检索结果-南通市图书馆

基于超分辨率最小均方广义互相关算法的局部放电超声定位方法

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电网技术 2024年

作者：关宇董明常昊鑫张崇兴任明西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室

时间差估计是局部放电定位的重要一环，现有算法受限于采样设备采样率，会产生无法忽略的系统误差，进而使定位误差过大。为了解决上述问题，该文提出了超分辨率最小均方广义互相关(Super Resolution Least Mean Square Generalized Cro... 详细信息

时间差估计是局部放电定位的重要一环，现有算法受限于采样设备采样率，会产生无法忽略的系统误差，进而使定位误差过大。为了解决上述问题，该文提出了超分辨率最小均方广义互相关(Super Resolution Least Mean Square Generalized Cross Correlation， SR-LMS-GCC)时间差估计算法，使时间差估计的结果突破采样率的限制，能更精确地估算两信号之间的时间差。首先对离散时间信号的广义互相关进行改进，通过频率调整扩展了频谱，能够有效提高时间差估计的时间分辨率。为解决真实时间差溢出时间差估计区间的问题，提出了多级交叉互相关器的框架，并与自适应广义互相关时间差估计方法结合起来，提出了SR-LMS-GCC算法，并通过仿真讨论了算法参数的设置规则。最后通过实验验证，SR-LMS-GCC算法在时间差估计和定位准确度方面的比传统的受分辨率限制的算法均提升了85%以上。

关键词：时间差估计超分辨率局部放电超声定位

采用曲波变换和电容层析成像的两相流含水率测量方法

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西安交通大学学报 2024年第7期58卷 139-147页

作者：张皓冬陆程程胡红利杨海潮董海健西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安西电电力电容器有限责任公司西安710082

针对电容层析成像(ECT)逆问题的欠定性,提出了一种基于曲波变换的图像稀疏重构算法。首先,采用曲波变换基作为稀疏基,从多尺度对模拟介质分布图像进行稀疏表示,提高了ECT灰度值向量的稀疏度;其次,应用迭代软阈值算法对曲波系数进行稀疏... 详细信息

针对电容层析成像(ECT)逆问题的欠定性,提出了一种基于曲波变换的图像稀疏重构算法。首先,采用曲波变换基作为稀疏基,从多尺度对模拟介质分布图像进行稀疏表示,提高了ECT灰度值向量的稀疏度;其次,应用迭代软阈值算法对曲波系数进行稀疏重构,同时使用奇异值分解算法计算最优灵敏度广义逆矩阵;最后,搭建ECT测量平台,通过静态实验重构5种典型实际流型,验证所提算法的有效性。实验结果表明:所提算法可有效抑制伪影,重构图像边界清晰,同时在图像相关系数、相对图像误差上均优于传统重构算法,比Landweber迭代算法相关系数提高约37.9%,相对误差减小约17.6%;基于稀疏重构的后处理图像可用于截面含水率的测量,含水率平均误差低于10%,最低为4.32%。该方法有效提高了ECT重构图像质量,能够满足天然气精准开采的工业需求。

关键词：电容层析成像曲波变换两相流图像稀疏重构算法

基于非色散红外原理的GIS设备内部SO含量高精度检测方法

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电工技术学报 2024年

作者：陈玉坤褚继峰阮卓奕李浩源杨爱军袁欢荣命哲王小华电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学)

气体绝缘开关设备(GIS)内部放电会导致SF6气体分解出SO2等特征产物，可以根据SO2含量反演放电故障的严重程度。然而，现有的SO2气体传感器在检测精度、制造成本、设备体积、交叉敏感等方面无法兼顾。而且，GIS设备运行环境温度复杂多变... 详细信息

气体绝缘开关设备(GIS)内部放电会导致SF6气体分解出SO2等特征产物，可以根据SO2含量反演放电故障的严重程度。然而，现有的SO2气体传感器在检测精度、制造成本、设备体积、交叉敏感等方面无法兼顾。而且，GIS设备运行环境温度复杂多变，很容易导致传感器漂移失效。因此，该文设计了一种基于非色散红外(NDIR)原理的双通道SO2检测装置，同时提出了一种基于多项式拟合系数修正的宽范围可迁移温度(0～40℃)补偿方法，可在1 000 μL/L量程内实现对SF6背景下SO2的准确检测，平均检测误差小于±2.8%。通过模拟不同强度的SF6气体放电，获得了27～118 μL/L浓度SO2的SF6分解产物。根据气相色谱仪的对标检测结果，所设计的SO2检测装置平均检测误差为±3.8 μL/L，证明了该SO2检测装置在GIS设备放电故障在线监测领域的巨大潜力。

关键词： SF 分解产物非色散红外 SO 检测装置温度漂移修正误差分析

大气压下均匀场氮气间隙纳秒脉冲放电过程的三维PIC/MCC仿真研究

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高电压技术 2024年

作者：王永亮李俊娜史浩良李好蒋铭邱爱慈西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室

为研究几十纳秒脉冲电压下放电参数对气体火花开关间隙放电过程的影响机理，基于场致发射假设，采用三维粒子仿真模型（PIC-MCC）模拟了大气压下均匀场氮气间隙在不同条件下的纳秒脉冲放电通道的形成和发展过程。通过调整脉冲电压上升... 详细信息

为研究几十纳秒脉冲电压下放电参数对气体火花开关间隙放电过程的影响机理，基于场致发射假设，采用三维粒子仿真模型（PIC-MCC）模拟了大气压下均匀场氮气间隙在不同条件下的纳秒脉冲放电通道的形成和发展过程。通过调整脉冲电压上升时间、种子电子密度和场增强因子等参数，研究了放电参数对电子崩和流注形态结构的影响。模拟结果表明：电子崩向阳极发展，流注向阳极和阴极同时发展，流注通道存在明显分叉现象，放电参数不同时，流注通道传播速度和形态结构存在差异；种子电子密度一定时，脉冲电压上升时间越大，流注通道传播速度越小，分叉现象越严重。脉冲电压上升时间一定时，高种子电子密度可以促进流注的形成和发展，减弱流注通道的分叉现象；高场增强因子可实现显著的预电离效果，有效促进流注通道的形成和发展，最大程度地减弱流注通道的分叉现象。

关键词：纳秒脉冲放电三维粒子模拟均匀场氮气间隙气体火花开关流注通道分叉

并联电容对真空灭弧室内部电位分布的改善作用研究

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电工技术学报 2024年

作者：李元钊丁健刚刘志远耿英三王建华西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室

真空灭弧室的绝缘水平是影响其性能和可靠性的一个关键因素。现有研究发现，真空灭弧室放入接地金属外壳内，受对地杂散电容的影响，屏蔽罩电位会出现偏移现象，导致灭弧室绝缘水平下降。针对该问题，本文通过建立真空灭弧室等效电路模... 详细信息

真空灭弧室的绝缘水平是影响其性能和可靠性的一个关键因素。现有研究发现，真空灭弧室放入接地金属外壳内，受对地杂散电容的影响，屏蔽罩电位会出现偏移现象，导致灭弧室绝缘水平下降。针对该问题，本文通过建立真空灭弧室等效电路模型，研究了通过并联电容调整屏蔽罩电位对灭弧室内部电位分布的改善作用，并通过实验测量了真空灭弧室屏蔽罩悬浮电位，验证了并联电容方法的改善作用。研究结果表明，真空灭弧室的杂散电容约为十几皮法量级，通过为灭弧室并联百皮法量级的电容，可以有效改善其内部的电位偏移现象。实验中所测量的真空灭弧室在自然状态下，其主屏蔽罩电位约为34%总电压，对该灭弧室并联500pF电容，可将其主屏蔽罩电位调整至49%总电压。此外，针对具有多级悬浮屏蔽罩结构的真空灭弧室，提出并对比了两种电容并联方案的差异，得到只调整主屏蔽罩电位的电容并联方式是更为理想的选择。

关键词：真空灭弧室屏蔽罩悬浮电位并联电容非接触式测量

直流电缆用交联聚乙烯绝缘的击穿概率及其尺度效应仿真

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电工技术学报 2024年第4期39卷 1172-1184页

作者：朱敏慧闵道敏高梓巍武庆周电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 西安710049 中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621900

电力电缆在远距离大容量电力传输和海上风电并网中起着极其重要的作用。受直流电场影响,交联聚乙烯(XLPE)电缆存在着空间电荷积聚和电荷能量积累现象,导致绝缘材料被击穿而引发故障。该文建立电荷输运与分子链位移击穿模型,对XLPE介质... 详细信息

电力电缆在远距离大容量电力传输和海上风电并网中起着极其重要的作用。受直流电场影响,交联聚乙烯(XLPE)电缆存在着空间电荷积聚和电荷能量积累现象,导致绝缘材料被击穿而引发故障。该文建立电荷输运与分子链位移击穿模型,对XLPE介质中载流子输运和能量积累过程进行了仿真,得到XLPE特征击穿场强-试样厚度依赖特性以及击穿概率分布。仿真结果表明,XLPE直流击穿场强受尺度效应影响明显,击穿场强随着试样厚度的增加而减少,且击穿强度概率计算结果服从威布尔分布。建立电荷输运随机变量参数分散性与击穿概率分布的定量关系。随着试样厚度的增加,绝缘材料内部的缺陷分散性增加,电荷输运随机变量参数高斯分布中的方差增加,击穿威布尔分布形状参数减小。陷阱能级是影响击穿威布尔分布形状参数的最关键因素。该研究为电力电缆的优化设计和可靠性评估提供了仿真技术支撑。

关键词：交联聚乙烯空间电荷威布尔分布尺度效应陷阱能级

鲸鱼优化算法-双向长短期记忆神经网络用于断路器机械剩余寿命的预测研究

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高电压技术 2024年第1期50卷 250-262页

作者：李家豪王青于范玥霖史石峰彭宗仁曹培徐鹏西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室西安710049 国网上海市电力公司电力科学研究院上海200080

低压断路器的安全可靠是电力系统能否稳定运行的关键一环,因此对断路器进行退化趋势预测和剩余寿命评估具有重要意义。基于鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)和双向长短期记忆神经网络(bidirectional long short-term mem... 详细信息

低压断路器的安全可靠是电力系统能否稳定运行的关键一环,因此对断路器进行退化趋势预测和剩余寿命评估具有重要意义。基于鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)和双向长短期记忆神经网络(bidirectional long short-term memory,BiLSTM)提出了一种断路器操动机构剩余寿命的预测方法,首先采用Pearson相关系数法对获得的原始监测数据进行筛选,选择与断路器开断次数相关度较高的数据作为关键退化特征量,基于主成分分析法进行数据融合获得能够综合表征断路器运行状态的健康指数;随后使用滑动时间窗的方法对健康指数时间序列进行重构,再通过WOA-Bi LSTM寻优获得的最佳模型对健康指数进行时间序列预测,从而获得断路器未来多步的退化趋势;最后再根据设定的失效阈值,确定断路器操动机构的剩余寿命。实例验证表明,该文提出的混合预测模型预测精度最高可达96.43%,相比于其他传统预测模型显著提高,对于断路器的实际运维工作具有一定的指导意义。

关键词：低压断路器退化趋势剩余寿命双向长短期记忆网络鲸鱼优化

氩气中铝丝电爆炸空间形态不均匀现象及其抑制方法

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高电压技术 2024年第7期50卷 3221-3234页

作者：刘浩宇郭小凡庞先海赵军平张乔根国网河北省电力有限公司电力科学研究院石家庄050021 西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室西安710049

铝丝电爆炸法制备纳米粉体具有低成本、高效率、产物纯度高且粒度分布可控等优势,其扩散阶段空间形态均匀性是影响纳米铝粉品质的关键因素。为此设计并搭建了铝丝电爆炸实验系统,可实现包括激光成像、分幅成像与辐射光谱分析的超快光学... 详细信息

铝丝电爆炸法制备纳米粉体具有低成本、高效率、产物纯度高且粒度分布可控等优势,其扩散阶段空间形态均匀性是影响纳米铝粉品质的关键因素。为此设计并搭建了铝丝电爆炸实验系统,可实现包括激光成像、分幅成像与辐射光谱分析的超快光学诊断。观测到铝丝电爆炸扩散阶段出现的等离子体晕层、“纺锤形”结构、“拉链状”结构、分层结构、局部热点、缺口、残留丝核等空间形态不均匀现象,并揭示了其产生原因包括氛围气体放电、径向非均匀汽化、热力学不稳定性、磁流体力学不稳定性。建立了基于自辐射图像的空间形态均匀性量化表征方法与判别准则。研究获得了气压与电流参数对阻性阶段及沉积能量特性的影响规律,并提出了空间形态不均匀性的抑制方法——增加气压与提高电流上升率,最终确定了可实现均匀电爆炸的参数选取方法。

关键词：铝丝电爆炸空间形态不均匀性沉积能量超快光学诊断不稳定性

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压气机整体叶盘修复再制造的研究进展

航空材料学报 2024年第3期44卷 65-81页

作者：张高刘梅军韩嘉琪刘宏杨冠军西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

压气机整体叶盘的应用,是高性能发动机的典型技术之一,但整体叶盘接触包含各种固体物的高速气流,频繁出现多种不同形式的结构损伤和性能衰退,严重制约发动机高性能、高可靠和长寿命运行。基于深度维修的整体叶盘再制造技术,是解决上述... 详细信息

压气机整体叶盘的应用,是高性能发动机的典型技术之一,但整体叶盘接触包含各种固体物的高速气流,频繁出现多种不同形式的结构损伤和性能衰退,严重制约发动机高性能、高可靠和长寿命运行。基于深度维修的整体叶盘再制造技术,是解决上述难题的有效途径。本文针对压气机整体叶盘修复再制造过程中的共性基础问题,总结国内外整体叶盘修复再制造的历史沿革和技术发展,根据整体叶盘几何结构损伤形式和服役损伤形式,从损伤可修复评估与设计、熔焊修复技术、压力焊修复技术、钎焊及激光增材修复及技术、表面加工及优/强化技术等五个部分进行系统阐述,并探讨整体叶盘修复再制造中评估设计、技术发展和深度修复等重要问题,旨在推动整体叶盘再制造技术快速发展和应用。

关键词：压气机整体叶盘修复再制造