考虑输入变量相关性的输电网区间潮流分析

在仿射算法的基础上,考虑电力系统中部分输入变量之间的相关性对区间潮流算法进行改进。构建以平行四边形模型为基础的区间相关性体系,建立考虑区间相关性的电力系统不确定潮流模型。考虑区间包络不够准确对区间潮流计算准确性的影响,提出一种基于凸多边形模型的区间潮流计算方法。利用仿射算法将传统的区间潮流迭代转化成一组非线性优化问题,通过凸多边形模型将区间变量之间的相关关系转换成一组新的约束条件,并利用优化算法对该非线性优化问题进行求解,得到一系列更窄的区间潮流解。2个输电网算例表明,所提方法不仅能够反映不同相关性水平对计算结果的影响,还能定量刻画区间包络准确程度对区间潮流的影响。     

Robust stability analysis and improved design of phase‐locked loops with non‐monotonic nonlinearities: LMI‐based approach

Due to nonlinear nature of several phase detectors, linear approximation method often leads to performance degradation in many phase‐locked loops (PLLs), particularly when the phase errors are sufficiently large. A third or higher order PLL, in spite of the ability to track a wider variety of inputs and having higher operating‐frequency range, requires more design attention in order to ensure stable tracking. In this work, with the nonlinearities inserted into the system's model, suitable criteria that take into account the nonlinearities' non‐monotonicity, sector and slope bounds are employed to establish robust stability conditions. The result is applicable to any PLLs without order and type restrictions. For Type‐1 PLLs, the resulting condition can be used to search for the maximum stable loop gain, which is also linked to the lock‐in range of the system. In the later part of this work, the focus is devoted towards designing PLLs with high lock‐in range, which is performed via mixing the proposed method with H _∞ synthesis. The searches for the parameters in both PLL analysis and design are expressed in terms of convex linear matrix inequalities, which are computationally tractable. To illustrate the improvement introduced via this approach, several numerical examples and simulations are included with comparisons over conventional methods. Copyright © 2017John Wiley & Sons, Ltd.     

基于时域谱线特征量的变压器油纸绝缘诊断

针对应用介电响应理论评估油纸绝缘老化状态存在的不足,提出一种新的变压器油纸绝缘诊断方法。对变压器的回复电压微分谱线进行解谱,分析时域微分子谱线的数量和弛豫时间常数比Kτ与绝缘老化状态间的关系,从而实现变压器油纸绝缘状态诊断。对多台变压器的测试数据进行统计和分析,得出结论:回复电压时域微分谱线的子谱线数随绝缘状态发生改变,油纸绝缘老化越严重,分解的子谱线数量越多;Kτ能准确判断绝缘油相对于绝缘纸的老化状态。     

聚酰亚胺薄膜制备与浅陷阱能级分布研究

采用两步法制备了均苯型纯聚酰亚胺(polyimide,PI)薄膜,并对该薄膜、3M和杜邦公司生产的纯PI薄膜进行热激电流测试。结果表明:3M纯PI的γ峰对应峰温和陷阱能级相对较高,这可能是其较高的聚合度,导致分子链的运动困难造成的,自制纯PI过程中适当提高聚酰胺酸粘度,有利于提高聚合度进而改善其性能;3M和杜邦纯PI薄膜β峰对应峰温比自制PI的峰温高35 K,这也是3M和杜邦纯PI的聚合度高,导致侧基运动困难造成的。β峰与偶极取向松弛有关,非晶PI的β峰峰温大约为345 K,比玻璃化转变温度略小,此温度下大分子链迁移困难,只有如羰基等极性基团的迁移。另外,只有杜邦纯PI有αC峰,这与薄膜内的晶区或界面效应有关。     

电动汽车复合储能系统的功率分配优化研究

以带有半主动复合储能系统构型的纯电动客车作为研究对象,提出了一种以最小电池耗能及电池功率变化作为目标函数的凸优化方法。在中国哈尔滨城市公交道路工况的基础上,对所提优化方法与基于规则的功率分配策略进行能效及电池功率变化的对比分析。仿真结果表明,在中国哈尔滨城市公交道路工况条件下,采用所提凸优化功率分配策略,电池及超级电容的综合能效分别为93.46%和98.81%,电池功率的均方差为5.3153 k W,较之基于规则的功率分配策略,电池及超级电容的综合能效分别提高了0.74%和0.26%,电池功率均方差降低了46.91%。基于此功率优化分配方法能够有效的改善电动汽车的运行特性。     

高压断路器储能弹簧的可靠性及寿命分析

本文介绍了机械可靠性分析中应力-强度干涉模型的基本概念,给出了圆柱螺旋弹簧的可靠度计算模型,结合强度退化模型,将断路器储能弹簧的可靠度与其操作次数相关联,考察储能弹簧的可靠度随操作次数增加而降低的现象。根据应力松弛模型,在考虑强度退化的可靠度计算模型上结合应力松弛相关的因子,建立考虑强度退化与应力松弛的应力-强度干涉模型,分析了断路器储能弹簧的预期寿命,并以某断路器储能弹簧为算例,验证了该方法的可行性。     

高压XLPE电缆击穿的制造因素分析及有效控制

高压电缆尤其是超高压交联聚乙烯(XLPE)电缆在输电运行中一旦被击穿,将对电网造成巨大损害,给国家造成重大损失。同时,企业在生产制造过程中,一旦发生电缆局放值(PC值)超标,甚至耐压测试击穿,给企业造成的经济损失也非常巨大。该文从电击穿理论入手,对高压XLPE电缆的生产制造过程进行了分析研究,找出导致高压击穿及局放值超标的关键要点,如导体毛刺;导体半导电屏蔽带的电导率;模具及流道的磕碰、划伤;材料的洁净和储存;绝缘层中微孔的数量、大小、内应力等。通过对这些容易被忽视,而且又极其重要的生产制造环节进行剖析,并给出控制方法,以达到降低局放值和击穿频率,提高高压XLPE电缆整体品质的目的。     

航天继电器贮存过程吸合时间退化机理研究

航天继电器作为一种密封的电器元件,其贮存可靠性对于导弹等武器装备至关重要。如何测试评价航天继电器在贮存过程中性能及可靠性的衰退,是继电器用户和厂家非常关心的问题。利用开发的实验系统对某型号航天继电器进行了贮存加速实验,得到了吸合时间的变化规律。分析并验证了贮存过程中吸合时间变化的主要原因是簧片应力松弛所导致的反力变化。通过仿真与实验均证实了吸合时间与簧片初力存在近似的线性关系,进而提出可采用吸合时间来表征簧片的应力松弛退化特性。建立了高温条件下继电器吸合时间的贮存退化模型,为进一步研究继电器贮存可靠性及贮存寿命预测奠定了基础。     

不同初始张拉力下PC钢棒的松弛性能

针对近年来PC钢棒产业迅速发展,而PC钢棒松弛性能的研究尚属空白这一现状,本文开展了6根PC钢棒120h松弛性能试验研究。考察了初始张拉力对PC钢棒松弛规律的影响,分析了PC钢棒松弛率随时间的变化规律。结果表明,PC钢棒在受力初始阶段(约0～5h范围内)松弛率增长快,随时间的延续,松弛率的增长逐渐减慢。基于初始张拉系数不同时,PC钢棒松弛率发展规律不同的特点,提出了松弛率与时间之间的统一计算公式,该公式计算结果与试验结果吻合良好。     

富水地层中重叠隧道施工引起土体变形研究

重叠隧道施工易产生隧道结构不稳定和地层变形等问题。重叠隧道富水地层施工时,土层开挖应力释放和地下水渗流共同作用使得地层和隧道变形问题显得更加突出,增加了施工难度。以深圳地铁5号线重叠隧道为背景,采用数值方法研究了开挖应力释放和渗流作用在重叠隧道施工不同阶段对隧道结构和土层变形的影响,得到富水地层重叠隧道施工土层变形规律,同时提出了控制地层变形措施。重叠隧道下洞施工时,采用设置超前注浆支护能有效控制开挖应力释放引起拱顶沉降,开挖完成后隧道拱顶在渗流作用下沉降稳定,而隧道上覆土层因失水固结产生较大工后沉降,同时地表沉降槽深度和半径在渗流作用下不断增大;为避免下洞隧道在渗流作用引起上洞隧道整体沉降,上洞在下洞施工引起土体变形稳定后进行施工。上洞开挖应力释放引起较大地层沉降,开挖应力释放引起较大地层沉降,渗流因素引起地层工后变形较小,地表沉降槽深度迅速增大而影响半径保持稳定。