次系统继电保护定值修改以及故障后保护动作全流程，验证了所提仿真模型的正确性。

关键词：新型电力系统信息与通信技术电力二次系统有限状态机智能电子设备

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新型电力系统下电力二次系统仿真的设计方法

上海交通大学学报 2024年

作者：何瑞文陆嘉亮杨长鑫彭浩 Mohammad Shahidehpour 伊利诺伊理工学院电气与计算机工程系广东工业大学自动化学院

为了与新型电力系统的建模和仿真技术相匹配，新形势下急需对信息高度共享并实施实时决策的电力二次系统进行建模和仿真。本文首次提出关联电力一次系统运行状态实现电力二次系统仿真的设计方法。以功能描述复杂的智能变电站二次系统为... 详细信息

为了与新型电力系统的建模和仿真技术相匹配，新形势下急需对信息高度共享并实施实时决策的电力二次系统进行建模和仿真。本文首次提出关联电力一次系统运行状态实现电力二次系统仿真的设计方法。以功能描述复杂的智能变电站二次系统为研究对象，首先提出电力一次系统和二次系统仿真的关联方法，阐明其仿真实现框架、数据交互方法以及数据同步管理，从而将一次系统实际电气量数据传导至二次侧，解决二次系统仿真数据源问题；进一步提出电力二次系统的仿真设计方法，面向对象基于统一建模语言提出其系统级交互设计、元件级类设计和模块级状态设计的方法，从而解析电气量数据在二次系统的传输交互处理转换全流程；最后以220/110/10kV主变间隔110kV侧出口处短路故障场景为算例，结合主变差动保护方案，仿真验证所提方法的有效性。

关键词：新型电力系统电力信息物理系统电力二次系统数据同步管理统一建模语言

考虑分布式电源时空相关及电动汽车充电负荷分布特性的有源配电网概率潮流

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电网技术 2024年第6期48卷 2550-2563,I0084,I0085页

作者：徐艳春李思佳汪平 MI Lu 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北省宜昌市443002 得克萨斯农工大学电气与计算机工程系美国得克萨斯州77840

目前分布式电源(distribution generation,DG)和电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷等随机变量接入电力系统时时空特性考虑不足,会导致概率潮流计算偏离实际。因此该文提出了考虑DG时空相关及EV分布特性的有源配电网概率潮流模型。... 详细信息

目前分布式电源(distribution generation,DG)和电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷等随机变量接入电力系统时时空特性考虑不足,会导致概率潮流计算偏离实际。因此该文提出了考虑DG时空相关及EV分布特性的有源配电网概率潮流模型。首先,利用场景生成建立时空相关的风电、光伏出力概率模型;然后,考虑路网约束和用户心理,建立考虑EV时空分布特性的负荷概率模型;最后,以Nataf变换结合奇异值分解处理相关性输入变量,运用三点估计法对概率潮流进行计算,通过Cornish-Fisher级数拟合得到累积分布函数。以IEEE-33节点系统进行测试,利用所提模型分析了DG时空相关性和EV分布特性对配电网潮流的影响。结果表明DG时空相关性主要影响系统的波动性,EV分布特性主要影响系统的运行特性。该文研究可为新型配电网的安全运行提供理论指导。

关键词：分布式电源电动汽车充电负荷场景生成时空特性有源配电网概率潮流 Nataf变换

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数字全息显微信号项频谱定位及干扰项抑制

光学技术 2024年第3期50卷 277-287页

作者：张贺孔勇吴慧慧廖后章陈杰上海工程技术大学电子电气工程学院控制工程系上海201620 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

在离轴数字全息显微和非相干光成像研究中,空间频域滤波是重建目标物体的振幅和相位信息的关键步骤。信号项频谱选取及中心定位对滤波后重建相位的质量有着极大影响,即使像素级的微小差异也会导致重建相位的严重失真。为了解决这个问题... 详细信息

在离轴数字全息显微和非相干光成像研究中,空间频域滤波是重建目标物体的振幅和相位信息的关键步骤。信号项频谱选取及中心定位对滤波后重建相位的质量有着极大影响,即使像素级的微小差异也会导致重建相位的严重失真。为了解决这个问题,文章提出了一种数字全息显微信号项频谱定位及干扰项抑制的方法。方法根据全息图频谱的直方图分布特性,自适应确定滤波形状和大小,同时,采用质心法来快速准确的确定信号项频谱的中心,并在频域中运用形态学处理来消除信号项频谱周围的干扰项。实现了信号项频谱自适应滤波,从而提高了相位重建的质量。文章使用二维山形图模拟相位进行了仿真验证,并搭建光路拍摄USAF1951标定板上的数字区域和洋葱表皮细胞进行了实验验证。仿真和实验结果表明,算法可以实现高质量的相位重建,并对干扰项进行抑制,提高了离轴数字全息显微系统的成像质量。

关键词：数字全息频谱滤波频谱中心定位干扰项抑制相位重建

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基于多类型传感器的变电站火灾预警技术研究综述

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智慧电力 2024年第10期 103-111页

作者：冯子毅马恒瑞王红霞王波马富齐袁傲添闫雨辰青海大学能源与电气工程学院武汉大学电气与自动化学院丹佛大学电气与计算机工程系西安理工大学电气工程学院

随着变电站规模不断扩大，变电站内设备负荷增加、设备老化速度加剧以及安全监管难度复杂化等问题将会导致站内火灾事故的概率增大。为避免火灾事故所导致的人员伤亡和财产损失，针对变电站火灾防控技术进行研究至关重要。首先对电气火... 详细信息

随着变电站规模不断扩大，变电站内设备负荷增加、设备老化速度加剧以及安全监管难度复杂化等问题将会导致站内火灾事故的概率增大。为避免火灾事故所导致的人员伤亡和财产损失，针对变电站火灾防控技术进行研究至关重要。首先对电气火灾发生的原因和防护措施进行分析，再按照火灾检测技术手段将当前变电站火灾检测技术归纳为基于传感器火灾检测技术、基于视频图像火灾检测技术和基于多传感器数据融合火灾检测技术。通过对该3种火灾检测技术进行全方位的对比，指出当前变电站火灾检测中存在监测系统漏报或误报率高、温度检测实时性差、火灾位置定位不准确等问题。最后对建设智能化变电站消防监控系统进行总结与展望。

关键词：变电站电气火灾火灾检测技术传感器