检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2025年第6期45卷 2423-2436,I0033页

作者：赵庆贤刘云鹏刘刚傅榕韵邹莹武卫革河北省输变电设备安全防御重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003 河北省输变电装备电磁与结构性能重点实验室(保定天威保变电气股份有限公司) 河北省保定市071056

为解决油浸式变压器绕组稳态温升计算耗时久的问题,该文提出一种基于POD-DNN降阶模型的快速计算方法。首先,通过绕组稳态温升全阶模型构建快照矩阵,并基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)获得物理系统的模态及模态... 详细信息

为解决油浸式变压器绕组稳态温升计算耗时久的问题,该文提出一种基于POD-DNN降阶模型的快速计算方法。首先,通过绕组稳态温升全阶模型构建快照矩阵,并基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)获得物理系统的模态及模态系数。然后,建立工况参数与模态系数间的深度神经网络(deep neural networks,DNN)代理模型,解决POD方法中非线性项求解效率低和控制方程依赖强的局限,同时设计网络正则化策略,避免小样本下模型过拟合。最后,将DNN代理模型预测的模态系数与对应的POD模态线性加权,重构绕组温度场。经验证,POD-DNN求解的绕组温升结果与Fluent仿真和试验测量高度一致,计算效率相较于全阶模型和Fluent仿真分别提升了247478倍和23056倍,该算法能够为变压器的在线监测、运行维护和绝缘设计提供技术支撑。

关键词：本征正交分解深度神经网络绕组稳态温升快速计算降阶模型

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基于本征正交分解和克里金代理模型的油浸式变压器绕组温度场快速计算方法

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电工技术学报 2025年第7期40卷 2215-2225页

作者：张志宇寇家俊张重远杜振斌刘刚华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室保定071003 河北省输变电装备电磁与结构性能重点实验室(保定天威保变电气股份有限公司) 保定071056

为了快速获得各种工况下油浸式电力变压器绕组的温度分布与热点,该文提出了一种基于本征正交分解(POD)与克里金代理模型(KSM)相结合的快速计算方法。首先,基于POD降阶方法对变压器温度场的离散方程组进行降阶,得到降阶模态系数矩阵;其次... 详细信息

为了快速获得各种工况下油浸式电力变压器绕组的温度分布与热点,该文提出了一种基于本征正交分解(POD)与克里金代理模型(KSM)相结合的快速计算方法。首先,基于POD降阶方法对变压器温度场的离散方程组进行降阶,得到降阶模态系数矩阵;其次,根据不同变压器工况对绕组温度场的影响程度选取重要工况参数,通过拉丁超立方采样形成工况参数矩阵即样本空间;然后,基于KSM方法构建样本空间与对应模态系数的代理模型,跳过对全阶模型的复杂非线性计算,以绕组工况为输入得到模态系数,结合模态高效重构温度场;最后,为验证该方法的有效性及与现有方法相比的优越性,分别用该方法与现有方法对110 kV油浸式变压器绕组八分区仿真模型与绕组温升实验测量数据进行对比分析。算例表明,该文所提方法对于相关测试工况的计算偏差更低,计算精度更高,且计算效率有较大幅度的提升,充分表明了该方法的有效性与优越性。该文所提变压器稳态温度场计算方法可为变压器数字化运维提供技术支撑。

关键词：油浸式电力变压器温度场本征正交分解克里金代理模型

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现场组装式特高压交流变压器设计与工程实践

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变压器 2025年第4期62卷 12-20页

作者：刘东升保定天威保变电气股份有限公司河北保定071056 河北省输变电装备电磁与结构性能重点实验室河北保定071056 河北省特高压变电技术创新中心河北保定071056

本文中作者回顾了历时近十年时间在现场组装式特高压交流变压器新技术、新工艺、新设备、新应用上开展的一系列创新和技术探索,介绍了当前该领域工程实践现状,并对我国今后特高压变压器现场组装技术发展提出了建议。

关键词：现场组装特高压特高压变压器运输有限元仿真

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大容量变压器油箱屏蔽结构对杂散损耗影响的研究

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电工电气 2025年第4期 64-69页

作者：佘炎松王建民赵峰刘玉芝杜振斌刘涛石家庄铁道大学电气与电子工程学院河北石家庄050043 保定天威保变电气股份有限公司河北省输变电装备电磁与结构性能重点实验室河北保定071056

为了降低大容量变压器结构件杂散损耗和预防局部过热,针对大容量油浸式变压器高压侧油箱中部出线结构特点,建立了合理的三维有限元仿真模型,分别计算和分析了油箱采用铜屏蔽、竖向磁屏蔽与横向磁屏蔽三种结构对其漏磁场及结构件杂散损... 详细信息

为了降低大容量变压器结构件杂散损耗和预防局部过热,针对大容量油浸式变压器高压侧油箱中部出线结构特点,建立了合理的三维有限元仿真模型,分别计算和分析了油箱采用铜屏蔽、竖向磁屏蔽与横向磁屏蔽三种结构对其漏磁场及结构件杂散损耗的影响。对比分析结果表明:当采用横向磁屏蔽结构时,各结构件上的漏磁分布与损耗分布得到了明显改善,不仅杂散损耗较采用铜屏蔽与竖向磁屏蔽结构时分别减小了23.2%和32.5%,而且降低了因漏磁集中而可能出现的结构件局部过热风险,为大容量变压器降低结构件杂散损耗和预防局部过热提供了一种较优的油箱屏蔽结构与参考结论。

关键词：大容量变压器屏蔽结构漏磁场杂散损耗局部过热

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一起由稳定绕组接线方式引起的变压器绝缘击穿及原因分析

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变压器 2020年第7期57卷 80-85页

作者：彭广勇刘力强刘东升赵峰李彩云保定天威保变电气股份有限公司保定071056 河北省输变电装备电磁与结构性能重点实验室(筹) 保定071056

本文详细论述了由于稳定绕组接线方式引起的变压器绕组间的绝缘击穿原因,并通过理论分析给出了处理措施,从设计角度给出了避免此类问题发生的改进建议。

关键词：变压器稳定绕组雷电冲击绝缘感应过电压

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降阶技术与监测点数据融合驱动的油浸式变压器绕组瞬态温升快速计算方法

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电工技术学报 2024年第19期39卷 6162-6174页

作者：刘刚胡万君刘云鹏武卫革李琳河北省输变电设备安全防御重点实验室(华北电力大学) 保定071003 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 河北省输变电装备电磁与结构性能重点实验室(保定天威保变电气股份有限公司) 保定071056

为了提高油浸式电力变压器绕组瞬态温升的计算效率,提出了一种基于离散监测点的温度场降阶计算方法。该方法以绕组内部若干离散监测点的温度信息为输入,以基于本征正交分解的降阶算法为载体,建立瞬态过程中温度场的快速反演模型,从而实... 详细信息

为了提高油浸式电力变压器绕组瞬态温升的计算效率,提出了一种基于离散监测点的温度场降阶计算方法。该方法以绕组内部若干离散监测点的温度信息为输入,以基于本征正交分解的降阶算法为载体,建立瞬态过程中温度场的快速反演模型,从而实现从监测点数据到温度场全域的快速计算。首先分析了本征正交分解算法的降阶特性,在此基础上建立了从场域内离散监测点数据到降阶模态,再到温度场全域的快速计算策略。为了验证算法的有效性,该文根据油浸式电力变压器绕组结构特点建立二维八分区分匝绕组传热模型,并对比了所提出的降阶计算方法与全阶计算方法的精度和效率,结果表明,二者的最大平均计算偏差仅为1.03 K,摄氏温标下温升的最大平均相对误差不超过5%,且降阶计算时间仅为0.18 s,相较于全阶计算获得了较高的效率提升。最后,依靠110 kV油浸式变压器绕组温升试验平台,通过测量绕组实际的温升情况,对算法的性能进一步验证,相关结果表明所提算法各时刻的计算结果与测量结果相比最大误差不超过4.67 K,且各测量线饼的平均误差不超过1.02 K,在工程上属于可接受的范围。同时,所提算法对绕组瞬态温升全过程的计算时间仅为3.40s,初步实现了实际工程场景下对于绕组瞬态温升快速计算的要求。

关键词：油浸式电力变压器本征正交分解离散监测点快速计算方法

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ODAF冷却方式的变压器温升计算与分析

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变压器 2020年第4期57卷 1-5页

作者：彭广勇刘东升刘力强保定天威保变电气股份有限公司河北保定071056 河北省输变电装备电磁与结构性能重点实验室(筹) 河北保定071056

本文中作者阐述了ODAF冷却方式变压器油和绕组温升的计算,并结合实际产品的温升计算,详细分析了影响绕组温升的因素。

关键词：变压器引线集肤效应温升

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基于Maxwell方程和R-L分数阶导数的高频激励条件下纳米晶材料磁滞特性预测模型

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5431-5440,I0035页

作者：姬俊安赵志刚张时杜振斌翟志强贾慧杰省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津市北辰区300401 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学) 天津市北辰区300401 河北省输变电装备电磁与结构性能重点实验室(保定天威保变电气股份有限公司) 河北省保定市071056

准确预测高频激励条件下纳米晶材料的磁滞特性,对电力电子变压器等高频电力设备磁性元件的优化设计具有重要意义。该文基于Maxwell方程和Riemann-Liouville(R-L)分数阶导数,建立高频激励下纳米晶材料磁滞特性预测模型。首先,根据Maxwel... 详细信息

准确预测高频激励条件下纳米晶材料的磁滞特性,对电力电子变压器等高频电力设备磁性元件的优化设计具有重要意义。该文基于Maxwell方程和Riemann-Liouville(R-L)分数阶导数,建立高频激励下纳米晶材料磁滞特性预测模型。首先,根据Maxwell方程,首次推导出计及趋肤效应影响的涡流磁场强度解析式;其次,针对现有静态磁滞特性和异常效应建模方法未考虑趋肤效应影响的问题,依据R-L型分数阶导数理论,建立有效描述带材内部磁通密度分布不均时纳米晶静态磁滞特性与异常效应综合预测模型,并提出一种考虑频率效应的阻尼系数ρ和非整数阶n的解析计算方法;最后,基于磁场分离理论,建立高频激励下纳米晶材料磁滞特性预测模型。通过与纳米晶材料1K107B在高频激励下实测磁滞回线进行对比,验证该文所建预测模型的有效性。相较于经典模型,该文所建模型对磁滞回线的预测精度提升了35.8%。

关键词： Maxwell方程 Riemann-Liouville(R-L)分数阶导数趋肤效应磁滞回线

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面向数字孪生模型应用的油浸式变压器绕组温度POD-RBFLP降阶计算方法

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4566-4578,I0034页

作者：刘刚胡万君郝世缘高成龙武卫革刘云鹏李琳河北省输变电设备安全防御重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003 河北省输变电装备电磁与结构性能重点实验室(保定天威保变电气股份有限公司) 河北省保定市071056 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

了解油浸式电力变压器绕组的温度情况是保证其运行稳定性的关键,也是当前针对油浸式变压器数字孪生分析的必然需求。为了快速地获得变压器绕组的稳态温度,该文提出一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和包含线... 详细信息

了解油浸式电力变压器绕组的温度情况是保证其运行稳定性的关键,也是当前针对油浸式变压器数字孪生分析的必然需求。为了快速地获得变压器绕组的稳态温度,该文提出一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和包含线性多项式的径向基函数响应面法(radial basis function response surface method including linear polynomial,RBFLP)的降阶计算模型。首先,讨论POD方法的降阶特性,并设计一种基于留一法交叉验证的自适应获得快照矩阵方法,以提高计算精度及效率;其次,采用响应面方法建立POD模态系数与绕组工况的相关关系,旨在实现通过绕组工况快速获得POD模态系数,从而跳过对降阶模型的复杂非线性计算,进而高效重构绕组温度场。相关算例表明,该方法具有较好的计算精度和效率,在50组测试工况下,与全阶计算相比,误差不超过2.5 K,且总计算时间仅为1.45 s;最后,基于110 kV变压器绕组搭建温升试验平台,试验结果表明,降阶计算结果相较于试验结果,平均计算误差不超过2 K,且单步计算时间仅为0.03 s,相较于同等规模的全阶计算,计算效率有较大幅度地提升。

关键词：油浸式电力变压器绕组稳态温度本征正交分解包含线性多项式的径向基函数响应面降阶模型

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高频多谐波激励下计及趋肤效应的软磁带材磁滞及损耗特性预测

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中国电机工程学报 2024年第22期44卷 9039-9047,I0029页

作者：赵小军武欣怡章轩源刘兰荣苗宇华北电力大学电力工程系河北省保定市071003 河北省输变电装备电磁与结构性能重点实验室(保定天威保变电气股份有限公司) 河北省保定市071056 贵州电网公司电力科学研究院贵州省贵阳市550002

软磁材料的非线性磁化特性使得软磁带材涡流场分布及其损耗特性分析十分困难。为此,该文采用分段线性的方法对基本磁化曲线进行逼近,基于麦克斯韦方程在每个线性段进行推导,得到单频正弦激励下软磁带材中与涡流损耗相对应的平均磁场强度... 详细信息

软磁材料的非线性磁化特性使得软磁带材涡流场分布及其损耗特性分析十分困难。为此,该文采用分段线性的方法对基本磁化曲线进行逼近,基于麦克斯韦方程在每个线性段进行推导,得到单频正弦激励下软磁带材中与涡流损耗相对应的平均磁场强度Hcl表达式,并提出相应的参数辨识方法。进而,基于场分离技术与损耗分离的一致性原理,建立场分离形式的高频动态磁滞模型。根据实际应用中的高次谐波特征,基于磁导率的近似线性特征和场量的叠加原理,构造描述多谐波激励下与涡流损耗相对应磁场强度Hcl的解析表达式,并进一步提出软磁带材在复杂多谐波激励下的动态磁滞预测模型。通过实验结果与仿真结果的对比,验证该文所提方法的有效性和准确性。

关键词：谐波激励损耗分离损耗预测基本磁化曲线磁化状态涡流损耗

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