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不同海拔高度交流电晕电流脉冲特性实验研究
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作者 刘永聪 何旺龄 +3 位作者 刘兴发 何泽宇 蓝磊 鲁海亮 《电测与仪表》 北大核心 2024年第2期41-48,共8页
不同海拔高度下交流电晕特性的变化规律是高海拔地区线路设计的基础。文章利用可移动式小电晕笼和高频电流测量系统在20 m~4320 m范围内的5个海拔高度点进行实验,采集了1 mm直径细铜丝在不同施加电压下的电晕电流脉冲、无线电干扰和可... 不同海拔高度下交流电晕特性的变化规律是高海拔地区线路设计的基础。文章利用可移动式小电晕笼和高频电流测量系统在20 m~4320 m范围内的5个海拔高度点进行实验,采集了1 mm直径细铜丝在不同施加电压下的电晕电流脉冲、无线电干扰和可听噪声水平数据;通过对实测数据的统计分析及拟合,得到了海拔高度对电晕电流脉冲特性的影响规律,并分析了不同海拔高度下电晕电流同无线电干扰和可听噪声水平的关联关系。研究表明,随着海拔高度增加,交流电晕电流脉冲的幅值增大,幅值概率分布逐渐分散,一个周期内交流电晕电流脉冲的数量增加,脉冲形成时间变得更加均匀;将电晕电流有效值作为中间变量,研究海拔高度对交流线路电晕效应的影响,得到电晕电流有效值与导线施加电压呈线性函数关系,该线性函数的斜率k、截距b均为海拔高度h的三次函数;无线电干扰和可听噪声水平均与电晕电流有效值呈对数增长关系,其中可听噪声与电流有效值的函数关系随海拔高度变化而改变。 展开更多
关键词 电磁环境 海拔高度 交流电晕特性 小电晕笼 电晕电流脉冲
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基于多目标粒子群算法的变电站5G天线布点 被引量:2
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作者 张灿 刘兴发 +1 位作者 齐道坤 唐波 《电子测量技术》 北大核心 2023年第4期84-90,共7页
为了减轻5G基站天线引入变电站后对站内敏感设备带来的电磁干扰,并对站内各监测设备处的5G信号进行优化,提出了一种基于多目标粒子群算法的变电站5G基站天线布点方法,即以变电站敏感设备处的射频场强不能超过规定的电磁兼容抗扰度限值... 为了减轻5G基站天线引入变电站后对站内敏感设备带来的电磁干扰,并对站内各监测设备处的5G信号进行优化,提出了一种基于多目标粒子群算法的变电站5G基站天线布点方法,即以变电站敏感设备处的射频场强不能超过规定的电磁兼容抗扰度限值为约束条件,以站内监测设备接受信号的Pareto最优解作为目标函数,采用多目标粒子群算法在变电站相关布点区域内寻找出最合适的基站天线布点。以500kV官渡变电站为例,按照其内部实际的空间布局,利用本文算法得到4种天线布点安装方案,都能使得站内所有敏感设备处的射频场强低于10V/m抗扰度限值,同时还能使得站内各监测设备处的平均信号分别提升3.77、6.37、4.34、4.58dB,监测设备信号的方差分别减少了15.07%,12.64%,14.62%,14.78%,说明了本文算法即可以在一定程度上提升监测设备处的信号强度,还能使得站内各监测设备处信号的离散程度减小,使得信号在监测设备处覆盖更稳定,能为实际工程中变电站内5G基站天线的布点提供一定的参考。 展开更多
关键词 多目标优化 粒子群算法 PARETO最优解 电磁兼容
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交流输电线路附近民房上方电场解耦计算方法 被引量:1
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作者 徐吉来 高克利 +3 位作者 万保权 路遥 刘兴发 张亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期8141-8150,共10页
由于输电走廊有限,高压交流架空线路不可避免地邻近民房平台,准确而快速地预测民房平台上方工频电场以满足限值要求对线路设计和环境评价至关重要。该文提出使用畸变系数曲线计算民房平台电场的工程实用方法,通过多元回归方法对不同尺... 由于输电走廊有限,高压交流架空线路不可避免地邻近民房平台,准确而快速地预测民房平台上方工频电场以满足限值要求对线路设计和环境评价至关重要。该文提出使用畸变系数曲线计算民房平台电场的工程实用方法,通过多元回归方法对不同尺寸的平台畸变系数进行拟合,并开展真型试验以证明预测结果。结果表明:多元回归拟合优度达0.997及以上,畸变系数公式拟合程度较好;利用畸变系数曲线求解的电场分布与实测结果对比,最大相对误差为5.9%,验证了预测方法的准确性。研究成果可为交流输电线路设计过程中,附近民房平台上方工频电场的快速预测提供支撑。 展开更多
关键词 工频电场 民房平台 畸变系数 多元回归分析 模拟电荷法 有限元法 真型试验
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共享铁塔基站天线对在线监测设备的电磁干扰及防护 被引量:11
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作者 唐波 张楠 +2 位作者 齐道坤 刘兴发 陈彬 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4365-4375,共11页
共享铁塔将电力和通信设备集成一体,其新增的基站天线与铁塔上原有的输电线路在线监测设备近距离架设,不可避免地会对在线监测设备产生电磁干扰。根据现有在线监测设备的电磁兼容标准,分析了基站天线对在线监测设备的干扰机理,建议以射... 共享铁塔将电力和通信设备集成一体,其新增的基站天线与铁塔上原有的输电线路在线监测设备近距离架设,不可避免地会对在线监测设备产生电磁干扰。根据现有在线监测设备的电磁兼容标准,分析了基站天线对在线监测设备的干扰机理,建议以射频辐射抗扰度10V/m为抗干扰设计限值。结合天线原理,推导了基站天线场源的数学表征式,进而提出了多基站天线辐射下,电大尺寸金属散射体在空间任一点处散射场求解的数学模型。采用PO-MoM混合算法对提出的数学模型进行求解,并通过电波暗室实验对其进行验证,结果表明,数学模型的全局最大相对偏差值随频率的增加而增大,在2 600 MHz时为8.33%。以山东共享铁塔为算例,分析了铁塔塔头型式、天线功率、天线倾角3种工况下在线监测设备处电场强度变化规律,并以此为依据,建议将天线与在线监测设备之间的防护间距定为4 m。 展开更多
关键词 共享铁塔 基站天线 在线监测设备 无源干扰 防护间距
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风电机叶片回波模拟及其多普勒特性分析 被引量:10
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作者 唐波 郝斌 +3 位作者 张建功 黄力 刘兴发 杨嘉炜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3674-3684,共11页
准确模拟风电机叶片回波并分析其多普勒特性,是风电场杂波识别的关键问题。由于现有的散射点叠加模型无法体现出叶片复杂异形曲面上感应电流的连续性,为此,依据电磁散射理论,提出了基于散射电场的叶片回波模拟方法。根据雷达回波与散射... 准确模拟风电机叶片回波并分析其多普勒特性,是风电场杂波识别的关键问题。由于现有的散射点叠加模型无法体现出叶片复杂异形曲面上感应电流的连续性,为此,依据电磁散射理论,提出了基于散射电场的叶片回波模拟方法。根据雷达回波与散射电场的数学关系,发现目标的后向散射电场的复振幅矢量可转化为目标的回波信号回波基带信号,由此采用矩量法与物理光学法的混合算法,对散射电场进行求解,并采用短时傅里叶变换获取回波的时频域数据,通过与实测数据的对比,验证所提方法的正确性。最后,采用控制变量的方法分析了不同参数对多普勒频率的影响规律,即多普勒频率与叶片尺寸、电磁波发射频率以及叶片转速呈正相关,与方位角呈负相关,从而实现了叶片回波的多普勒特性分析,为风电机的回波识别及后续的杂波滤除工作提供了理论基础。 展开更多
关键词 无源干扰 风电机叶片 数值算法 回波模拟 多普勒特性
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共享铁塔无源干扰水平的求解与分析 被引量:11
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作者 唐波 肖乔莎 +2 位作者 刘兴发 齐道坤 梁旭 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3724-3732,共9页
新增基站天线使得共享铁塔的散射场更为复杂,不连续散射体在多激励源下存在耦合效应,进而导致传统输电线路无源干扰求解算法中电场积分方程推导用边界条件产生变化。为此,基于输电线路无源干扰散射场的产生机理,考虑不连续电磁散射体之... 新增基站天线使得共享铁塔的散射场更为复杂,不连续散射体在多激励源下存在耦合效应,进而导致传统输电线路无源干扰求解算法中电场积分方程推导用边界条件产生变化。为此,基于输电线路无源干扰散射场的产生机理,考虑不连续电磁散射体之间的耦合效应,提出了一种基于大面元物理光学法(large elemen-physics optic,LE-PO)算法的共享铁塔无源干扰水平改进求解方法。基于互易定理和等效原理,推导出了共享铁塔散射体二阶耦合散射后的边界条件,对其进行联立求解,获得了互耦背景下各散射体的等效源,然后对等效源进行积分求解以得到共享铁塔散射场,最终实现无源干扰水平的准确求解。单个基站天线与单根铁柱电波暗室实验结果表明,考虑耦合的无源干扰求解方法的相对误差为2.62%,而传统LE-PO算法的相对误差为9.85%。 展开更多
关键词 共享铁塔 无源干扰 复合散射 互耦效应 LE-PO 电波暗室实验
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基于进化差分算法的整流二极管高频特性建模
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作者 张成 孙逸群 +4 位作者 周孟夏 刘兴发 颜伟 裴亚康 王永安 《南京师范大学学报(工程技术版)》 CAS 2021年第3期22-27,共6页
提出了一种基于进化差分(differential evolution,DE)算法的整流二极管高频建模方法.首先,通过矢量网络分析仪(vector network analyzer,VNA)提取了整流二极管截止时高频阻抗特性.然后,基于进化差分算法进行整流二极管高频特性建模,同时... 提出了一种基于进化差分(differential evolution,DE)算法的整流二极管高频建模方法.首先,通过矢量网络分析仪(vector network analyzer,VNA)提取了整流二极管截止时高频阻抗特性.然后,基于进化差分算法进行整流二极管高频特性建模,同时,对比了进化差分算法与遗传算法的拟合结果.结果表明:进化差分算法在拟合精度及运行速度均优于遗传算法.通过实测曲线与仿真曲线对比表明拟合效果良好,验证了模型及参数的准确性.最后,通过仿真验证了其导通关断特性. 展开更多
关键词 整流二极管 高频模型 进化差分算法 寄生参数
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变电站内5G基站天线对二次设备的电磁干扰 被引量:10
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作者 李枫航 唐波 +3 位作者 齐道坤 刘兴发 匡宇来 谢黄海 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2021年第10期111-117,共7页
随着变电站通信技术的发展,5G基站天线布置于变电站主设备区附近,不可避免地对站内二次设备产生电磁干扰问题。为此分析了变电站内5G基站天线对二次设备电磁干扰的机理,建立了5G基站天线的辐射场数学模型并推导了其场源表征公式。同时... 随着变电站通信技术的发展,5G基站天线布置于变电站主设备区附近,不可避免地对站内二次设备产生电磁干扰问题。为此分析了变电站内5G基站天线对二次设备电磁干扰的机理,建立了5G基站天线的辐射场数学模型并推导了其场源表征公式。同时结合电磁散射理论,提出了5G基站天线辐射下变电站电气大尺寸金属设备在空间散射场的数学模型。经河南500 kV官渡变电站5G天线在变电站内场强分布实验测试,验证了算法的准确性。最后,研究了5G基站天线不同工作频率、发射功率和下倾角对二次设备处电场强度的影响规律,计算结果表明,基站天线发射功率和下倾角明显改变二次设备处电场强度,最大可达12.92 V/m,超过电磁兼容抗扰度阈值。 展开更多
关键词 变电站 5G基站天线 二次设备 电磁干扰 电磁散射
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Correction of Observation Interference on Z component of Geomagnetic Field From DC Power Lines 被引量:8
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作者 TANG Bo ZHANG Jiangong +2 位作者 MENG Suimin liu xingfa DENG Changzheng 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第30期I0021-I0021,23,共1页
为减小直流输电线路对地磁场观测的干扰,采用数学计算的方法精确求解了线路对地磁Z分量的干扰水平。以观测点为原点建立了地磁仪器观测点坐标系,推导了观测点坐标系各坐标轴在地心坐标系中的单位矢量表达式。根据空间矢量点积的定义,得... 为减小直流输电线路对地磁场观测的干扰,采用数学计算的方法精确求解了线路对地磁Z分量的干扰水平。以观测点为原点建立了地磁仪器观测点坐标系,推导了观测点坐标系各坐标轴在地心坐标系中的单位矢量表达式。根据空间矢量点积的定义,得到了空间电流磁场矢量投影到地磁Z分量方向的求解公式。利用推导的公式和直流线路电流磁场三维计算模型,最终求得直流线路对地磁Z分量观测的干扰水平。由此,开发了"直流线路对地磁观测干扰校正系统",并开展了地磁台站和野外联合地磁观测干扰实验。结果表明,直流线路和地磁观测台站距离不超过10km时,提出的数学模型和计算方法误差不超过5%。 展开更多
关键词 干扰修正 电源线 地磁场 观测站 高压直流输电工程 DC Z分量 地震台站
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特高压输电线路对邻近对空情报雷达站影响分析与实验研究 被引量:9
10
作者 刘兴发 干喆渊 +2 位作者 李妮 张建功 张业茂 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3299-3306,共8页
为了防护特高压输电线路对邻近对空情报雷达站的电磁干扰,分析了雷达阵地对特高压线路的距离要求,提出了特高压线路对雷达波的遮蔽损耗估算模型,在锡盟—山东特高压工程实测了线路带电和不带电时的无线电噪声,并在线路一侧距离线路1 66... 为了防护特高压输电线路对邻近对空情报雷达站的电磁干扰,分析了雷达阵地对特高压线路的距离要求,提出了特高压线路对雷达波的遮蔽损耗估算模型,在锡盟—山东特高压工程实测了线路带电和不带电时的无线电噪声,并在线路一侧距离线路1 660 m处布置发射天线,线路另一侧20~350 m高度采用多旋翼无人机机载天线和频谱仪接收信号,频率范围80~3 200 MHz,实测线路对电磁波的遮蔽损耗。结果表明:交流特高压线路在80~1 000MHz的无线电噪声与背景值相当,线路带电前后没有明显一致性差异,不会干扰雷达信号接收;特高压线路对电磁波的遮蔽损耗在–5.2~2dB之间,最低导线下方区域损耗为–5.2~2dB,导线遮蔽区域损耗为–2.2~1.8dB,在P波段和经验公式估算接近,最高导线以上区域损耗迅速减小至背景波动,随着频率的增加,遮蔽损耗减小。应根据雷达类型确定特高压线路与雷达站的防护间距,米波雷达由阵地要求和遮蔽角确定防护间距。L和S波段雷达根据天线的仰角保证电磁波不遮蔽来确定防护间距;可通过降低线路高度、提高雷达天线、利用有高程差的有利地形来降低特高压线路对雷达的电磁影响。 展开更多
关键词 特高压输电线路 对空情报雷达站 电磁干扰防护 电磁波遮蔽损耗 防护间距
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Development in Researches on Reradiation Interference from UHV Power Lines 被引量:3
11
作者 TANG Bo ZHAO Zhibin +2 位作者 ZHANG Jiangong liu xingfa CHEN Bin 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2372-2382,共11页
Reradiation interference(RRI) from ultra high voltage(UHV) power lines has become a hotspot for researches in electromagnetic(EM) interference between UHV power grids and adjacent radio stations.The mechanism of RRI,n... Reradiation interference(RRI) from ultra high voltage(UHV) power lines has become a hotspot for researches in electromagnetic(EM) interference between UHV power grids and adjacent radio stations.The mechanism of RRI,numerical simulations,methods of protecting distance calculation,and resonance characteristics of RRI are reviewed in this paper using results of works reported by IEEE and Chinese publications.We conclude in this review that RRI at short and medium wavelengths can be simulated using method of moment(MoM) and two commonly used models,the wire model and the surface model,which have different applicable conditions.We indicate that the accurate simulation of RRI at higher frequencies using uniform geometrical theory of diffraction is still beyond our capability because it requires studies of the relative simulation methods.We also suggest that further researches of the mechanism of RRI and the prediction of resonance frequencies above 1.7 MHz are necessary for dealing with the interference between the existing power lines and radio stations because resonance frequencies proposed by IEEE are less than 1.7 MHz. 展开更多
关键词 特高压输电线路 辐射干扰 数值模拟 共振频率 电力线路 IEEE 共振特性 表面模型
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带电作业机器人交流电弧放电电流特性研究 被引量:3
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作者 刘兴发 刘华钢 +2 位作者 刘庭 余光凯 李勇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2410-2417,共8页
带电作业机器人进/出等电位时由于交流电弧放电造成剧烈的电磁场变化,可能造成机器人拒动、误动甚至损毁。为了明确带电作业机器人交流电弧放电的特性,建立了带电作业机器人交流电弧放电试验系统和符合IEC61000-4-2标准的脉冲电流测量系... 带电作业机器人进/出等电位时由于交流电弧放电造成剧烈的电磁场变化,可能造成机器人拒动、误动甚至损毁。为了明确带电作业机器人交流电弧放电的特性,建立了带电作业机器人交流电弧放电试验系统和符合IEC61000-4-2标准的脉冲电流测量系统,在电波暗室内进行机器人进/出等电位试验,利用宽带脉冲电流传感器和浮地示波器测量机器人的电弧放电电流。测量结果表明:机器人交流电弧放电的单个电流脉冲上升时间为0.2~10 ns,持续时间约800 ns,频率在1.3 GHz内,主要能量集中在100 MHz以内。随着机器人与导线之间间隙的缩短,电弧放电电流脉冲数增加,脉冲的幅值先增大,增大到一定值后减小,满足双指数曲线关系。随着电压的增加,机器人交流电弧放电电流也增加。机器人交流电弧放电电流幅值与机器人的对地电容有关,对地电容越大,放电电流越大。对测量的2000组数据进行统计分析,获得了机器人交流电弧放电电流与电压、电容和机器人与导线间隙的回归公式。研究表明,机器人交流电弧放电与静电放电不同,可根据测试结果和电流回归公式进行机器人的电磁干扰防护设计和机器人电磁兼容标准制定。 展开更多
关键词 交流电弧放电 放电电流 带电作业机器人 电流脉冲 电磁骚扰 对地电容
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不同强度极低频电磁场对大鼠和小鼠生殖和发育的影响
13
作者 阮国然 刘兴发 +3 位作者 张业茂 刘华钢 何梦颖 赖金胜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3334-3342,共9页
为了评估不同强度极低频电磁场对小动物生殖和发育的影响,分别以大鼠和小鼠为研究对象,采用自主设计的极低频电磁场暴露装置进行干预(每天20 h)。极低频电磁场干预强度分为4个等级,分别是0、30、100、500μT。干预过程中,对动物生殖和... 为了评估不同强度极低频电磁场对小动物生殖和发育的影响,分别以大鼠和小鼠为研究对象,采用自主设计的极低频电磁场暴露装置进行干预(每天20 h)。极低频电磁场干预强度分为4个等级,分别是0、30、100、500μT。干预过程中,对动物生殖和发育相关的各项指标进行了检测,包括性激素水平、生殖器官的生长发育、致孕能力和怀孕能力、妊娠期改变以及幼鼠的生长发育等。研究结果显示,与对照组(0μT)相比,不同强度的极低频电磁场(30、100、500μT)暴露不影响动物的性激素水平(雄激素、雌二醇、孕激素、卵泡刺激素和黄体生成素),同时对性腺器官(睾丸、附睾和卵巢)质量没有影响。通过对雄鼠、雌鼠分别进行暴露,观察到不同强度的极低频电磁场暴露对雄鼠的致孕能力、雌鼠的怀孕能力均没有影响。同时,研究结果显示,极低频电磁场暴露对孕鼠的生长及胚胎数没有影响。此外,与对照组相比,各组幼鼠生长发育的节点时间(皮毛生长、睁眼、出牙)没有统计学差异。综上,500μT以下极低频电磁场暴露对动物(大鼠和小鼠)的生殖和发育没有影响。 展开更多
关键词 极低频电磁场 大鼠 小鼠 生殖系统 性激素 生长发育
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内生晶体非晶合金复合材料变形场演化与剪切带行为 被引量:3
14
作者 刘兴发 陈艳 戴兰宏 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2020年第6期45-53,共9页
通过数字图像相关方法从实验上观察到内生晶体复合材料在微米尺度应变场的演化与剪切带行为,并结合有限元,模拟了非晶合金复合材料的变形,给出了应力应变场的分布,分析了两相在变形中的作用.实验与有限元结果表明,在宏观弹性段内,晶体... 通过数字图像相关方法从实验上观察到内生晶体复合材料在微米尺度应变场的演化与剪切带行为,并结合有限元,模拟了非晶合金复合材料的变形,给出了应力应变场的分布,分析了两相在变形中的作用.实验与有限元结果表明,在宏观弹性段内,晶体相会优先发生塑性变形,而后在界面形成应变集中,逐渐向周围扩展;随着加载的进行,材料内部形成变形局部化剪切带.非晶合金复合材料的塑性变形主要由剪切带贡献,而晶体相的存在促进了多重剪切带的形成;复合材料的载荷则主要由连续的非晶基体相承担,剪切带形成伴随自由体积的快速增加,导致非晶基体流动应力下降,复合材料承载能力降低. 展开更多
关键词 非晶复合材料 数字图像相关 塑性变形 应变场 剪切带
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