基于风力发电场35kV集电线路防雷设计优化改造研究

本文针对35kV集电线路现场防雷设施设计上的不足而对线路设备产生的不良影响,以山西岚县某风电场35kV集电线路为例,基于现场雷击跳闸、雷击点的统计情况以及接地电阻测试不合格杆塔的情况,提出了参照线路杆塔的实际情况重新加装避雷器、增加竖向和横向避雷针、对接地电阻值不合格的杆塔通过加装接地体降低接地电阻值等优化改进方法,并在该风场完成全部设计优化改造的实施。经过2个雷雨季的效果验证,证实了对35kV集电线路采取上述方式进行优化改造,能有效减少雷击情况的发生,降低雷害的不良影响。     

基于自适应沃尔什-哈达玛变换的焊缝图像压缩方法

焊缝广泛存在于工业现场,基于X射线检测的焊缝质量检测对维护生产生活的正常运行至关重要。然而,高质量的X射线检测图像比特数高,因此,焊缝图像处理系统存在读取缓慢、功耗高和实时性差等问题。提出了一种基于沃尔什-哈达玛变换的焊缝X射线图像压缩方法。该方法基于沃尔什-哈达玛变换的能量集中性质实现图像优化,保留焊缝图像的重点特征边界;利用量子粒子群算法实现对焊缝图像沃尔什-哈达玛变换的压缩参数自适应寻优。实际生产现场图像的验证结果表明压缩图像大小为原图像的十分之一时,所提方法能最大程度地保留焊缝特征与图像质量,能提高基于X射线图像的焊缝检测效率。     

考虑尾流效应的风电场输出功率优化

针对尾流效应对风电场输出功率造成的损失,文章提出了一种基于改进Jensen模型的优化方法。基于激光雷达实验数据验证了改进Jensen模型的有效性,并建立了多机组尾流叠加模型。对考虑尾流效应的风电场输出功率优化可行性进行分析,建立了风电场输出功率模型。针对标准粒子群算法过早收敛、易局部最优的缺陷进行了改进,在其迭代方程中加入二阶振荡环节,增加了粒子的多样性,提高了算法的全局搜索能力,同时保证了算法的运行速度;引入模拟退火操作,增强了算法的局部搜索能力。建立了风电场输出功率最大化优化模型,以轴向诱导因子为优化参数,利用改进粒子群算法对山西省某风电场模型进行了仿真分析。结果表明：当入流风速分别为8 m/s和12 m/s时,经改进粒子群算法优化之后,风电场输出功率分别提高了6.26%和4.59%;改进粒子群算法改善了标准粒子群算法存在的过早收敛、易局部最优的缺陷。     

风光氢耦合发电系统的容量优化配置及日前优化调度

为了在已投产的风光耦合发电站中实现制氢、储氢及燃料电池的最佳容量配比以及系统内部跟踪日前发电计划的优化调度,采用快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）实现了对容量配比多目标优化问题的求解,构建了考虑运氢量的风光氢发电系统内部跟踪日前发电计划的优化调度算法。首先,建立了各子系统的等效数学模型,提出了结合系统收益和全寿命周期年均值成本的经济性指标,以系统弃风弃光率、功率缺额率和经济性为目标得出制氢、燃料电池功率和储氢容量;其次,利用优化后的容量作为日前优化调度的约束条件,采用加权系数法建立了以日累计跟踪计划误差最小和储氢压力波动最小的单目标数学优化模型,利用Yalmip求解器对模型进行了求解;最后在Matlab中对所建立的模型进行了仿真和验证,得到了系统的最优容量配比,实现了系统内部跟踪日前发电计划的优化调度。     

综放面煤机扩帮回撤通道及支护技术

针对增子坊矿5300综放面推进过程中揭露坚硬岩石决定提前搬家倒面的情况,根据理论分析,提出了合理的通道位置留设区,采用煤机扩帮法完成回撤通道布置;并基于数值模拟塑性区范围提出顶板采用"锚网索柱"联合支护,侧帮采用锚杆锚索辅助支护方式。现场应用表明,回撤通道稳定性良好,顺利完成了工作面"三机"回撤。     

基于改进小波包与包络谱的风电机组传动系统的故障诊断方法研究

针对风力发电机组传动系统故障时特征量提取困难的问题,提出改进的小波包结合包络谱的故障诊断新方法。深入研究小波包频带错乱的问题,对小波包实施改进,消除频带错乱的缺陷。首次将改进的小波包与包络谱结合起来,通过对风机传动系统试验台的齿轮、轴承故障实际数据的深入分析,准确提取出特征量,实现故障的诊断和定位,证实该文提出的方法的准确性和有效性,为风电机组传动系统的故障诊断提供新思路。     

MWCNT-CB/PDMS复合电极介电弹性体驱动器的制备与性能优化

介电弹性体驱动器(DEA)的柔性电极发挥着产生电场和约束介电母体形变的重要作用。本文以一维的多壁碳纳米管(MWCNT)和零维的导电炭黑(CB)为共同导电填料,设计浇注了一系列不同尺寸、不同力学、电学性能的聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合电极膜(MWCNT-CB/PDMS)。将电极膜黏附在聚氯乙烯凝胶膜的两侧表面,导入脉冲高压电信号,获得一系列电驱动行为变化的新型介电聚合物驱动器。驱动性能测试结果表明：电极覆盖率的增加有利于DEA位移输出;电极厚度的增加限制了DEA的位移输出;随着MWCNT掺杂量的增加,位移输出先增后减。正交实验结果表明：MWCNT掺杂量对DEA的驱动位移有显著的影响,电极覆盖率和厚度有高度显著的影响;最优组合下,驱动器的最大位移输出为1.71 mm。     

缩合型硅橡胶发泡配方优化及保温性能研究

采用正交试验,考察发泡剂用量、发泡助剂用量、固化剂用量对缩合型泡沫硅橡胶拉伸强度、断裂伸长率、表观密度性能指标的影响,得到发泡硅橡胶的最优配方为基胶100份、发泡剂3份、发泡助剂2份、固化剂2.5份.利用扫描电子显微镜、万能机械拉力机、导热系数测定仪对几个配方样品进行结构和性能测试,结果表明:最优配方的样品其力学性能适中,内部微小气室分布致密均匀,具备较为理想的隔热保温性能.     

大面积石墨烯薄膜的电沉积制备与性能调控研究

首先采用改性Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)分子膜,然后通过电泳沉积(EPD)技术在Cu箔上电化学沉积了氧化石墨烯膜(EPD-GO),最后导入氢气气氛(800℃)下退火还原,得到大面积导电石墨烯薄膜(TRGE)。利用X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、场发射扫描电镜(FESEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、四探针测试仪和电化学工作站分别研究了各阶段产物的物相、形貌、谱学、导电性和电容性能,证明了所制备的石墨烯薄膜具有良好的机械柔韧性和导电性能;同时,还对石墨烯薄膜的成膜及导电性能优化机理进行了探讨。