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含水率对环氧浸渍纸低频介电弛豫过程的影响研究

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电工技术学报 2025年第1期40卷 312-324页

作者：张宏亮黄宁刘鹏金海彭宗仁兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学) 西安710049

环氧复合材料是特高压直流套管电容芯体的主绝缘材料,其受潮会对套管造成较大影响。为了明确含水率对环氧复合材料低频介电弛豫过程的影响,该文制备了环氧树脂和环氧浸渍纸两种试样,测量了不同湿度环境下两种试样的吸水特性和低频介电... 详细信息

环氧复合材料是特高压直流套管电容芯体的主绝缘材料,其受潮会对套管造成较大影响。为了明确含水率对环氧复合材料低频介电弛豫过程的影响,该文制备了环氧树脂和环氧浸渍纸两种试样,测量了不同湿度环境下两种试样的吸水特性和低频介电特性。综合运用HavriliakNegami模型、复交流电导率、复电模量三种介电弛豫模型对介电谱信息进行拟合分析,得到了环氧浸渍纸中纤维素σ极化和界面极化的弛豫强度、弛豫时间、活化能等介电特性参数。结果表明:含水率对环氧试样的低频介电特性影响很小,而对环氧浸渍纸试样的低频介电特性影响明显;水分会降低环氧浸渍纸试样σ极化活化能,提高σ极化介电弛豫强度;含水率的提升也会使环氧浸渍纸直流电导率增大,减小界面极化时间常数,增强界面极化介电弛豫强度。该文量化分析了环氧浸渍纸低频介电弛豫过程中含水率的影响程度和影响机理,为特高压直流套管受潮状态评估提供了理论基础。

关键词：含水率环氧树脂环氧浸渍纸低频介电弛豫活化能

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高速红外测温系统

红外技术 2025年第1期47卷 36-43页

作者：郭来功刘安坤黄晨瑞穆朝民安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232000 安徽理工大学矿业工程学院安徽淮南232000 安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232000

针对于高速测温系统存在的响应时间慢、校准复杂、不适用特殊环境等问题,设计了以STM32F429IGT6微控制器为控制核心,以光学系统、制冷型红外探测器为主体的制冷型高速红外测温系统。光学系统采用金属抛物面反射镜构建光学组件,结合制冷... 详细信息

针对于高速测温系统存在的响应时间慢、校准复杂、不适用特殊环境等问题,设计了以STM32F429IGT6微控制器为控制核心,以光学系统、制冷型红外探测器为主体的制冷型高速红外测温系统。光学系统采用金属抛物面反射镜构建光学组件,结合制冷型红外探测器完成光电转换,由微控制器进行高速采集。系统采样率为1 MHz,采用SD卡进行数据存储,可在屏幕上显示温度变化波形。采用黑体炉静态标定法进行温度标定,对温度与电压信号之间的关系进行最小二乘拟合,得到了电压-温度关系式,测量误差为±1℃,温度测量有效范围为10~200℃。标定后使用霍普金森压杆冲击实验进行了系统应用测试。测试结果表明,制冷型高速红外测温系统具有微秒级温度变化的探测能力,响应时间快,操作与校准简单,在动态高速测温领域具有广泛的应用前景。

关键词：光学系统制冷型红外探测器高速采集黑体炉霍普金森压杆

基于渐进特征融合及多尺度空洞注意力的遮挡鸟巢检测

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浙江大学学报(工学版) 2025年

作者：尹向雷屈少鹏解永芳苏妮陕西理工大学电气工程学院

为了提高被遮挡鸟巢目标的检测性能与准确性，减少鸟类筑巢对电力系统稳定运行造成的威胁以及运维成本，提出基于改进YOLOv5的输电线路鸟巢检测方法.该方法使用渐进特征金字塔网络优化原始特征金字塔网络结构，有效避免了非相邻层次之... 详细信息

为了提高被遮挡鸟巢目标的检测性能与准确性，减少鸟类筑巢对电力系统稳定运行造成的威胁以及运维成本，提出基于改进YOLOv5的输电线路鸟巢检测方法.该方法使用渐进特征金字塔网络优化原始特征金字塔网络结构，有效避免了非相邻层次之间较大的语意差距，增强了非相邻层次间的融合效果.使用多尺度空洞注意力机制，使模型能够有效地提取不同尺度的语义信息，提高模型对遮挡鸟巢目标的检测性能.采用轻量级MobileNetV3网络作为骨干网络，进一步降低模型复杂度.消融实验与定性实验结果表明，改进后算法的召回率、精确率与平均精度均值相较于原始算法分别提升了2.0个百分点、0.7个百分点与1.7个百分点，权重大小与计算量分别减少了74.7个百分点与53.5个百分点.对于遮挡鸟巢目标均表现出良好的性能，验证了改进方法的有效性.

关键词：输电线路遮挡目标 YOLOv5 注意力机制渐进特征金字塔网络

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基于图注意力网络的配电网故障行波定位方法

电力科学与技术学报 2025年第1期40卷 85-91页

作者：舒佳蕾陈依林曹虹王书扬刘佳琪贺椿程丁熙张雨桐邓丰长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114 中国电力科学研究院有限公司北京100192

拓扑变化会改变故障信号特征,传统配电网行波故障定位方法基于固定拓扑设计,通过时域或频域等单一特征信息判断故障位置,拓扑变化条件下定位准确率低,为此,提出基于图注意力网络的故障定位方法。首先,定量分析故障行波在时域与频域中的... 详细信息

拓扑变化会改变故障信号特征,传统配电网行波故障定位方法基于固定拓扑设计,通过时域或频域等单一特征信息判断故障位置,拓扑变化条件下定位准确率低,为此,提出基于图注意力网络的故障定位方法。首先,定量分析故障行波在时域与频域中的分布特性,发现单一时域或频域信息难以有效区分不同故障位置,故提出基于小波变换的故障行波全景信息表现形式;随后,将测点和架空线作为图的节点与边,以行波全景信息为节点特征,构建图数据,建立基于图注意力网络的故障定位方法,通过挖掘节点特征、网络拓扑结构信息与故障位置之间的关联关系,实现配电网故障定位,提升方法对拓扑变化的适应能力。仿真结果表明:所提方法定位准确率高达98.8%,不受过渡电阻、噪声等因素影响,对拓扑变化具有较强的适应能力。

关键词：配电网故障定位行波全景波形图注意力网络拓扑变化

弱电网下电网阻抗与PLL耦合效应对并网MMC系统稳定性的影响分析

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电工技术学报 2025年第4期40卷 1236-1253页

作者：吴向阳何梨梨李杨帅智康湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

在弱电网条件下,电网阻抗与锁相环(PLL)耦合效应会引起并网模块化多电平换流器(MMC)系统失稳,对电力系统的安全运行产生威胁。该文提出结合系统等效环路增益零极点和频域特性的稳定性分析方法,揭示弱电网下并网MMC系统失稳的根本原因。... 详细信息

在弱电网条件下,电网阻抗与锁相环(PLL)耦合效应会引起并网模块化多电平换流器(MMC)系统失稳,对电力系统的安全运行产生威胁。该文提出结合系统等效环路增益零极点和频域特性的稳定性分析方法,揭示弱电网下并网MMC系统失稳的根本原因。首先,构建包含MMC内部动态特性的等效环路增益模型,该模型刻画了电网阻抗与PLL耦合效应和复杂控制系统之间的交互作用。其次,提出结合系统等效环路增益零极点和频域特性的稳定性分析方法,分析结果表明,电网阻抗与PLL耦合效应在系统等效环路增益中引入右半平面极点,这将破坏系统的稳定性;通过增加基频电流控制的增益可以缓解这种潜在的失稳问题,但要彻底消除电网阻抗与PLL耦合效应引起的失稳问题,需要设计相应的环路补偿方案。最后,实验结果验证了理论分析的正确性以及消除电网阻抗与PLL耦合效应从而改善并网MMC系统稳定性方法的有效性。

关键词：弱电网模块化多电平换流器(MMC) 电网阻抗锁相环(PLL) 耦合效应稳定性

孤岛模式下基于VSG的光储发电系统多机并联运行策略

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全球能源互联网 2025年第1期8卷 98-109页

作者：张萍李扬兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃省兰州市730050

随着光伏发电装机容量的大幅增加,电力系统呈现“低惯性、低阻尼”特性,虚拟同步发电机(virtual synchronous generators,VSG)技术可以提高系统稳定性和供电可靠性。针对孤岛模式下光储-VSG并联系统由于线路阻抗差异和负载投切等原因导... 详细信息

随着光伏发电装机容量的大幅增加,电力系统呈现“低惯性、低阻尼”特性,虚拟同步发电机(virtual synchronous generators,VSG)技术可以提高系统稳定性和供电可靠性。针对孤岛模式下光储-VSG并联系统由于线路阻抗差异和负载投切等原因导致的系统环流及功率分配不均问题,提出一种协同自适应控制策略。首先,通过系统无功功率偏差动态调整虚拟阻抗值,实现无功功率的精确分配,从而抑制系统稳态环流。其次,为提升系统动态特性和抑制负载投切过程中系统的振荡,建立双输入三输出径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络对系统关键参数进行优化。最后,建立3台光储-VSG并联模型,设定不同容量比进行仿真分析,验证了所提控制策略能更好地抑制系统环流,保证系统稳定运行。

关键词：光储发电系统虚拟同步发电机动态虚拟阻抗 RBF神经网络环流抑制

基于扩展邻域和方向双向蚁群算法的平滑路径规划

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陕西师范大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 92-102页

作者：齐款款李二超毛玉燕兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050

在移动机器人路径规划时,采用传统的或经典的蚁群算法往往出现移动方向较少、视野范围较少,非最优路径和路径不平滑等问题。针对上述蚁群算法的固有缺陷,提出了并行双向24邻域16方向的蚁群算法。首先,24邻域16方向路径搜索方式能够扩大... 详细信息

在移动机器人路径规划时,采用传统的或经典的蚁群算法往往出现移动方向较少、视野范围较少,非最优路径和路径不平滑等问题。针对上述蚁群算法的固有缺陷,提出了并行双向24邻域16方向的蚁群算法。首先,24邻域16方向路径搜索方式能够扩大路径搜索视野范围,将24邻域16方向路径搜索方式与双向交替搜索策略相结合,能够更好地到达终点,增强了全局搜索能力;其次,启发函数包含起点、当前点、待选节点和终点信息以及自适应因子,同时引入改进转移概率公式,增强路径搜索的引导性;然后,引入路径交叉策略,避免陷入局部最优;最后,采用路径节点转移策略平滑路径,得到的路径拐点少且路径最短。在不同复杂度的栅格地图中,将所提的改进蚁群算法分别与传统蚁群算法和其他改进的蚁群算法进行仿真对比实验,仿真结果证明了所提算法是可行的和有效的。

关键词：蚁群算法移动机器人路径规划路径节点转移策略双向交替搜索栅格地图

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基于自适应采样策略的模糊分类代理辅助进化算法

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郑州大学学报(工学版) 2025年第2期46卷 51-59页

作者：李二超吴煜兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050

针对基于分类代理辅助进化算法模型管理效率不高和如何有效降低真实函数评估次数的问题,提出了一种基于自适应采样策略的模糊分类代理辅助进化算法。首先,算法通过帕累托支配关系筛选样本来构造代理模型;其次,采用基于转移的密度估计策... 详细信息

针对基于分类代理辅助进化算法模型管理效率不高和如何有效降低真实函数评估次数的问题,提出了一种基于自适应采样策略的模糊分类代理辅助进化算法。首先,算法通过帕累托支配关系筛选样本来构造代理模型;其次,采用基于转移的密度估计策略提高选择压力,兼顾收敛性与多样性,同时利用十折交叉验证得到精度信息用来划分状态;最后,设计了一种自适应模型管理策略,其考虑当前种群的收敛性、多样性和不确定性,并根据不同精度状态采用有针对性的采样方式,该算法能够在保证整体性能的前提下,合理减少真实评估次数。为验证所提算法性能,将该算法与其他4种算法在MaF、WFG测试集和汽车侧面碰撞设计与驾驶室设计的实际工程问题上进行了分析对比实验,实验结果表明:所提算法在有限次评估条件下,在解决昂贵多目标优化问题时具有较好的竞争力。

关键词：代理辅助进化算法代理模型昂贵多目标优化问题模型管理

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基于超螺旋滑模控制的DAB变换器应力优化

电力电子技术 2025年第2期59卷 107-110页

作者：钟健关维德陆俊杰王旭红长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114

针对在传统的单移相(SPS)控制下的双有源桥(DAB)DC/DC变换器,在工作时会产生较大的电感电流应力的问题,本文提出了一种基于双重移相(DPS)调制的超螺旋滑模控制(STSMC)方法,能够有效降低其电流应力。首先,分析DAB DC/DC变换器在DPS控制... 详细信息

针对在传统的单移相(SPS)控制下的双有源桥(DAB)DC/DC变换器,在工作时会产生较大的电感电流应力的问题,本文提出了一种基于双重移相(DPS)调制的超螺旋滑模控制(STSMC)方法,能够有效降低其电流应力。首先,分析DAB DC/DC变换器在DPS控制方法下的两种工作模式,得出传输功率、电流应力特性及功率关系,搭建DAB的降阶模型;然后,将电流应力作为优化目标,选择拉格朗日乘数法求出最优的移相比,实现电流应力优化,并引入STSMC,降低系统的抖振;最后,在仿真和实验中,将所提控制策略与传统的PI控制方法相比较,验证了该方法的有效性和性能优势。

关键词：变换器双重移相超螺旋滑模控制