摘要：针对核心传感元件为压电陶瓷圆柱的接触式压电超声传感器,研究了其压电材料特性及器件尺寸对声电转换灵敏度的影响。基于多物理场有限元仿真建立了压电超声传感器模型,计算分析了压电材料特性参数和传感器结构参数变化对传感器在变压器局部放电超声频率范围内声电转换灵敏度和谐振频率的影响,提出了提升声电转换灵敏度的压电传感器结构的设计方法。仿真结果表明,在20~250 kHz频率范围内,压电材料选取PZT-2、直径取6 mm、厚度取12 mm时灵敏度性能最高。在选择传感器的压电材料时,应先选择压电常数d33大的压电材料,再通过对材料进行改性,改变材料的短路弹性顺度常数sE 13和sE 33,实现对传感器谐振频率的调节。最后,对该结构优化的仿真结果进行了实验验证,实验结果与仿真结果相吻合。

摘要：电力系统逐步向智能化和数字化转型,越来越多的终端设备通过物联网技术实现互联和数据共享,但由于设备多样性、资源受限、通信环境复杂、物理分布广泛等特点以及高实时性需求,电力物联网智能终端安全验证在密码破解、仿冒攻击和复杂性等方面面临严峻的挑战。为应对电力物联网智能终端在通信中的认证安全性挑战,引入PUF技术并设计扩展CRP结构,提出一种基于物理不可克隆函数(PUF)的电力物联网智能终端认证协议。使用ProVerif工具和Tamarin工具进行模拟实验,证明该协议能够有效抵御常见攻击,如中间人攻击和仿冒攻击等,对轻量级和双向认证等协议特征进行理论分析,并与相似方案进行比较,结果显示该方案在多方面具有显著优势。该研究为电力物联网智能终端的安全认证提供了一种高效的解决方案,不仅弥补了传统认证方案的不足,还为未来的电力物联网系统提供更为安全可靠的技术基础,有助于提升电力系统的整体安全水平和运行效率。

摘要：为研究所提出的新型翼缘双摩擦面Z形悬臂梁式全螺栓连接梁柱节点的抗震性能,设计相关试件进行拟静力试验和有限元分析。同时利用有限元模拟对新型梁柱节点进行参数化分析,以验证节点的适用性及设计方法的合理性。研究结果表明:新型节点发生梁端受弯破坏,最终在悬臂梁翼缘与钢柱焊接处开裂;翼缘螺栓连接段内无滑动现象,滞回曲线饱满无捏缩;连接节点的承载能力强,变形能力良好;有限元分析结果与试验结果吻合良好;当按等强连接配置螺栓时,不同截面尺寸节点模型的滞回性能相近,破坏模式相同,可按规范规定的刚接节点设计方法进行设计。

摘要：根据5G通信的特点,分析应用于5G通信的自愈系统存在的问题。从数据实时性、系统可维护性和通信流量3个方面,对自愈系统装置之间的点对点连接、手拉手和经自愈开关装置转发3种通信拓扑形式进行分析,并提出了一种基于5G通信的自愈控制系统解决方案。针对自愈数据因为5G延时抖动造成的数据时效性问题对自愈逻辑的影响进行了分析,提出了采用带绝对时标的方式区分有效数据,实现多源数据同步。通过整合在线监视和运维功能,为自愈系统的发展和优化提供了新的思路和方向。最后,对所提方案在5G商用环境下进行了RTDS建模仿真验证,验证了此方案在任意自愈开关个数时可以实现百毫秒级的负荷转供。

摘要：变压器油中气泡的存在容易引发局部放电,导致绝缘油劣化。为厘清油浸式电力设备内部复杂电场作用下气泡的迁移与畸变规律,该文通过实验方法观测绝缘油中气泡在极不均匀交流电场作用下的动力学特性,并利用数值模拟分析气泡在不同场强下的迁移路径、速率、畸变程度等特征。结果表明,电场力对气泡具有拉伸和推离作用,且会加速气泡的上升运动,对微米级气泡尤甚,气泡被拉伸的方向始终平行于电场方向。场强足够大时,小气泡会出现“成对”上升现象,对电场的增强效应变大,“气泡对”交界面处场强增强系数可达2.28,使得气泡内部更易发生局部放电,应在设备设计和运行时引起重视。实验与仿真结果基本一致,验证了仿真模型的合理性。

摘要：能量双向流动的LLC变换器在分布式和户用储能领域应用广泛,正反向电压增益曲线的刻画是双向LLC变换器设计的关键。基于频域分析的参数设计方法,在远离谐振频率点处,理论增益与实际增益误差较大。本文建立了双向LLC变换器的时域电路模型,提取了时域模型的增益曲线,建立了基于时域分析的谐振参数设计方法,构建了2 kW双向LLC变换器样机,验证了时域模型在宽开关频率范围内增益计算的精确性。

摘要：环氧复合材料广泛应用在电力设备中,而其绝缘损伤引发的电树枝化是设备长期带电运行的隐患。为此,该文应用相场模拟方法,选取随机放置的片状填料、规则放置的片状填料以及球形颗粒填料,构建固体介质内部绝缘损伤通道的演化模型,分析相场模型中扩散系数、载荷传递函数对通道发展速度、发展路径、劣化面的影响规律。结果表明:规则放置的片状填料对电树枝的发展有显著的阻碍作用;模型扩散系数的增加使得发展速度和劣化面积增加;传递函数表征了电树枝劣化难易程度的特性,其中性点横坐标能够显著改变了电树枝的生长特性。研究结果可为高性能绝缘材料设计、材料劣化评估、固体内部放电路径预测提供参考。

摘要：定期监测输电线路中导线弧垂的大小对输电线路的稳定运行有重要意义。传统的弧垂测量方法操作复杂且耗时较长,应用单目视觉获取完整导线图像是一种便捷的弧垂测量方法,但是当输电线路的档距过大时,相机受视场角和分辨率的限制,无法拍摄完整的导线,难以测量弧垂。针对上述问题,设计了一种便捷可用的局部摄影测量方法,将IMU中的加速度计传感器与高分辨率工业单目相机结合,在已知少量输电线路参数的条件下,只需拍摄待测导线的左侧部分即可。获得单幅导线图像后,引入语义分割技术提取图像中的导线,以摄影测量模型为基础将导线的实际点与对应成像点建立联系,以此建立非线性方程组,经非线性求解恢复导线的三维形状,进而计算导线弧垂。弧垂的测量相对误差可以控制在5%以内,满足实际应用需求。

摘要：针对高压直流输电系统换相失败易引发送端电网暂态过电压的问题,提出了一种基于虚拟电阻控制的送端电网暂态过电压抑制方法。分析了高压直流系统发生换相失败期间整流站交流侧的无功动态特性及其引发送端电网暂态过压的机理。根据影响暂态过电压水平的关键直流控制变量分析并结合换相裕度边界条件,设计了基于虚拟电阻的送端暂态过压控制器。控制器可根据送端电网暂态过压水平动态调整整流站触发角,实现送端电网的暂态过电压抑制目标。仿真算例表明,所提控制方法通过虚拟电阻环节与常规定电流控制协调配合,能有效抑制换相失败期间送端电网暂态过电压水平。

摘要：针对断路器弹簧操动机构中被缓冲对象复杂、难以最小化系统机械冲击的问题,提出一种规划动触头运动求解缓冲器结构参数的方法,对侧切式阶梯型缓冲器的活塞进行设计。以某CT-IV型弹簧操动机构为例,建立缓冲器作用时操动机构的等效动力学模型,设计动触头的等减速运动规律,结合运动学分析,计算缓冲器应当提供的理想缓冲力。为保证实际缓冲力与理想缓冲力接近,根据缓冲器的缓冲动态特性,将缓冲器活塞铣面长度的设计问题转换为最大铣面间距及最小铣面长度的取值问题,根据中间位移的缓冲力与理想缓冲力相等求解每级铣面的间距。采用ADAMS与MATLAB联合仿真搭建的弹簧操动机构虚拟样机模型对设计结果进行验证,结果表明:与在运缓冲器相比,设计缓冲器断路器分闸特性曲线中的缓冲时间增加了0.005 s,缓冲末速度减小了63%,分闸特性曲线更加平缓,且未出现动触头在开断区间内停止的现象,符合实际要求。