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超支化聚酯改性纳米BaTiO_(3)/EP复合材料的性能研究

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高电压技术 2021年第8期47卷 2955-2963页

作者：杨国清杨歆虞王德意西安理工大学智慧能源重点实验室西安710048 西安理工大学水利水电学院西安710048

为获得具有低损耗、较好击穿及导热性能的高介电常数材料,采用超支化聚酯协同偶联剂改性BaTiO_(3),以环氧树脂EP为基体制成复合材料,对比研究不同填充量,不同改性方式下复合材料的介电、击穿、导热性能。微观分析表明,超支化改性BaTiO_... 详细信息

为获得具有低损耗、较好击穿及导热性能的高介电常数材料,采用超支化聚酯协同偶联剂改性BaTiO_(3),以环氧树脂EP为基体制成复合材料,对比研究不同填充量,不同改性方式下复合材料的介电、击穿、导热性能。微观分析表明,超支化改性BaTiO_(3)后提升了其在EP中的分散性及相容性,改善了团聚缺陷。超支化改性BaTiO_(3)/EP复合材料的相对介电常数显著提升,在1 kHz下、BaTiO_(3)质量分数(ω(Ba Ti O_(3)))为60%时达到了37.1,虽然比偶联剂改性BaTiO_(3)/EP复合材料的相对介电常数下降了10%,但其介质损耗角正切却降低了31%;ω(BaTiO_(3))=60%时,其交流击穿场强比偶联剂改性BaTiO_(3)/EP复合材料的击穿场强提高了22.7%;导热系数在ω(Ba Ti O_(3))=60%时达到最高的0.383W/(m·K),比同质量分数偶联剂改性方式提高了31%。以上结果表明,超支化聚酯协同偶联剂改性BaTiO_(3)能够增强界面作用,削弱界面极化,降低电荷迁移率,提高复合材料的综合性能。

关键词：超支化聚酯纳米BaTiO_(3) 环氧树脂介电性能击穿场强导热系数

低气压介质阻挡放电条件下纳米SiO_(2)表面氟化研究

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高电压技术 2021年第9期47卷 3144-3152页

作者：杨国清刘阳戚相成王德意王闯曾庆文西安理工大学智慧能源重点实验室西安710048 西安理工大学电气工程学院西安710048

为改善纳米颗粒的团聚问题,有效提升复合材料的绝缘性能,首先对低气压下基于介质阻挡放电的纳米SiO_(2)表面氟化过程展开研究,重点讨论了SiO_(2)表面氟化过程及其主导放电条件。然后基于等离子体放电特性和发射光谱诊断,分析了CF4/N_(2... 详细信息

为改善纳米颗粒的团聚问题,有效提升复合材料的绝缘性能,首先对低气压下基于介质阻挡放电的纳米SiO_(2)表面氟化过程展开研究,重点讨论了SiO_(2)表面氟化过程及其主导放电条件。然后基于等离子体放电特性和发射光谱诊断,分析了CF4/N_(2)混合气体等离子体的放电及分布特性,并对表面氟化处理纳米SiO_(2)进行微观表征。最后初步分析了该氟化技术对环氧基体电气性能的影响。研究结果表明:气压为10~13.5 k Pa、电压为5~7 k V的CF4/N_(2)低温等离子体在放电空间内呈现均匀分布;研究范围内的CF4/N_(2)低温等离子体的电子温度最低为0.497 e V,可实现CF4中C—F断键,为SiO_(2)表面氟化创造条件;对纳米SiO_(2)进行10 min等离子体有效氟化,F元素质量分数达到10.05%,且以CF2主要形式存在;纳米SiO_(2)团聚现象得到有效改善,在环氧基体中的分散更加均匀。掺杂SiO_(2)质量分数为5%的氟化填料后,环氧树脂局放起始电压提升最明显,较同掺杂含量未氟化试样提高17.21%。结果证明等离子体填料氟化处理SiO_(2)填料的的可行性,为氟化改性纳米填料提供新的研究思路。

关键词：低气压介质阻挡放电发射光谱诊断纳米SiO_(2) 表面氟化

低气压介质阻挡放电条件下纳米SiO;表面氟化研究

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高电压技术 2021年

作者：杨国清刘阳戚相成王德意王闯曾庆文西安理工大学智慧能源重点实验室西安理工大学电气工程学院

为改善纳米颗粒的团聚问题，有效提升复合材料的绝缘性能。本课题研究低气压下基于介质阻挡放电的纳米SiO;表面氟化过程，讨论SiO;的表面接枝氟化机理过程及其主导放电条件。基于放电特性和发射光谱诊断，分析了CF;/N;混合气体等离子体... 详细信息

为改善纳米颗粒的团聚问题，有效提升复合材料的绝缘性能。本课题研究低气压下基于介质阻挡放电的纳米SiO;表面氟化过程，讨论SiO;的表面接枝氟化机理过程及其主导放电条件。基于放电特性和发射光谱诊断，分析了CF;/N;混合气体等离子体的放电及分布特性，然后对纳米SiO;进行表面氟化处理，并研究了纳米SiO;的氟化机理，最后初步分析了该氟化技术对环氧基体电气性能的影响。研究结果表明：气压为10～13.5 kPa，电压为5-7 kV的CF;/N;低温等离子体在放电空间内呈现均匀分布；研究范围内的CF;/N;低温等离子体的电子温度最低为0.497 eV，可实现CF;中C-F断键，为SiO;表面氟化创造条件；纳米SiO;等离子体氟化有效氟化时间为10 min，此时F元素含量达到10.05 %，且以CF;的形式存在。此外，等离子体表面氟化处理的纳米SiO;不易团聚，在环氧基体中的分散更加均匀，其中氟化试样在5 wt%处局放起始电压达到最大值，较未氟化试样提高17.21 %。结果表明纳米SiO;经过该等离子体氟化技术改性后能改善环氧树脂的电气性能。

关键词：低气压介质阻挡放电发射光谱诊断纳米SiO 表面氟化

超支化聚酯改性纳米BaTiO;/EP复合材料的性能研究

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高电压技术 2021年

作者：杨国清杨歆虞王德意西安理工大学智慧能源重点实验室西安理工大学水利水电学院

为获得具有低损耗、较好击穿及导热性能的高介电常数材料，本文用超支化聚酯协同偶联剂改性BaTiO;，以环氧树脂EP为基体制成复合材料，对比研究不同填充量，不同改性方式下复合材料的介电、击穿、导热性能。微观分析表明，超支化改性BaT... 详细信息

为获得具有低损耗、较好击穿及导热性能的高介电常数材料，本文用超支化聚酯协同偶联剂改性BaTiO;，以环氧树脂EP为基体制成复合材料，对比研究不同填充量，不同改性方式下复合材料的介电、击穿、导热性能。微观分析表明，超支化改性BaTiO;后提升了其在EP中的分散性及相容性，改善了团聚缺陷。超支化改性BaTiO;/EP复合材料的介电常数显著提升，在1kHz，60wt%时达到了37.1，虽然比偶联剂改性BaTiO;/EP复合材料的介电常数下降了10%，但其介质损耗角正切却降低了31%；60wt%时，其交流击穿场强比偶联剂改性BaTiO;/EP复合材料的击穿场强提高了22.7%；导热系数在质量分数60wt%时达到最高的0.383W/ （m·K），比同质量分数偶联剂改性方式提高了31%。以上结果表明，超支化聚酯协同偶联剂改性BaTiO;能够增强界面作用，削弱界面极化，降低电荷迁移率，提高复合材料的综合性能。

关键词：超支化聚酯纳米BaTiO 环氧树脂介电性能击穿场强导热系数

基于包络线聚类的多模融合超短期光伏功率预测算法

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电力自动化设备 2021年第2期41卷 39-46页

作者：杨国清张凯王德意刘菁秦美荣西安理工大学电气工程学院陕西西安710054 西安理工大学西安市智慧能源重点实验室陕西西安710054

针对传统功率预测方法以气象因素进行聚类划分时各气象因素权重难以分配以及单模型预测精度较差的问题,提出一种基于光伏功率包络线聚类的多模融合超短期光伏功率预测算法。对异常特征数据进行预处理,采用Pearson相关系数与XGB Feature ... 详细信息

针对传统功率预测方法以气象因素进行聚类划分时各气象因素权重难以分配以及单模型预测精度较差的问题,提出一种基于光伏功率包络线聚类的多模融合超短期光伏功率预测算法。对异常特征数据进行预处理,采用Pearson相关系数与XGB Feature Importance模块分析光伏功率和各特征之间的相关关系,并构建新特征;介绍包络线理论,并根据光伏功率包络线参数进行聚类划分,将聚类后的数据作为输入,借鉴Stacking集成学习框架构造XGBoost+LightGBM+LSTM融合模型对光伏功率进行预测;将所提算法与气象因素聚类和功率区间聚类下的各预测算法进行实验对比;为了避免训练过程中模型超参数的影响,采用K折交叉验证对数据的训练集、验证集和测试集进行划分。仿真结果表明,所提算法较气象因素和功率区间聚类法能有效提高复杂天气情况下光伏功率预测精度,且多模融合效果总体优于单独算法模型。

关键词：光伏功率预测包络线聚类多模融合算法特征工程 K折交叉验证

基于定量修正层次分析的变压器性能评估方法研究

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高压电器 2020年第7期56卷 133-141,151页

作者：党建魏慧贾嵘刘广一西安理工大学水利水电学院西安710048 西安理工大学西安市智慧能源重点实验室西安710048

电力变压器是电网电力输送中的核心电气设备,合理评估变压器的性能对保证电力系统稳定运行意义重大。文中根据变压器故障的原因和评价指标来源,提出了基于定量修正层次理论的变压器性能评估方法。针对变压器性能评估指标体系中评价因素... 详细信息

电力变压器是电网电力输送中的核心电气设备,合理评估变压器的性能对保证电力系统稳定运行意义重大。文中根据变压器故障的原因和评价指标来源,提出了基于定量修正层次理论的变压器性能评估方法。针对变压器性能评估指标体系中评价因素结构复杂、数量庞大的问题,首先依据指标体系中反映变压器故障的准确程度,筛选出能够反映变压器绝缘性能、油性能、过热性故障和放电性故障的关键指标,建立了变压器性能评估关键指标体系;其次利用层次分析法并结合定量修正评分函数,确定指标的最优权重,得到各指标的评分值,有效抑制了主观因素对性能评估的影响;最后选取两台不同电压等级的变压器为实例进行性能评估,验证所用方法的合理性和实用性。

关键词：变压器指标体系层次分析法定量修正评分函数

基于优化的VMD融合信息熵和FA_PNN的风电机组齿轮箱故障诊断

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太阳能学报 2021年第1期42卷 198-204页

作者：党建罗燚田录林田琦王伟博贾嵘西安理工大学西安市智慧能源重点实验室西安710048 西安理工大学水利水电学院西安710048 工商银行西安高新支行西安710075

针对风电机组齿轮箱在故障信号处理、特征提取和故障诊断存在的问题,提出一种基于优化的变分模态分解(VMD)融合信息熵和萤火虫优化的概率神经网络(FAPNN)的风电机组齿轮箱故障诊断方法。首先利用皮尔逊相关系数法来确定VMD的分解数量和... 详细信息

针对风电机组齿轮箱在故障信号处理、特征提取和故障诊断存在的问题,提出一种基于优化的变分模态分解(VMD)融合信息熵和萤火虫优化的概率神经网络(FAPNN)的风电机组齿轮箱故障诊断方法。首先利用皮尔逊相关系数法来确定VMD的分解数量和惩罚因子,并利用VMD分解齿轮箱振动信号获取多个固有模态分量,在此基础上融合时域、频域及时频域等信号故障特征熵,最后用FAPNN网络进行故障识别分类,仿真结果验证了所提出算法在风电机组齿轮箱早期故障诊断研究中的有效性和可行性。

关键词：风电机组故障诊断特征提取融合信息熵概率神经网络

基于Attention-GRU风速修正和Stacking的短期风电功率预测

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太阳能学报 2022年第12期43卷 273-281页

作者：杨国清刘世林王德意王文坤刘菁西安理工大学电气工程学院西安710054 西安市智慧能源重点实验室(西安理工大学) 西安710054

针对使用数值天气预报(NWP)数据进行风电功率预测时,NWP风速与实际风速存在偏差导致预测精度欠佳,提出一种基于注意力机制(Attenion)门控逻辑单元(GRU)数值天气预报风速修正和Stacking多算法融合的短期风电功率预测模型。首先,分析NWP... 详细信息

针对使用数值天气预报(NWP)数据进行风电功率预测时,NWP风速与实际风速存在偏差导致预测精度欠佳,提出一种基于注意力机制(Attenion)门控逻辑单元(GRU)数值天气预报风速修正和Stacking多算法融合的短期风电功率预测模型。首先,分析NWP预报风速和实际风速的皮尔逊相关系数,建立Attention-GRU风速修正模型,提高预报风速精度。其次,考虑风向、温度、湿度、气压、空气密度等气象因素,基于Stacking框架,提出融合XGBoost、LSTM、SVR、LASSO的多算法风电功率预测模型,同时采用网格搜索与交叉验证优化模型参数。最后,选取西北和东北两个典型风电场数据进行验证,算例结果表明,所提出模型能改善NWP风速精度并提升风电功率预测效果。

关键词：风电预测天气预报深度学习集成学习

基于EMD连续几何分布的水电机组振动信号降噪

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水力发电学报 2020年第4期39卷 46-54页

作者：党建李骥贾嵘范鹏飞西安理工大学电气工程学院西安710048 西安市智慧能源重点实验室西安710048

考虑到水电机组在电力系统中更多的承担调峰、调频、备用等任务,开展复杂工况下的机组振动信号降噪算法研究对早期故障辨识和电网稳定运行意义重大。因此,本文提出了一种基于经验模态分解连续几何分布相似性的水电机组振动信号降噪算法... 详细信息

考虑到水电机组在电力系统中更多的承担调峰、调频、备用等任务,开展复杂工况下的机组振动信号降噪算法研究对早期故障辨识和电网稳定运行意义重大。因此,本文提出了一种基于经验模态分解连续几何分布相似性的水电机组振动信号降噪算法。首先,对经验模态分解筛分得到的不同固有模态分量进行重构,并利用非参数核密度估计理论对不同分量重构信号的概率密度函数进行拟合。其次,引入豪斯多夫距离建立概率密度函数几何分布之间的相似性评价指标,并根据豪斯多夫距离的变化趋势实现水电机组振动故障信号分量与噪声分量之间的最优界定。最后通过仿真实验和工程实例对算法的可行性进行了验证。结果表明所提出算法对于低信噪比下的水电机组振动信号有着良好的降噪效果。

关键词：水电机组信号降噪经验模态分解几何分布相似性豪斯多夫距离