摘要：为探究不同几何结构的车载牵引变压器绕组内各径向油道的流量分布,基于量纲分析方法提出结合雷诺数和曲折式绕组几何参数的流量比例关联式。重点加入内外侧轴向油道宽度之比β,更准确预测不同几何结构变压器绕组内的油流分布,为变压器内部热点评估与定位奠定理论基础。基于计算流体力学数值仿真技术,对所构建关联式的准确性进行验证,结果表明,绝对误差小于油流总体积的0.7%。针对绕组底部的油流停滞及逆转区,研究β参数对绕组区域油流分布均匀度和冷却油反向流动的影响:β取值在1.4~1.5范围时油流分布均匀程度最好且不易发生逆转。研究结果为工业生产中车载牵引变压器的设计与制造提供理论依据。

摘要：为了保障电力现场作业人员的安全并有效规避异动风险,设计了一套面向现场异动检测的智能作业识别系统。系统采用微处理器搭配图像采集、红外成像和无线传输等模块作为硬件基础。针对异动场景识别的复杂性,提出了一种面向现场异动的新型检测识别算法作为系统的核心。该算法融合了CNN及人脸识别NMF算法,使系统能够快速、准确地采集并识别异动信息,进而完成实时预警。实验测试结果显示,该系统对异动风险的平均识别速率约为134 ms,而平均识别准确率可达90.61%。

摘要：磁耦合机构作为无线电能传输的核心部分,直接决定系统的传输性能。目前广泛采用加装磁芯来提高耦合机构的传输性能。然而加入磁芯后,线圈与磁芯的融合建模及协同设计问题,目前多依赖于电磁仿真软件及二维分区建模,该方法无法量化磁芯参数对系统传输性能的作用。此处基于部分元等效电路(PEEC)对磁芯进行建模,根据磁性材料特性分别从涡流、磁化强度两方面构建磁芯二元模型,并引入退磁因子对磁化强度模型进行修正。基于电场积分方程构建了以磁芯涡流、节点电压和磁化强度为未知量的解决矩阵,实现了线圈与磁芯融合建模。在融合建模的基础上,基于矢量磁位提取了带芯线圈的自感系数,将建模结果与商用仿真软件及实验进行对比,其误差控制在5%以内,验证了建模结果的准确性。带芯线圈自感参数量化了磁芯对线圈的附加耦合作用,为磁芯结构设计提供理论支撑。

摘要：架空线路场合下的高压直流输电系统(HVDC)故障率较高。当前,混合式直流断路器存在容量小、成本高等问题,使得具备故障自清除能力的子模块成为解决系统直流侧故障的最佳解决方案,但上述方案使用了更多电力电子器件,带来了损耗增大,投资成本增加等问题。为此提出一种新型混合方式的模块化多电平换流器(MMC)子模块拓扑结构,在不影响自清除故障能力的前提下减少了所需电力电子器件,提高其经济性和直流侧故障隔离性能。首先给出了将新型子模块与传统半桥子模块在桥臂中合理搭配的设计方案;其次,探究了改进型拓扑结构极对极短路故障穿越机理及子模块构建的经济性性优化方法。最后,基于PSCAD/EMTDC平台搭建了双端MMC-HVDC模型,对提出的子模块性能及其混合型MMC性能进行仿真验证。结果表明,提出的改进子模块及相应的混合型MMC可快速阻断故障电流,具备良好直流故障隔离能力,且具有更好的经济性,在实际工程中上具有良好的应用前景。

摘要：触指作为电连接部件,具有结构简单、体积小和适合批量制造等特点,现普遍应用于大功率电气互连场合,如SF_(6)气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)中触指被广泛应用在断路器、母线和隔离开关等关键部件内.触指长期承受电、热和力的集中作用,作为插接结构的关键部件,其电气载流、磨损性能对于GIS设备的安全稳定运行至关重要.本文中以GIS设备中常用的表带触指为研究对象,在自主搭建的电接触试验平台中开展了表带触指的静态及动态磨损特性试验,研究了极板表面镀层、电流幅值及电极材料等因素对表带触指电连接结构载流磨损性能的影响规律.研究发现,表带触指的法向压力高于10 N时,接触电阻变化较为稳定;在载流磨损条件下,电流幅值越大,触指触头的劣化越严重,并会与SF_(6)气体发生腐蚀反应;即使通流大小在触指额定范围内,载流导体表面未镀银时,由于触指的过热腐蚀将导致接触电阻在磨损中期最大值达到14 mΩ,严重高于正常接触电阻值.本文的研究成果可为GIS设备内部插接结构的选型、结构设计和故障分析提供重要依据.

摘要：智能电能表作为智能电网终端一环,其与电网内其它设备的通信连接面临着越来越多的安全性挑战。文章从智能电能表的实际应用出发,提出了一种应用于智能电能表的椭圆曲线加密系统的设计方案。该加密系统基于低复杂度的多项式乘法器而设计,具有低资源消耗和快速运算等特点。为达到加密系统的最佳运行性能,对该加密系统的最底层多项式乘法器和加法器的设计进行了结构创新,对最高层的椭圆曲线上的点计算过程进行了次序更新优化,提出了新的椭圆曲线加密系统硬件实现架构。经实验测试显示,文章设计的面积和时间复杂度比现有结果低了18.2%。实验结果验证了该加密系统在智能电能表中应用的可行性和实用性。

摘要：为保证电力系统在线监测工作的顺利展开,促进电流传感器的自供能和智能化,设计了一种自供电型电流测量传感器。该传感器可以同时实现测量和供电两个功能。通过推导互感器一次侧电流与二次侧电压电流之间的数学关系,建立了通过整流桥前后电压、电流信号进行线路电流测量的模型,给出了电流测量装置的总体设计思路。最后用实验验证了不同测量模型的正确性,分析了负载变化时的测试结果。

摘要：针对当前电网运维机器人不能多自由度地控制机器臂识别周围环境,导致作业预判位置误差和航向角度误差较高的问题,提出新的电网带电运维机器人作业位置预判方法。设计基于六轴惯导的机器人控制模块,获得环境信息及物件温度变化数据;输入数据后,利用环境观测模型获得环境特征观测直线,将观测直线与通过IMU获得的预测直线相匹配,匹配成功即机器人作业位置预判完成。实验结果表明,在相同的实验条件下,设计的基于六轴惯导的电网带电运维机器人作业位置预判方法位置误差和航向角误差都远低于传统的预判方法,该预判方法适合应用在实际工程中。

摘要：双面散热功率模块能有效提升逆变器的功率密度,成为车用电机控制器的发展趋势。为了匹配双面散热功率模块的超低寄生电感,急需高性能的低电感集成电容。然而,现有集成电容存在构-效机理不明、基础模型缺失和设计方法匮乏等问题,成为限制双面散热功率模块性能的关键技术瓶颈。该文结合功率器件的开关工作机制,基于场-路映射分析方法,采用有限元仿真工具,揭示集成电容的磁场分布和电流路径规律,建立集成电容的寄生电感模型,理论模型和仿真结果之间的误差小于16%。为了降低集成电容的寄生电感,衍生了六种集成电容的设计结构,揭示端子布局与寄生电感之间的构-效规律,提出多端集成电容的概念,寄生电感约为32 nH,可以降低47%的寄生电感和21%的电压过冲。对标商业化集成电容产品,实验结果验证了所提多端集成电容在开关损耗、关断电压、能量密度等性能方面的技术优势。该文的研究,为低电感集成电容提供了新的模型方法,为高功率密度车用电机控制器提供了新的研究思路。

摘要：生存性设计是规划电力通信波分复用(WDM)网络时必须考虑的问题。传统的方法根据各节点对的峰值速率来制定保护规划方案,也并未考虑光纤链路之间共享物理资源的情况,既不准确又浪费资源。为解决上述问题,提出了一种新的计算共享风险链路组的失效概率模型,并以此为基础,提出了基于软管不确定业务量模型和共享风险链路组的分级保护算法——HSP算法,并通过计算机仿真对该算法的性能进行了评估。结果表明,HSP显著提高了找到保护路径的可能性,从而降低了受损业务无法恢复的概率。失效概率模型和HSP算法还应用到了某省级电力波分复用核心网络的成效评估和规划设计中,作为评估该省电力骨干光传输网络建设成本和可靠性的依据。