一种新型变压器油中溶解气体在线监测仪的研究

研究提出了一种基于固体氧化物燃料电池(SOFC)技术的微量可燃气体检测新方法,该方法只需要一种载气就能够完成变压器油中溶解气体的检测。利用从四大守恒定律出发建立的管式SOFC数学模型,得到了可燃气体含量与SOFC输出电压的关系,进而通过优化参数并结合色谱分析技术设计了一套变压器油中气体在线监测仪。该测量仪以嵌入式PC104为核心,具有油中气体含量的实时LCD显示,并通过与上位机的串行通信实现气体含量数据的后台存储。实验与现场投运的结果表明该技术满足电力变压器在线监测与故障诊断的需求,具有线性度好、精度高、方便、清洁和自动化程度高等优点。

变压器油中溶解气体实时在线监测系统的研制

设计了一种新型的变压器油中溶解气体实时在线监测系统。系统由三部分组成:油气分离、多组分气体检测和控制系统。在油气分离部分,通过采用特富龙膜和优化的油气回路设计,实现了1 h/次的脱气周期;将固体氧化物高温燃料电池(SOFC)引进到微量气体检测,取得的气体体积分数为0.1μL/L,通过与色谱双柱连用实现了多组分气体的单通道检测;控制系统采用ARM和DSP,实现了与电力信息管理系统(MIS)和远程监控中心的同步安全接入,并可实时进行故障跟踪。实验与现场运行证明,该系统具有实时检测、高精度和高性价比的特点。

固体氧化物燃料电池的气体检测特性

以变压器油中溶解的H2,CO,CH4,C2H6,C2H4和C2H2故障气体为例,通过化学热力学理论计算了固体氧化物燃料电池(SOFC)的理想输出电压,证明了SOFC对多种故障气体的可检测性.分析温度和压强对SOFC输出电压的影响,结果表明:SOFC的工作稳定性取决于高精度的温度控制系统.利用电化学动力学理论建立气体物质的量与输出电压之间的关系,通过计算发现气体物质的量与输出电压包络之间存在线性关系,从理论上证明了SOFC对故障气体的线性检测特性.设计了基于SOFC和色谱柱的实验平台,实验结果验证了SOFC检测器具有良好的重复性和线性检测特性,基线稳定,C2H2最小检测体积分数为0.08μL/L,并可同时检测多组份可燃气体.

ispLSI1032E器件及其应用

介绍了Lattice公司的大规模集成电路ispLSI1032E,它是一种在系统复杂可编程逻辑器件(CPLD),借助于EDA设计软件可以随时更改芯片的功能,而且不需要改动印制电路板(PCB)的结构,大大提高了系统设计的效率,并保证了设计的正确性。最后设计了基于该芯片的EDA教学实验系统。

“EDA技术与应用”课程教学改革与创新

本文在分析"EDA技术与应用"课程特点的基础上,提出了基础导引-特色讲解-高级提升三阶段的理论教学模式、口袋实验室和专业实验箱相结合的实践教学模式以及归一化的平时成绩和集成平时作业的期末考试办法。多年的教学实践证明了这种教学方法的有效性。

一种新型分布式电力设备在线监测通信网络的设计

设计了带自动方向控制的半双工RS485通信模块,构建了一套总线形与星形结构混合的多层分布式电力设备在线监测通信体系,提出了适应于该体系的序列号绑定的广播通信协议。增强了系统在同步数据采样、选择性回收和数据融合方面的性能。长时间测试表明:该网络通信稳定可靠,故障隔离能力强,数据选择回收简单且具有较高的性价比,非常适合于监测点多、实时性要求较强的大规模监测系统。

一种基于磁保持继电器的低压配电网负荷换相方法

自动调整负荷相序的方法可以从根本上治理低压配电网存在的三相不平衡问题,但在切换负荷相序的期间极易影响用户及其用电设备的正常用电,针对该问题提出了一种基于磁保持继电器的低压配电网负荷换相的新方法,以磁保持继电器作为换相开关,结合交流信号检测以及换相开关状态反馈并采用新的换相策略来完成负荷相序的切换,真正实现了交流过零投切技术,能避免杂波干扰且过零投切偏差很小,不会产生电弧,采用硬件和软件双重闭锁来防止相间短路,而且整个换相过程的掉电时间最长仅15ms左右,能确保负荷的连续供电不受影响。实验和现场运行证明,该方法切实有效,不会影响普通用户用电设备的正常使用,确保电网安全稳定的运行。

一种用于艾条差异性分析的方法

目的:通过分析艾灸的热学特性,建立最优热源强度模型以便快速区分艾条差异,提高艾灸疗效。方法:应用传热学的基本理论,建立最优热源强度模型,搭建实验平台,采集实验数据,对实验数据进行预处理,并通过模型计算出每个样本的最优热源强度,通过对比不同直径、不同种类的3种样本艾条的最优源热强度,快速区分3种艾条之间差异。结果:大直径的纯艾条最优热源强度比小直径的纯艾条高,相同直径纯艾条的最优热源强度比温和灸艾条高。对3种样本进行非参数检验的显著性水平小于0.05,说明3个样本的最优热源强度差异显著。结论:艾条最优热源强度随艾条直径和种类而变化,通过艾灸的最优热源强度模型可以快速区分艾条之间的差异,减小艾灸副作用,提高艾灸疗效,同时也为艾灸从业者提供参考。

EDA技术中自顶向下方法的教学与实践

自顶向下设计方法是“EDA技术与应用”课程的基础。本文从理论和实践环节上对该方法进行了研究。首先从理论上将其与自底向上的设计方法进行对比分析,得到自顶向下设计方法是一个对象认知的过程,在逐层细化的过程中实现了从黑箱到灰箱再到白箱的转变;然后以累加器为设计目标,采用图形和文本混合式多层次设计模式,通过自顶向下方法对其逐层细化;最后验证了两种设计方法的正确性,得到block元件是图形设计中区分两种设计方法的关键,并且自顶向下方法可以得到更优的设计结果。该研究对学生们深入理解现代EDA技术的精髓,正确掌握基于EDA的大规模数字系统设计方法具有积极的意义。

基于口袋实验室的EDA课程教改实践

本文采用DE2-115口袋实验室对“EDA”课程传统教学方法进行改革,分析了该平台提供的实验内容,构建了“一个验证实验+多个设计实验+一个课程设计”的培养模式,实践验证了口袋实验室和新型教学模式的有效性。通过信息化快反馈手段对实践结果进行统计分析,优化了实验内容、进度安排及口袋实验室与理论课堂的匹配度。该模式可为“EDA”“数字逻辑”“计算机组成”“嵌入式系统”等相关课程的教学教改提供参考。

非线性电路分析系统的设计及仿真研究

针对MATLAB在解析高阶非线性电路时存在的困难以及与当前主流电路系统分析软件的不兼容性,设计了基于MATLAB平台并兼容SPICE规范的电路分析系统。研究的主要内容有:使用离散化伴随模型降维方法得到非线性器件的直接与递归线性化仿真模型,用四象限法进行非线性电路的直流计算,对时域线性多步数值积分方法的初值、步长和断点进行了优化设计。结果表明:系统保证了电路的仿真精度,大大加快了仿真速度,且降低了对工作平台的要求,弥补了MATLAB平台在高阶非线性电路仿真方面的不足。

集成收发式学习型遥控器的设计

本文提出了基于光激发/光伏探测特性的正偏压1-4象限集成红外收发模型,并设计了基于该模型和MSP430处理器的学习型遥控器。实验结果表明,该系统可顺利接收3～5cm距离的红外遥控器信号,并实现了远距离红外控制,是一种优异的学习型遥控器设计方案。

大型火电机组给水泵驱动方案的经济性比较

针对国内大型火电厂对应用汽泵或电泵方案的技术经济性存在较大争议,分析其中以往热经济性比较存在的不足,并以某厂1000MW机组为对象,通过定流量法对传统汽泵方案、传统电泵方案、高效液耦方案、变频方案和主轴方案等5种不同调速方式计算净输出功,通过比较净输出功的大小,可以比较5种方案的热经济性优劣;结合投资维护费用,表明主轴驱动方案技术经济性具有一定优势。

一种线性电路状态空间模型的提取方法

状态变量法是分析动态电路的有力工具,其运用关键在于状态方程的提取。基于此,提出了一种适用于线性电路的状态空间模型提取方法,能够提取出线性电路系统的能控规范形实现和能观规范形实现。该方法采用了频域分析法和改进节点法,能够得到线性系统的传递函数,从而提取出系统的状态空间模型。在MATLAB平台实现了基于该方法的提取系统,通过实例分析表明,该系统操作简单,能够准确提取出复杂线性电路的状态空间模型,为电路系统的分析提供了有力工具。

基因多点交叉遗传算法在变压器故障诊断中的应用

文中提出了一种基因多点交叉遗传算法，设计了基于该遗传算法、自动调整网络参数、连接权重和偏差的最优神经网络，建立了一套集溶解气体分析(DGA)技术、遗传算法和神经网络为一体的变压器故障诊断系统。由于基因多点交叉遗传算法的全局搜索能力和神经网络的高度非线性映射属性，文中的故障诊断系统能够较好地自动识辨变压器油中溶解气体与故障的对应关系，离线试验和现场运行结果表明，该诊断系统对变压器的过热、放电和受潮等故障诊断有一定的准确性。

三相并联型有源滤波器的滑模控制方法

提出了一种基于滑模控制理论的有源电力滤波器补偿电流和直流侧电压的统一控制策略,避免了补偿电流与直流侧电压由两个闭环分别进行控制。建立了并联型有源电力滤波器在abc和??坐标系下的数学模型,提出了在??坐标系下的以跟踪误差最小为目标的补偿电流和直流侧电压的滑模控制策略,证明了该控制策略的等效控制的存在性,推导出该滑模控制的可达性条件,可以准确获得滑模面的取值范围。仿真结果证明了该方法的有效性。

基于梳状滤波器的光纤光栅传感系统解调方法

针对现有光纤光栅解调系统存在的非线性和温度敏感性现状,提出并实验验证了一种基于梳状滤波器的波长解调方案。通过测试分析了梳状滤波器和可调谐Fabry-Perot滤波器的光学特性。并利用光学仿真软件Optisystem构建试验平台进行仿真计算,仿真结果和理论结果具有很好的一致性。搭建了解调实验平台,通过温度特性试验,实现了光纤光栅传感器对温度良好的线性特性。测试结果表明:系统精确度较高,测量误差小于3 pm,波长均方误差小于1.4 pm。

改进的灰熵关联度算法用于变压器故障诊断

为解决传统灰熵关联度算法中标准序列难以确定、故障隶属度分辨率差等问题,提出新的灰熵关联度诊断算法。采用C-Means模糊聚类算法,将若干典型样本组成的故障空间聚成c个灰类,并得到c个最优聚类中心。以上述聚类为基础,将主成分分析应用于灰熵关联度,建立一种以模糊聚类和主成分分析为基础的灰熵关联度诊断变压器故障的新模型。实践结果表明,文中方法能大幅度提高故障隶属度的分辨率,故障诊断准确度达到了94%,从而为变压器故障诊断提供一条新的有效途径。

电力变压器绕组状态实时监测算法

为及时发现电力变压器绕组变形等潜伏性故障,需要实时监测变压器绕组的状态。建立了变压器绕组的数学模型,利用变压器原、次边的电压、电流信号对变压器的短路阻抗进行在线辨识。其方法是:实时采集模型变压器原、次边的电压、电流信号后,针对电压、电流传感器采集信号的特点,应用小波变换除去噪声,再利用基于离散傅里叶变换的高精度相位识别法辨识各正弦量间的相位差,得到各负载情况下变压器绕组等效电路的短路阻抗。利用模型三相变压器搭建的变压器绕组状态监测平台进行实验,结果表明,变压器绕组未发生状态改变时,不同负载情况下短路阻抗的辨识差别不超过0.64%;若变压器绕组发生变形及匝间短路等故障,短路阻抗的变化量达到5.6%以上,证明所提出的监测算法是有效的。

用扭曲分隔屏消除锅炉水平烟道的烟速偏差

为降低四角切圆燃烧锅炉水平烟道流速偏差,文中采用一种新型扭曲分隔屏的方法,分隔屏在空间扭曲角度为45°。在模型锅炉上,利用5孔探针测量了水平烟道内的气流速度分布。测量结果显示,采用扭曲分隔屏可将水平烟道中的最大速度偏差减少60%左右,最大偏差系数ε仅为0.4。与分隔屏偏置的方法相比,对水平烟道最大速度偏差系数的抑制作用更大,其最大偏差系数ε减少了1/3。由于更适应流体流动的特性,因此采用扭曲分隔屏可使水平烟道速度分布更趋均匀。研究表明,在合适的扭曲角度和过渡面下,采用扭曲分隔屏可以将四角喷燃锅炉水平烟道烟速偏差降到最小。数值模拟的结果表明,采用扭曲分隔屏,可大幅度降低四角喷燃过炉水平烟道的速度偏差。