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不同气压环境下水工混凝土含气量发展规律研究

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硅酸盐通报 2025年第1期44卷 112-123页

作者：代薇杨淘孙彦梅张芮瑜秦小枫蔡君怡李阳中国长江电力股份有限公司宜宾644612 西安理工大学水利水电学院西安710032

我国西南及西北部分地区具有较大的地势高差,气压相对较低,水工混凝土常常暴露在低气压环境下,导致其耐久性降低。本文研究了不同气压环境对水工混凝土含气量和引气剂溶液性能的影响。结果表明,低气压使引气剂溶液的引气能力明显减弱,... 详细信息

我国西南及西北部分地区具有较大的地势高差,气压相对较低,水工混凝土常常暴露在低气压环境下,导致其耐久性降低。本文研究了不同气压环境对水工混凝土含气量和引气剂溶液性能的影响。结果表明,低气压使引气剂溶液的引气能力明显减弱,气泡衰亡速率提高。极差和方差分析表明:在101和80 kPa环境中,各因素对含气量的影响程度由大到小排序为引气剂掺量、水胶比、粉煤灰掺量;而在50 kPa环境下,各因素对含气量的影响程度由大到小排序为水胶比、引气剂掺量、粉煤灰掺量。随着气压的降低,硬化混凝土含气量减小,低气压环境下的气泡更容易汇聚形成大气泡,水工混凝土硬化后气孔结构逐渐劣化,具体表现为试样孔隙结构劣化严重。同时,硬化混凝土的平均孔径和平均气孔间距系数增大,硬化混凝土含气量明显小于新拌混凝土含气量。低气压环境延缓了水泥水化过程,导致基体中气泡的稳定性降低,进而造成硬化混凝土含气量减少。

关键词：水工混凝土气压环境引气剂引气能力孔隙结构含气量配合比参数

基于稀疏光谱成像的线路复合绝缘子积污状态可视化评估

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中国电力 2025年第2期58卷 203-215页

作者：任明李乾宇夏昌杰董明电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西西安710049

对线路复合绝缘子的污秽状态进行及时、准确的在线评估,可以有效防止污闪事故的发生。提出一种线路复合绝缘子污秽状态可视化评估方法。首先,结合图像配准算法和目标区域框选构建多源反射光谱图像半自动化配准方法,解决多目相机固有的... 详细信息

对线路复合绝缘子的污秽状态进行及时、准确的在线评估,可以有效防止污闪事故的发生。提出一种线路复合绝缘子污秽状态可视化评估方法。首先,结合图像配准算法和目标区域框选构建多源反射光谱图像半自动化配准方法,解决多目相机固有的图像配准难题;其次,利用低成本、轻量化、高成像质量的多目式稀疏光谱成像设备拍摄人工染污样品并进行模型预训练,进一步通过真实自然积污样品进行迁移训练,构建复合绝缘材料表面污秽等级诊断模型;最后,借助无人机平台,在不同拍摄条件下对线路复合绝缘子污秽状态进行实测分析。结果表明,该方法对于人工染污和自然积污样品污秽等级的划分准确率分别为95.3%和87.8%,实际线路复合绝缘子污秽等级划分准确率可达90%,污秽分布区域显示清晰。通过无人机实测分析验证了基于稀疏光谱成像技术的线路绝缘子污秽等级评估和污秽分布可视化诊断的可行性,为线路绝缘子状态巡视和检修决策提供了新的技术手段。

关键词：复合绝缘子稀疏光谱成像技术污秽状态评估图像配准迁移学习

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基于宽频阻抗谱的电力电缆缓冲层缺陷定位研究

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高压电器 2025年第2期61卷 111-119页

作者：任广振曹俊平邹星宇穆海宝张浩天黄勃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电力科学研究院杭州310014 西安交通大学电气工程学院西安710049 国网浙江省电力有限公司温州供电公司浙江温州325000

电力电缆是电力系统传输电能的重要工具,然而其缓冲层可能会出现局部烧蚀缺陷,影响电能质量。为解决该问题,文中基于宽频阻抗谱技术提出了一种电力电缆缓冲层缺陷定位方法。该方法基于包络提取的思想改进阻抗谱傅里叶变换后的曲线、避... 详细信息

电力电缆是电力系统传输电能的重要工具,然而其缓冲层可能会出现局部烧蚀缺陷,影响电能质量。为解决该问题,文中基于宽频阻抗谱技术提出了一种电力电缆缓冲层缺陷定位方法。该方法基于包络提取的思想改进阻抗谱傅里叶变换后的曲线、避免了畸变点的干扰,同时通过仿真模型初步验证了方法的有效性。为研究其实际应用能力,文中还进行了不同频带下的电力电缆缺陷实验,基于实验结果可以发现,随着频带的增加,缺陷定位的精度以及分辨率都有所改善。

关键词：电力电缆缓冲层缺陷定位宽频阻抗谱傅里叶变换包络

不同领域下超宽带雷达探测呼吸心跳信号研究综述

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雷达学报(中英文) 2025年第1期14卷 204-228页

作者：郑学召丁文黄渊蔡国斌马扬刘盛铠周博西安科技大学安全科学与工程学院西安710054 国家矿山救援西安研究中心西安710054 陕西西矿智通科技有限公司西安710086

超宽带(UWB)雷达由于具有结构简单、发射功率低、穿透能力强、分辨能力高、传输速度快等诸多优势,逐渐成为多探测场景广泛应用的生命信息探测技术及装备。要完成生命信息的有效探测,关键是利用雷达回波信息处理技术从UWB雷达回波中提取... 详细信息

超宽带(UWB)雷达由于具有结构简单、发射功率低、穿透能力强、分辨能力高、传输速度快等诸多优势,逐渐成为多探测场景广泛应用的生命信息探测技术及装备。要完成生命信息的有效探测,关键是利用雷达回波信息处理技术从UWB雷达回波中提取被测人员的呼吸心跳信号,这对不同场景实现生命信息的判定、位置信息的获取、疾病的监测和预防以及保障人员安全具有至关重要的意义。为此,该文介绍了UWB雷达及分类、电磁散射机理和探测原理;分析了呼吸心跳信号的雷达回波模型构建现状;从时域、频域、时频域分析方法等角度梳理了现有呼吸心跳信号的提取方法;并从矿山救援、地震救援、医疗健康、穿墙探测等场景归纳了呼吸心跳信号提取的研究进展。总结了当前研究中存在的主要问题,展望了未来研究工作应重点关注的领域。

关键词：超宽带(UWB)雷达回波生命信息探测呼吸心跳信号雷达回波模型信号提取

考虑轴颈同步涡动的转子-轴承系统热效应分析

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西安交通大学学报 2025年第2期59卷 95-105,126页

作者：余承智刘阳袁奇王龙冀大伟西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 陕西省叶轮机械及动力装备工程实验室西安710049 上海电气电站设备有限公司汽轮机厂技术发展处上海200240

为揭示转子-轴承系统在不同涡动状态下的产热机理,明确不同涡动状态下的轴颈温度分布特性,提出了一种考虑轴颈同步涡动的转子-轴承系统热效应分析方法。以热效应分析模型为基础,借助C++语言编写用户自定义函数(UDF)引入了温度-黏性模型... 详细信息

为揭示转子-轴承系统在不同涡动状态下的产热机理,明确不同涡动状态下的轴颈温度分布特性,提出了一种考虑轴颈同步涡动的转子-轴承系统热效应分析方法。以热效应分析模型为基础,借助C++语言编写用户自定义函数(UDF)引入了温度-黏性模型,采用基于结构化网格的非定常动网格更新方法,实现了同步涡动时轴颈中心的自动迭代。通过算例验证并与Kucinschi实验结果对比,证明了提出的数学模型和求解方法的有效性,探究了轴颈在3种涡动轨迹下,偏心率、同步涡动频率、涡动幅值对轴颈周向温度及压力分布特性的影响。结果表明:当轴颈偏心率固定为0.5、同步涡动频率从50 Hz增大至200 Hz时,直线轨迹下周向温差最大,其与圆轨迹和椭圆轨迹下周向温差的最大相对偏差分别达到了11.51%和14.01%;当轴颈涡动频率固定为159.17 Hz、偏心率从0.1升至0.5时,直线轨迹下的周向温差最大,其与圆轨迹和椭圆轨迹的周向温差的相对偏差均在10%~25%之间;轴颈周向温度分布与油膜黏性剪切力分布具有相位差。研究可为抑制转子热致同步振动失稳提供理论参考。

关键词：产热机理涡动轨迹温度分布压力分布

混合量子-经典算法的配电网灾后拓扑重构方法

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 1-16页

作者：付炜谢海鹏王鹤峰陈晨别朝红西安交通大学电气工程学院西安710049 西安交通大学物理学院西安710049

为及时有效地制定配电网拓扑重构策略以提升负荷快速恢复能力,基于量子计算的优越性,提出混合量子-经典(HQC)算法的弹性配电网灾后拓扑重构方法。首先,构建基于HQC算法的灾后配电网拓扑重构模型,以实现实际场景、优化问题、嵌入算法相... 详细信息

为及时有效地制定配电网拓扑重构策略以提升负荷快速恢复能力,基于量子计算的优越性,提出混合量子-经典(HQC)算法的弹性配电网灾后拓扑重构方法。首先,构建基于HQC算法的灾后配电网拓扑重构模型,以实现实际场景、优化问题、嵌入算法相应模块在量子计算和经典计算环境下的协作交互过程。然后,将配电网拓扑重构问题构造为无约束离散优化子问题和有约束连续优化子问题,提出量子退火嵌入式交替方向乘子(QA-ADMM)算法,将离散子问题等效映射成量子可解释的伊辛模型后,部署在D-Wave量子退火计算机中,并与经典计算机中连续子问题迭代求解,采用自适应惩罚因子调节机制加速算法收敛。最后,通过IEEE 14、33、69、123以及改进的205节点的不同规模配电系统,分析验证了QA-ADMM算法的有效性、稳定性与可扩展性。结果表明,惩罚因子、目标函数惩罚项系数、量子退火中采样读取次数会影响所提算法的精度和收敛速度;优化问题规模扩大后,所提混合量子-经典算法计算优势更加明显,205节点配电系统算例下,计算效率较经典计算可提升约34%。

关键词：弹性配电网拓扑重构混合量子-经典算法量子计算量子退火

利用核磁共振技术研究养护条件对水工混凝土抗冻性能的影响

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长江科学院院报 2025年

作者：周小燕孙彦梅代薇杨淘张芮瑜蔡君怡秦小枫陈俊豪中国长江电力股份有限公司西安理工大学

本研究旨在研究不同温湿度养护条件对混凝土抗冻性能的影响。采用核磁共振技术(NMR)对冻融循环作用下混凝土的内部孔隙参数进行测试。结果显示，20°C-95%RH养护条件下的混凝土在经历300次冻融循环中相对动弹性模量基本平稳发展，而3°C... 详细信息

本研究旨在研究不同温湿度养护条件对混凝土抗冻性能的影响。采用核磁共振技术(NMR)对冻融循环作用下混凝土的内部孔隙参数进行测试。结果显示，20°C-95%RH养护条件下的混凝土在经历300次冻融循环中相对动弹性模量基本平稳发展，而3°C-50%RH和10°C-70%RH两种养护条件分别在200次和150次时出现急剧劣化的趋势。养护温湿度不足导致混凝土内部没有足够的水化产物填充原始孔隙，随着冻融循环作用的进行，当混凝土内部受到渗透压力和冻胀压力时，不同类型孔隙之间会出现破坏、贯通，甚至在界面过渡区产生一些新的微小裂隙，从而使得孔隙率持续增加，其中小孔和中孔比例变化不大，而大孔和微裂隙明显增加。以相对动弹性模量为损伤变量得出不同冻融周期后的累积损伤，通过比对冻融损伤试验结果和建立的损伤模型计算结果，相关系数均在0.98以上，由此可知，微裂纹体积分数在冻融循环作用下的增长比相对动弹模损失率更敏感。

关键词：水工混凝土养护条件冻融循环核磁共振试验

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西北电网风光波动量最小最佳配比研究

太阳能学报 2025年第2期46卷 235-244页

作者：孙沛汪莹李雨田张雨津陶嘉琦中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司西安710075 国家电网有限公司西北分部西安710048

提出衡量风光联合发电系统波动量的指标体系,基于距平类建立小时、日和月波动系数,并对西北地区风光资源特性进行分析。基于资源互补以及考虑负荷的影响建立风光波动最小配比数学模型。最后,对2030年西北电网的风光波动最小配比开展计... 详细信息

提出衡量风光联合发电系统波动量的指标体系,基于距平类建立小时、日和月波动系数,并对西北地区风光资源特性进行分析。基于资源互补以及考虑负荷的影响建立风光波动最小配比数学模型。最后,对2030年西北电网的风光波动最小配比开展计算。所做的研究可为西北地区新能源的发展和政策制定提供一定的参考意义。

关键词：风电太阳能优化设计互补性波动量西北电网

高压电缆缓冲层烧蚀至绝缘屏蔽层的电流密度临界条件仿真研究

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绝缘材料 2025年

作者：门业堃张可郭卫及洪泉任志刚张竟成高建国网北京市电力公司电力科学研究院西安交通大学国网北京市电力公司

高压电缆缓冲层烧蚀引发的电缆本体击穿事故频发，严重危害了电缆运行安全。现有研究主要针对缓冲层本身的烧蚀破坏，但对于缓冲层烧蚀缺陷向电缆内部进一步发展的临界条件尚不明确，无法有效预防缓冲层烧蚀故障。为了研究缓冲层烧蚀的... 详细信息

高压电缆缓冲层烧蚀引发的电缆本体击穿事故频发，严重危害了电缆运行安全。现有研究主要针对缓冲层本身的烧蚀破坏，但对于缓冲层烧蚀缺陷向电缆内部进一步发展的临界条件尚不明确，无法有效预防缓冲层烧蚀故障。为了研究缓冲层烧蚀的临界条件，本文针对实际电缆烧蚀致绝缘屏蔽损伤类型进行分类总结，通过有限元仿真构建三维不对称高压电缆模型，分别研究了干燥和潮湿条件下高压电缆烧蚀发展过程及对绝缘屏蔽造成损伤的机理，并分析了两种条件下烧蚀的难易程度对比及可能的预防措施。结果表明：干燥条件下绝缘屏蔽层损伤源于电缆轴向长段不良接触导致的电流热效应，不良接触达到7.5 m时缓冲层表面电流密度高达442 A/m2，此时缓冲层温度200℃；潮湿条件下绝缘屏蔽层损伤源于电化学腐蚀高阻产物导致的电流热效应，高阻产物在电流密度与温度集中的区域得以贯穿缓冲层，未被白色粉末覆盖比例达到97.9%时缓冲层表面电流密度高达416 A/m2。仿真结果能够与实际烧蚀故障电缆的解体情况对应良好，验证了本文分析结果的合理性。

关键词：缓冲层烧蚀绝缘屏蔽层电流热效应电化学腐蚀有限元仿真