检索结果-内蒙古大学图书馆

重庆理工大学学报（自然科学） 2023年第9期37卷 261-269页

作者：郑文杰杨祎乔木吕俊涛张峰达洪欣媛国网山东省电力公司电力科学研究院济南250003 国网山东省电力公司济南250001 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

针对变电设备红外图像背景干扰大、热缺陷故障种类多、现有故障诊断方法效率低,难以满足实际巡检应用需求的问题,提出一种基于改进YOLO和Resnet的变电设备热缺陷识别及诊断方法。首先,构建典型变电设备红外图像数据集,采用卷积核分解及... 详细信息

针对变电设备红外图像背景干扰大、热缺陷故障种类多、现有故障诊断方法效率低,难以满足实际巡检应用需求的问题,提出一种基于改进YOLO和Resnet的变电设备热缺陷识别及诊断方法。首先,构建典型变电设备红外图像数据集,采用卷积核分解及多层特征融合技术改进YOLOv4-Tiny算法,对发生故障的设备进行定位并获取该设备先验框;然后,提出融合密集连接的Res_DNet网络获取先验框内局部图像数据的多尺度特征,提高设备故障类型的分类准确度;最后,采用贝叶斯算法改进模型超参数,获取学习率、卷积核个数等的最佳组合,实现高效率及高准确度的故障识别与分类。研究结果表明:改进后的YOLOv4-Tiny算法相较于原算法准确率提升了5.3%,改进后的Res_DNet算法相比经典算法准确率提升了4.6%以上,能实现变电设备热缺陷状态高精度识别。

关键词：变电设备红外图像 YOLOv4-Tiny算法 Resnet 故障诊断

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表面介质阻挡放电起始演化过程研究

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科学与信息化 2022年第17期 117-122页

作者：孙伟铭重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆 400044

表面介质阻挡放电(SDBD)起始过程决定了放电起始位置,直接影响放电通道的起始发展方向及时空演化.本文搭建了二维流体模型,研究了SDBD起始过程,分析了放电起始时间和位置.结果表明,放电通道起始于高压电极上边缘,放电时电极表面的电场... 详细信息

表面介质阻挡放电(SDBD)起始过程决定了放电起始位置,直接影响放电通道的起始发展方向及时空演化.本文搭建了二维流体模型,研究了SDBD起始过程,分析了放电起始时间和位置.结果表明,放电通道起始于高压电极上边缘,放电时电极表面的电场分布呈现"凸起"特征,由此判定为放电起始时间;放电发生在电极表面碰撞电离程度强的位置,碰撞电离与电子数和电场强度呈正相关,从电极表面各点发出的电场线在空气中的长度和汇集于该点的电子数成正比,分析电场线分布发现电极上边缘汇集的电子数更多,因此放电发生在电极上边缘.

关键词：表面介质阻挡放电放电起始过程通道起始位置电场分布电子数密度

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SiC MOSFET重复雪崩能力提升的芯片结构优化方法

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电工技术 2023年第4期 108-114页

作者：朱哲研李辉姚然刘人宽陈中圆李尧圣先进输电技术国家重点实验室北京智慧能源研究院北京102209 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

SiC MOSFET的高速开关工况易诱发巨大的d i/d t,从而在电路的感性负载上引发过电压,导致器件进入雪崩状态。在多次雪崩冲击后,器件易发生重复雪崩失效。针对SiC MOSFET芯片元胞结构中栅氧化层薄弱导致器件耐重复雪崩冲击能力较差的问题... 详细信息

SiC MOSFET的高速开关工况易诱发巨大的d i/d t,从而在电路的感性负载上引发过电压,导致器件进入雪崩状态。在多次雪崩冲击后,器件易发生重复雪崩失效。针对SiC MOSFET芯片元胞结构中栅氧化层薄弱导致器件耐重复雪崩冲击能力较差的问题,进行芯片元胞结构优化研究,以增强芯片耐重复雪崩能力,提升器件可靠性。首先,研究SiC MOSFET器件重复雪崩失效机理,开展SiC MOSFET器件重复雪崩失效测试,基于失效测试结果建立SiC MOSFET重复雪崩失效可靠性评估模型;其次,针对SiC MOSFET芯片元胞结构提出了栅极底部蚀刻、P-well区扩展、JFET顶部削弱三种优化结构,并研究三种优化结构对SiC MOSFET芯片SiO 2/SiC界面处碰撞电离率和垂直电场强度的影响;最后,基于SiC MOSFET雪崩失效可靠性评估模型,对比分析了三种不同优化结构SiC MOSFET的可靠性。研究结果表明SiC MOSFET器件栅极蚀刻元胞结构具有更高的重复雪崩失效可靠性,相关研究成果为SiC MOSFET器件耐重复雪崩失效能力提升的芯片元胞设计奠定理论基础。

关键词： SiC MOSFET 重复雪崩失效失效模型失效机理可靠性

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源网激励下虚拟同步直驱风电机组结构载荷响应特性分析

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发电技术 2024年

作者：杨超邓宇亮李学伟贾勇李辉王砚帛重庆市能源互联网工程技术研究中心(重庆理工大学) 国网重庆市电力公司重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 丹麦奥尔堡大学能源技术系

【目的】在能源转型、风电大规模并网背景下，针对频率支撑控制型风电机组机电耦合特性复杂化的问题，对虚拟同步直驱风电机组(permanent magnet synchronous generator based on virtual synchronous generator, VSGPMSG)载荷特性开展... 详细信息

【目的】在能源转型、风电大规模并网背景下，针对频率支撑控制型风电机组机电耦合特性复杂化的问题，对虚拟同步直驱风电机组(permanent magnet synchronous generator based on virtual synchronous generator, VSGPMSG)载荷特性开展理论及仿真分析。【方法】首先，基于多体动力学及小信号分析理论，构建VSG-PMSG机电耦合线性化模型，为刻画载荷与源网激励动态关系，开展VSGPMSG冲击载荷及疲劳载荷响应机理分析提供理论基础。其次，建立多时间尺度交互、多动态环节作用的VSGPMSG机电耦合非线性模型。然后，针对湍流风和电网冲击等典型扰动场景，开展VSG-PMSG载荷特性仿真分析，并选取载荷最大增幅、等值疲劳载荷(damage equivalent load, DEL)等指标量化评估虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制对机组冲击载荷和疲劳载荷的影响。【结果】理论及仿真分析表明，湍流风激励下，VSG控制可减小传动轴及塔筒底部侧向疲劳载荷。此外，网侧频率激励下，VSG控制将激发传动轴及塔筒底部侧向冲击载荷，但远小于三相短路故障所致瞬态冲击。【结论】VSG控制深刻改变了风电机组电气及载荷特性，尤其对传动轴及塔筒侧向模态影响较大。研究结果为频率支撑型风电机组控制策略及机械结构设计提供了理论依据。

关键词：风电源网激励永磁同步发电机(PMSG) 虚拟同步发电机(VSG) 联合仿真机电耦合结构载荷频率支撑控制

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宽负载工况下的LCC-S型兆赫兹感应式WPT系统参数优化设计

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电气应用 2022年第10期41卷 67-75页

作者：朱学贵齐东阳周阳余文超输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆大学重庆400044

E类功率放大器和E类全波整流器具有软开关特性且拓扑结构简单的特点,广泛应用于兆赫兹感应式无线电能传输系统中。传统的E类变换器在宽负载条件下不能维持软开关性能,使得系统传输效率下降。针对此问题,建立了考虑线圈内阻的LCC-S型补... 详细信息

E类功率放大器和E类全波整流器具有软开关特性且拓扑结构简单的特点,广泛应用于兆赫兹感应式无线电能传输系统中。传统的E类变换器在宽负载条件下不能维持软开关性能,使得系统传输效率下降。针对此问题,建立了考虑线圈内阻的LCC-S型补偿网络的数学模型,分析了E类全波整流器二极管并联电容的大小在宽负载条件下对其输入阻抗的影响,在保证E类全波整流器功率输出能力条件下,以系统传输效率为优化目标,采用遗传算法对发射侧补偿电容和接收侧补偿电容以及E类全波整流器二极管的并联电容进行优化设计。为验证设计方法的有效性,在ADS中搭建了精准仿真模型,仿真结果表明,在10~100Ω负载范围内系统传输效率维持在84%以上,最大输出功率达到45 W,为兆赫兹感应式无线电能传输系统在宽负载变化下仍能保持高传输效率提供了一种实用的设计方法。

关键词：无线电能传输 E类全波整流器宽负载变化补偿电容优化

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基于改进PSO的双馈风电机组传动链参数辨识

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太阳能学报 2021年第12期42卷 134-142页

作者：李辉吴优谢翔杰柴兆森龚立娇鲁敏输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 石河子大学机械与电气工程学院石河子832003

双馈风电机组传动链参数对其运行稳定性有重要影响,针对现有传动链参数辨识算法存在易陷入局部最优的问题,提出基于改进粒子群(PSO)算法的参数辨识方法。首先,针对粒子群算法易陷入局部最优的问题,通过改进权重系数与学习因子,引入杂交... 详细信息

双馈风电机组传动链参数对其运行稳定性有重要影响,针对现有传动链参数辨识算法存在易陷入局部最优的问题,提出基于改进粒子群(PSO)算法的参数辨识方法。首先,针对粒子群算法易陷入局部最优的问题,通过改进权重系数与学习因子,引入杂交变异思想,提出改进算法,并利用经典测试函数进行验证。其次,建立双馈风电机组仿真模型,通过三相短路故障激励,基于不同观测量响应的轨迹灵敏度分析,获取辨识传动链参数的有效观测量。最后,结合改进PSO算法和有效观测量,提出双馈风电机组传动链参数辨识的实现方法,分别对传动链参数恒定和改变的情况进行参数辨识。结果表明,基于有功功率观测量的改进参数辨识方法具有较高的辨识精度,且当惯性时间参数、柔性系数等变化时辨识方法具有较好的适应性。

关键词：风电机组粒子群算法参数辨识观测量传动链轨迹灵敏度

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基于电热氢混合储能的综合能源系统的能量管理优化研究

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电工电能新技术 2022年第12期41卷 9-19页

作者：黄健侯健生季克勤王赢聪郑航金坚锋罗永捷孟庆昊国网浙江省电力公司金华供电公司浙江金华321001 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

综合能源系统可以实现对电能、热能、氢气等混合能源的梯级利用,提高能源利用效率,在近年来引起广泛的关注。本文着重通过考虑风光出力和负荷波动的不确定性,提出一种基于场景法的综合能源系统的能量管理优化策略。首先,基于特定场景下... 详细信息

综合能源系统可以实现对电能、热能、氢气等混合能源的梯级利用,提高能源利用效率,在近年来引起广泛的关注。本文着重通过考虑风光出力和负荷波动的不确定性,提出一种基于场景法的综合能源系统的能量管理优化策略。首先,基于特定场景下建立包含“电、热、天然气、氢气”在内的综合能源系统各子系统的等效数学模型。然后,利用场景法处理风力、光伏发电以及负荷需求等不确定性问题。最后,以综合能源系统运行经济性及环境成本最小为目标函数对综合能源系统进行能量实时动态管理,给出各部件每个小时的出力期望值。仿真结果证明了搭建模型的正确性,验证了基于电氢混合储能综合能源系统的经济性和环保性。

关键词：微型综合能源系统制氢可再生能源出力不确定性

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基于电压应力分析的柔性直流换流站故障限流阻抗参数优化

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电力系统自动化 2020年第5期44卷 14-22页

作者：魏能峤周念成罗永捷王强钢输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市400044

故障限流器(FCL)能在柔性直流电网短路故障识别后快速投入限流,以降低对直流断路器(DCCB)的要求。首先,通过分析FCL的工作原理,获取故障下含FCL的柔性直流换流站等效电路;计算不同阻抗类型的FCL故障电流和电压应力,分析其随故障限流阻... 详细信息

故障限流器(FCL)能在柔性直流电网短路故障识别后快速投入限流,以降低对直流断路器(DCCB)的要求。首先,通过分析FCL的工作原理,获取故障下含FCL的柔性直流换流站等效电路;计算不同阻抗类型的FCL故障电流和电压应力,分析其随故障限流阻抗参数变化的特征,提出理想限流阻抗并分析其特征。然后,提出以DCCB分断电流和FCL成本为优化目标的限流阻抗参数优化方法。在PSCAD/EMTDC中进行仿真对比,验证了电压应力计算和优化模型的正确性。

关键词：柔性直流换流站故障限流器限流阻抗电压应力参数优化

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复杂环境背景下绝缘子缺陷图像检测方法研究

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电子测量与仪器学报 2022年第2期36卷 57-67页

作者：刘行谋田浩杨永明王燕赵小翔重庆邮电大学重庆市复杂系统与仿生控制重点实验室重庆400065 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400021 国家电网重庆市电力公司经济研究院重庆400000 重庆邮电大学自动化学院重庆400065

针对处于复杂的环境背景下的电力绝缘子以及绝缘子缺陷的检测存在检测精度低、检测速度不高的实际问题,提出了一种改进YOLOv4(you only look once v4)算法的电力绝缘子图像以及存在缺陷的绝缘子检测的方法。通过制作电力绝缘子以及绝缘... 详细信息

针对处于复杂的环境背景下的电力绝缘子以及绝缘子缺陷的检测存在检测精度低、检测速度不高的实际问题,提出了一种改进YOLOv4(you only look once v4)算法的电力绝缘子图像以及存在缺陷的绝缘子检测的方法。通过制作电力绝缘子以及绝缘子存在缺陷的数据集,使用K-均值聚类(K-means)算法对电力绝缘子图像样本进行聚类,获得不同大小的先验框参数;然后通过改进平衡交叉熵(balanced cross entropy,BCE)引入一个权重系数,来增加损失函数的贡献程度;最后,通过增加空间金字塔池化结构(spatial pyramid pooling,SPP)前后的卷积层来加深网络的深度。实验结果表明,改进模型的单张检测时间为3.27 s,对于绝缘子缺陷平均检测精度比原始的YOLOv4算法提升了24.36%。同时通过改进后的YOLOv4算法在测试集上的平均精度均值(mean average precision,mAP)的值为84.05%,比原始的YOLOv4算法提升了17.83%,充分说明了能够很好的定位和识别电力绝缘子图像存在的缺陷。

关键词：绝缘子平衡交叉熵损失函数缺陷检测

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含杂质流动变压器油放电特性研究

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绝缘材料 2022年第9期55卷 40-46页

作者：赵勇进张永泽王革鹏郭家元石毛毛唐炬西安西电变压器有限责任公司陕西西安710077 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

为了对比研究流动变压器油中金属微粒和气泡放电特性的差别,在模拟实验放电平台上对含杂质流动变压器油进行了局部放电(PD)和击穿实验,并对放电信号的波形进行对比分析,构建放电相位分析(PRPD)图谱。结果表明:流动变压器油中两种缺陷的... 详细信息

为了对比研究流动变压器油中金属微粒和气泡放电特性的差别,在模拟实验放电平台上对含杂质流动变压器油进行了局部放电(PD)和击穿实验,并对放电信号的波形进行对比分析,构建放电相位分析(PRPD)图谱。结果表明:流动变压器油中两种缺陷的放电特性有明显的差别,金属微粒PD可以激发特高频信号,而气泡PD仅能激发甚高频信号;金属微粒PD几乎遍布整个工频周期,气泡PD主要分布在工频负半周(236°~305°)。与金属微粒相比,气泡对变压器油击穿电压的影响更为严重。

关键词：气泡金属微粒变压器油局部放电击穿

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