轻质高频高压纳秒脉冲电源研制

高压脉冲电源是产生放电等离子体及其应用于生物医学、材料表面处理及流动控制的重要激励源.基于单极性Marx电路与脉冲变压器相结合的思路,利用脉冲变压器的电压波形过冲现象,开发了一台高频高压纳秒脉冲电源样机.该电源样机输出电压幅值最高可达21 kV,频率最高达16 kHz,上升沿和下降沿分别约为145 ns和215 ns,脉宽约为250 ns;输出平均功率为125W以内时,整机效率高于80％.该脉冲电源的输出电压、频率等参数连续可调且体积较小.上述研究为开发应用于放电等离子体的高压脉冲电源提供重要参考.     

脉冲除尘电源寄生Boost模糊自适应PID控制研究

脉冲电源虽为目前工业电除尘领域的热点方向之一,但同样需要考虑负载频繁火花短路的耐受力,为保证脉冲电源输出参数的同时实现可靠保护和高效控制,采用了一种基于直流叠加脉冲的电路结构,并且分析了脉冲回路的谐振参数。重点分析了主电路中寄生的Boost电路拓扑以及对主电路的影响,针对此问题设计了基于模糊自适应比例积分微分(PID)控制方法,进行了Simulink建模与仿真验证,且在相应的实验平台上验证了其控制效果和控制可靠性,使脉冲电源在苛刻的工作条件下能平稳可靠地运行。     

电磁脉冲模拟器用纳秒脉冲源的研制

随着电磁武器的发展,电磁脉冲及其防护技术再次成为关注的焦点。简要介绍了核电磁脉冲模拟器的标准电场波形和脉冲源的组成及其基本原理,论述了脉冲分压器的设计。分析显示,所研制的新型电阻分压器可以减少响应时间和上升时间3ns以上。实验结果表明,该分压器可以用于上升时间为1ns以上脉冲的测量。研制的脉冲源的输出脉冲满足设计要求,峰值电压高于26kV,上升时间小于2.8ns,下降时间约55ns。     

核脉冲波形甄别

文中分析核脉冲波形堆积和传统的全硬件核脉冲信号处理电路,提出基于DSP和高速A/D的波形甄别系统方案,可有效地实现去脉冲堆积和脉冲幅度测量,减小系统的死时间,也简化模拟电路设计。在此基础上,可设计新型单道和多道幅度分析仪等核测量仪器。     

基于磁开关的高压纳秒脉冲电源

基于磁脉冲压缩技术设计了一种磁开关,通过初始脉冲波形参数与磁开关参数的配合,将微秒级原始脉冲加以压缩,产生电压幅值为6 kV、上升时间为300 ns的脉冲。分析了单级、多级磁脉冲压缩电路的工作原理,介绍了磁开关的计算设计方法,并建立了电子工作台(Electronic Workbench,简称EWB)电路仿真模型,比较了电路中各元件参数对脉冲输出参数的影响。     

针-板与棒-板电极结构在不同温度下的负电晕放电特性

电晕放电在实际工况下的放电特性与周围环境条件关系密切。为得到不同电极结构下负直流电晕脉冲特性随环境温度的变化机理与规律,建立了考虑环境温度影响的流体动力学模型,分别对针–板结构与棒–板结构的负电晕放电模型进行仿真计算。特里切尔脉冲序列、电场强度、电子数密度、脉冲峰值、脉冲持续时间和脉冲频率等物理量随环境温度的变化规律被系统地研究。通过计算分析发现棒–板结构模型的起晕电压较低,电晕脉冲的持续时间更长。随着环境温度的升高,不同结构负电晕放电形成的脉冲峰值、脉冲持续时间和脉冲频率均会随之变大,且放电空间内电场强度会更强、带电粒子的运动也会更加迅速。此外,针电极与棒电极尖端的曲率半径也会对放电产生影响,负电晕放电在曲率半径较小时更加剧烈。     

IGBT脉冲电源系统的设计与研究

分析了ＩＧＢＴ脉冲电源的工作原理。设计了两套运行参数分别为１ｋＶ／４２０Ａ／３００ｎｓ／６００Ｗ和６ｋＶ／３２Ａ／５００Ｗ的ＩＧＢＴ脉冲电源装置,给出了实验结果。     

用PIC12C508改造机械电度表

介绍了一种以ＰＩＣ１２Ｃ５０８为核心设计的脉冲转换电路模块,该模块工作可靠,成本低,体积小,可方便地置于普通机械电度表中,将其改造为输出脉宽为８０ｍｓ的脉冲表。从而便于后续脉冲收集器对多路电表电量的收集和处理。这种设计方法有很强的实用价值。     

Heat and mass transfer and hydrodynamics in swirling flows (review)

Research results of Russian and foreign scientists of heat and mass transfer in whirling flows, swirling effect, superficial vortex generators, thermodynamics and hydrodynamics at micro- and nanoscales, burning at swirl of the flow, and technologies and apparatuses with the use of whirling currents for industry and power generation were presented and discussed at the “Heat and Mass Transfer in Whirling Currents” 5th International Conference. The choice of rational forms of the equipment flow parts when using whirling and swirling flows to increase efficiency of the heat-power equipment and of flow regimes and burning on the basis of deep study of the flow and heat transfer local parameters was set as the main research prospect. In this regard, there is noticeable progress in research methods of whirling and swirling flows. The number of computational treatments of swirling flows’ local parameters has been increased. Development and advancement of the up to date computing models and national productivity software are very important for this process. All experimental works are carried out with up to date research methods of the local thermoshydraulic parameters, which enable one to reveal physical mechanisms of processes: PIV and LIV visualization techniques, high-speed and infrared photography, high speed registration of parameters of high-speed processes, etc. There is a problem of improvement of researchers’ professional skills in the field of fluid mechanics to set adequately mathematics and physics problems of aerohydrodynamics for whirling and swirling flows and numerical and pilot investigations. It has been pointed out that issues of improvement of the cooling system and thermal protection effectiveness of heat-power and heat-transfer equipment units are still actual. It can be solved successfully using whirling and swirling flows as simple low power consumption exposing on the flow method and heat transfer augmentation.     

重力坝工程病险除控实施效能评估研究述评

我国现有各类水库大坝9.8万余座,为保障我国防洪、供水、粮食、能源和生态等的安全奠定了重要基础。但由于受筑坝当时国力国情以及科技水平等多种因素的制约和影响,在本世纪初,约有40%的水库大坝为病险工程,此外还有不少工程存在不同程度的老化和劣化问题,严重威胁到水库大坝的安全服役。为了全面改善我国水库大坝安全状况,国家开展了大规模的病险水库除险加固建设;且随着大量工程步入高龄阶段,水库大坝的补强修复和除险加固将成为一项常态化工作。以重力坝工程为对象,在对重力坝病险除控典型工程措施阐述的基础上,从渗流安全分析与病险除控效能评估、开裂安全分析与病险除控效能评估、稳定性分析与增稳措施实施效能评估、服役可靠度分析与除险加固影响评估等方面,论述重力坝病险除控典型工程措施、实施效能评估的研究现状。建议今后应加强多种除控措施的联合使用、渗流病险除控效能的确定与不确定组合方法、裂缝抑制与承载力提升机理、重力坝系统增稳后的能量变化规律、重力坝服役可靠度分析与除险加固综合贡献等方面的深入研究,以建立和完善重力坝典型工程措施及实施效能评估体系。     

氢能储运技术现状及其在电力系统中的典型应用

氢能是21世纪最具发展潜力的能源之一,氢能的利用发展不仅可以解决可再生电力能源消纳和储存的问题,还可助力保障国家能源安全和推动碳中和目标的实现。由于氢特殊的物理性质,如密度小、能量密度大等,其安全高效的储运及应用技术是氢能产业大规模发展的关键。针对氢能储运关键技术现状在电力工业中的应用,介绍了氢能利用发展的背景及意义,整理并解读了我国氢储运及电力应用的相关政策,梳理并对比了现有主流氢能储运技术,其中包括高压气态储运、低温液态储运、有机液态储运、金属氢化物储运的原理及经济性分析,分析氢能的电力应用,包括氢燃料电池发电及氢燃气轮机发电技术。对我国氢能储运技术及氢能发电技术的安全高效发展提出了4条建议,为我国氢能产业布局及降低氢能全生命周期应用成本提供借鉴和参考。     

110kV及以上变压器事故与缺陷分析

为了做好变压器设备的管理工作,统计、分析2013年度广西电网在运的110kV及以上变压器设备的事故和缺陷情况。统计、分析结果显示,变压器损坏事故的主要原因有短路冲击、产品设计不合理和过电压作用,而变压器的主要缺陷有冷却系统缺陷、硅胶变色、渗漏油和分接开关缺陷等。根据变压器存在的质量和运维问题提出建议,为变压器设备运维工作的开展和预防事故措施的制定提供依据。     

On the Development of Fuel-Free Power Supply Sources on Pneumatic Energy Conversion Principles

The article is devoted to the evaluation of capabilities and problems of creation of fuel-free power supply of isolated and autonomous Russian consumers of low (up to several hundreds kW) power based on the joint use of wind power plants and progressive systems of pneumatic accumulation and conversion of energy. The basic and functional schemes and component structure of the system prototype are developed and proposed, the evaluations of the expected technical and economic indicators of system are presented, and the ways of its further practical implementation are planned.     

一种新型工业机器人工装夹具检测系统设计

针对工装夹具与工业机器人装配过程中因电气信号匹配修正、气动回路检测导致的多次拆卸问题,提出一种适用于工业机器人的新型工装夹具检测系统,通过机架、电气、气路各模块功能模拟平台,模拟电气信号传输、气动回路连接,进而调整工装夹具的各项安装参数,检测气动元件、电气元件的工作状态,实现工装夹具的预先装配试错。本测试系统对提高工装夹具装配效率,节省项目进度时间具有重要工程意义。     

物联网技术在特高压变电站中的应用

随着物联网技术的发展,物联网在电力系统中的应用越来越受到重视。首先介绍了泛在电力物联网分层体系架构,概述了感知层、网络层、平台层和应用层4个层级的构成和基本功能,然后分析了特高压变电站设备的运行特性和运维监测的要求,从状态在线监测、安全风险评估、故障智能诊断分析控制处理、作业人员安全管控、主辅设备联动、智能化运行管理、备品资产精益化管理等方面,阐述了特高压变电站物联网典型的应用前景。变电站物联网建设,大大提升设备管理智能化水平,确保特高压系统长期安全稳定运行。     

采用虚拟化技术的智能变电站间隔层集群测控装置研制

目前智能变电站测控装置按间隔配置,存在设备数量庞大和无备用装置等问题。文中研究了间隔层新型集群测控系统并开发集群测控装置。该系统打破了按间隔配置测控装置的限制,利用数台集群测控装置实现全站监控功能,各台集群测控装置之间通过测控功能的动态迁移实现相互备用。阐述了新型集群测控系统及装置的功能构成、软硬件架构和关键实现技术。型式试验和现场试用结果表明,所研制的集群测控系统及装置能够满足智能变电站监控需求,与现有智能变电站监控系统的运维、管理模式兼容并实现了测控装置的冗余备用和集中运维。     

变电设备数据质量评价模型研究

变电设备数据质量和数据共享利用水平不高,没有形成一个完整性的数据质量管控体系和全面有效的数据质量保障机制,制约数据价值的深度挖掘。为此针对变电设备相关信息系统数据质量现状,构建涵盖数据接入情况、准确性、完备性、一致性和及时性等多维度目标的变电设备数据质量评价体系,提出适用于变电设备智能运维管控需求的数据质量评价指标计算方法,建立融合主客观权重的数据质量综合评价模型,解决目前方法评价维度偏少以及自动化和实用化程度不高的问题,使电力公司设备运维人员能够及时了解变电设备数据质量水平及存在问题,为变电设备监测预警、状态评价、故障诊断等高级应用提供必要的数据质量支撑。     

程控交换机的维护与管理

程控用户交换机是通信行业的主要设备，因设备日夜不问断的连续运行，其安全性、可靠性要求很高。为防范于未然，加强设备和系统的维护与管理，可以延长设备的使用年限和减少运行故障率，从而提高设备、系统的使用价值和利用率。从设备、系统的性能来看，通过定期维护保养可以使设备、系统的性能，不会快速损坏，从而避免发生重大设备和系统故障。本文主要阐述了程控交换机维护的特点，管理与维护的基本概念，以及故障分析及处理。旨在提高维护人员的综合素质，规范管理和维护设备，使设备健康、稳定的运行。