摘要：研究了10 V可编程约瑟夫森结阵的结构和低温超导特性,分析了10 V可编程结阵的激励算法和激励系统结构,提出了数字多用表的结阵超导特性扫描方法,与传统基于示波器的观测方法相比,大幅提升了结阵超导特性扫描和评估的准确性。实验结果表明,各子阵列的临界电流均大于4 mA,在注入微波后,各子阵列正向和负向量子电压台阶宽度均大于1.5 mA,设计和研制的10 V可编程结阵激励和超导特性扫描系统,能够较好地为10 V约瑟夫森结阵提供激励,为开展无液氦10 V量子电压系统的研究奠定了基础。

摘要：针对无线充电过程中高频电源的超负荷运行会导致设备损坏、降低高频电源的运行稳定性问题,设计无线充电用高频电源超负荷运行功率测量系统。分别设计高频激励模块、运行功率采集模块、超负荷测量单元,完成无线充电用测量系统的应用部件设计。在超负荷测量单元中建立高频换能有效面,确定功率脉冲辐射力的实际数值水平,实现高频电源超负荷运行功率的测量。实验结果表明,设计系统可以实现5%、10%、15%、20%、25%五类超负荷运行功率的测量,测量结果曲线与超负荷情况下的电量曲线基本一致,在解决高频电源超负荷运行所带来的充电设备损坏问题方面具有较好的应用价值。

摘要：电力系统中的负载波动、电压失调等不确定性因素会影响电力虚假数据注入攻击残差检测的准确性,导致电力虚假数据注入攻击电力系统,产生电力系统误判或失控现象,为此设计基于XGBoost算法的电力虚假数据注入攻击残差检测方法。根据XGBoost算法原理完成对电力虚假数据的辨识;构造完整的虚假数据集合,通过分析虚假数据注入攻击行为的方式,确定残差检测系数的取值范围,实现基于XGBoost算法的电力虚假数据注入攻击残差检测。实验结果表明,所提方法可以较为准确地检测出虚假数据的实时注入量,从而将检测结果与真实注入量之间的数值差控制在低水平状态,以便实现对电力虚假数据注入攻击行为的有效控制。

摘要：准确求解分数槽永磁电机电枢磁场下的永磁体涡流损耗解析解,探究谐波涡流损耗随绕组结构的变化规律是改进绕组结构抑制涡流损耗的关键。针对此问题,该文提出四层绕组电流密度建模方法,实现对三相/双三相、双层/四层绕组结构的建模。基于现有的子域模型,将四层绕组结构的槽身区域划分为上层绕组和下层绕组区域,增加上层绕组与下层绕组交界处的边界条件,确定各子域磁场的谐波系数。通过设计瞬态电枢磁场求解程序,建立涡流损耗解析模型。以四台仅绕组结构不同的10极12槽永磁电机为例,利用有限元仿真验证了损耗模型的精确性。基于该损耗模型,探究了谐波涡流损耗随绕组相数和层数的变化规律,并使用磁动势从机理上分析该规律,为改进绕组结构抑制涡流损耗的研究方向提供一些思路。

摘要：针对大规模空调负荷参与新能源电力系统的调频问题,提出了一种基于无模型自适应控制的频率调节方法。首先,建立了包含大规模风力发电的多区域互联电网模型,风力发电系统通过虚拟惯量控制参与电网调频;其次,采用等效热力学参数模型构建了定频和变频空调模型,通过大规模空调聚合建立了空调负荷调频模型;然后,利用无模型自适应控制算法完全数据驱动、无需模型参数、抗干扰能力强、适用于非线性时变系统的特点,设计了区域互联电网自动发电控制器以及空调控制器,实现了大规模空调负荷参与新能源电力系统的频率控制。算例仿真在三区域互联电力系统展开,在负荷扰动、风电波动和环境温度变化等条件下进行的仿真表明:提出的无模型自适应频率控制算法能够控制大规模空调负荷有效抑制风电接入和负荷扰动带来的频率波动。

摘要：基于小型Gifford-McMahon(G–M)制冷机的低温系统是免液氦量子电压标准的关键组件之一,然而由于量子效应的电学表征与结阵表面温度密切相关,结阵芯片对环境温度高度敏感。特别是当结阵表面辐照较大功率的微波时,大量热负荷加剧了无液氦环境下超导量子态的不稳定性。针对上述问题,深入分析和研究了免液氦量子电压标准的低温固体热传导特性,建立低温恒温系统两级辐射漏热及结阵接触热传导模型,应用该模型设计了低温恒温器,并开展了结阵温度稳定性和超导电流–电压(I–U)特性实验。实验结果表明:2伏可编程约瑟夫森结阵所有子阵列的量子电压台阶宽度均大于1.3 mA,验证了所提模型的准确性和可行性。该研究的相关理论和方法可为免液氦量子电压标准低温系统设计和完善提供重要依据。

摘要：分数槽永磁电机内部存在大量谐波磁动势,此类磁动势相对于转子异步运行,造成分数槽永磁电机的损耗增加、性能下降。针对这一难题,通过对定子绕组的优化,设计了一套星–三角(Y-Δ)绕组接法以消除高幅值低次谐波。继而基于有限元方法,针对定子侧采用双层、四层Y-Δ接法,转子侧采用表贴式、径向式、切向式、“V”形4种结构的10极12槽分数槽永磁电机进行研究。比较不同拓扑结构对分数槽电机的空载反电动势、齿槽转矩、弱磁性能、过载性能和效率等电机性能的影响。分析结果表明,当永磁电机定子侧采用四层Y-Δ接法、转子侧为切向式拓扑结构时,不仅可以减少永磁体使用量、节约电机的制造成本,还可以提高电机性能,为分数槽永磁电机的拓扑结构提供了一种新的选择。

摘要：违反法律的窃电行为造成国家财产损失的同时易引发火灾事故,研究电能计量装置现场反窃电自动化检验技术。设计反窃电监测模块,监测现场电能计量装置,通过偏最小二乘法测量装置运行状态;设置月用电量峰谷差率、用电量季不平衡率、典型用电量比率共三项参数,以表格形式生成反窃电指标评价体系,挖掘电能计量装置的窃电嫌疑位置;采用聚类法诊断窃电行为,通过自动化检测谐波离群点位置实时更新数据,完成反窃电自动化检验。结合实际案例测试新的自动化检验技术,通过日常检查和突击检验发现用户确实存在窃电行为,为今后的反窃电技术研究提供新的思路。

摘要：提出一种免液氦量子电压标准低温系统,给出了设计和结构,详细分析了10 K左右NMIJ结阵的结构和超导特性。实验结果表明,设计和研制的免液氦量子电压标准低温系统,能够较好地为NMIJ约瑟夫森结阵提供10 K左右低温环境,测得的临界电流和超导量子电压台阶宽度满足结阵超导特性使用要求,为下一步直流量子电压的准确输出奠定了基础。

摘要：针对单电子隧道效应在实现电流量子化中存在的困难,目前尚无法实现超过10^(–6)A的电流,因此引入粒子加速器领域的相关理论与技术,以探索实现电流量子化所需弱流电子束的新原理和新方法。首先,通过束流仿真,验证了基于螺线管磁场和可调狭缝的电子束团调制方法能够有效提高电子束团的稳定性;然后,基于仿真结果,设计了基于小型粒子加速器的实验平台,并针对高稳定度μA量级的电流探测需求,设计了阻挡式法拉第杯的探测方案;最后通过实验,在不同电子枪电流输出的情况下,经过调控,电子束团的不稳定性从2%降低至0.3%,与理论仿真结果一致。研究结果初步验证了粒子加速器应用于电流量子化的可行性,为量子电流源的理论与工程研究提供了全新的方向和思路。