基于动态指标的光伏组件健康程度诊断

为了对光伏组件的健康状况进行诊断,提出了一种基于光伏组件的光生电流,等效串联电阻,等效并联电阻3个指标的光伏组件健康程度定量检测方法。首先利用改进的布谷鸟算法对测量的光伏组件I-U线进行参数辨识,形成实测健康曲线,再利用光伏组件自然老化模型确定理论健康曲线,然后计算实测健康曲线与理论健康曲线之间的偏移量并结合灰色关联分析进行数值校正;定义健康程度H参量计算得到光伏组件健康程度量化值。仿真分析和实验测试结果表明该方法可以对不同环境下的光伏组件健康程度进行有效在线诊断,为光伏组件维护提供参考。

光伏组件技术进步的“干中学”与“研中学”效应研究

光伏产业是我国具有全球竞争优势的战略性新兴产业,推动其高质量发展是实现“3060”双碳目标的重要手段之一。采用双因素学习曲线模型,参照索罗余值法测度从2015—2020年光伏组件技术进步的“干中学”效应和“研中学”效应。其中,由“干中学”效应导致的光伏组件成本下降约为0.85元/瓦,贡献率为42.40%;由“研中学”效应导致的成本下降约为1.07元/瓦,贡献率为57.60%。进一步对光伏组件“干中学”效应和“研中学”效应的驱动因素进行研究。“干中学”效应方面,从供给侧和需求侧两个维度采用文献分析法讨论了驱动光伏组件产量增加的因素;“研中学”效应方面,采用知识生产函数分析研发资本投入和人力投入对光伏组件技术进步速度的影响。结果表明,光伏组件研发资本投入存在边际报酬递减的现象,而研发人力投入的边际报酬是递增的。在此基础上,分析研究结果的政策启示。

储氚组件中氚依次渗透到相邻腔体的规律研究

考虑氚的时时和处处衰变,建立三腔体两隔片气路组件中隔片材料内部氚浓度控制方程,求解得到了渗透过隔片的瞬态氚量、中间腔体和右侧腔体中瞬态氚量和氚压力的高精度解析解.通过解析理论计算,认识了中间腔体和尾端腔体中瞬态氚压力随时间、储存温度和隔片厚度的变化规律,揭示出两个腔体中氚压力都具有最大单峰特性,且压力峰值出现时间几乎与隔片厚度无关等特性.研究结果为相关储氚装备的工程研制和使用提供了理论依据.

基于二重威布尔混合分布的某型燃机燃油泵组件可靠性分析

燃油泵组件是机电一体化的产品,其在使用中获得的故障数据存在不同失效机理的情况,因此一重威布尔分布无法准确描述产品失效机理,而混合分布通过将多种失效分布进行耦合,能够充分描述产品失效机理。本文将二重三参数威布尔混合分布模型应用在舰船发动机附件故障分析中,基于某型燃机燃油泵组件的故障数据,通过数据分析直方图确定故障模型与模型初始化参数,通过Matlab非线性曲线拟合方法来估计二重三参数威布尔混合分布的参数。研究方法及成果能够为燃油泵组件可靠性分析及优化改进提供一定的借鉴。

基于改进CNN-SVM的光伏组件红外图像故障诊断方法

为识别光伏组件故障类型,提高光伏系统发电效率,提出了一种基于改进CNN-SVM模型的光伏组件红外图像故障诊断方法。首先以光伏组件红外图像为输入样本构建改进CNN模型,采用全局平均池化层代替传统CNN模型的全连接层,在进行图像特征提取的同时降低模型参数量;利用数据增强和批归一化技术提高模型泛化能力,降低模型过拟合。其次采用非线性支持向量机SVM代替传统CNN模型中的Softmax分类器,以提高光伏组件红外图像故障识别准确率。最后采用Infrared Solar Modules数据集对所提模型进行了实例验证。结果表明:与传统CNN模型相比,改进CNN-SVM模型故障诊断准确率高,对各故障类型的识别能力强。

标准核燃料组件几何轮廓校准装置的研制

针对标准核燃料组件竖直状态下几何参数溯源需求,研制了一种标准核燃料组件几何轮廓校准装置。该装置以空间坐标测量为理念,利用多路接触式传感器作为轮廓测量采集单元,结合测量工作台高度位置获得轮廓坐标。通过直线度及扭转度测量与误差补偿,进一步提高了几何轮廓测量精度;并使用集成运动控制和专用测量软件,实现了标准核燃料组件几何轮廓参数(直线度、扭转度、垂直度、平行度)的自动检测。通过分析及实验验证,几何轮廓参数中直线度和平行度测量标准不确定度为0.01 mm,扭转度测量标准不确定度为0.007 mm,垂直度测量标准不确定度为0.017 mm,说明该装置能够满足标准核燃料组件的溯源需求。

基于改进EfficientNet的红外图像光伏组件故障识别研究

光伏组件的故障会影响光伏阵列的输出性能,从而降低电站的发电效率,严重时甚至会危害电站的安全运行。传统的方法无法满足目前光伏组件故障检测快速性和正确率需求。因此,本文提出了一种基于改进EfficientNet的光伏组件故障识别方法。首先,利用采集到的光伏组件红外图像建立故障数据集,并利用图像分割和数据增强对数据集进行预处理;其次,基于EfficientNet网络构建故障识别模型,同时在模型中引入双通道注意力模块(CBAM),该模块能够抑制不必要特征的识别,增强模型对空间特征信息的提取能力,进而提高模型的识别准确率;最后,通过对比仿真实验证明模型的有效性和先进性。实验结果表明,该模型的故障识别准确率达到了90.83%,相较于原始的EfficientNet模型提高了2.83%,且模型大小仅为20.3 M,具有良好的实用性,能够满足光伏电站实际应用的需求。

一种4 GHz瞬时带宽的6~18 GHz超宽带T/R组件设计

针对现代电子对抗设备的大瞬时带宽要求,文中设计了一种瞬时带宽4 GHz的6~18 GHz超宽带T/R组件。采用砖块式多芯片组件(Multi-Chip Module,MCM)和超宽带信号传输等技术实现了T/R组件高集成、小型化和模块化的要求。对T/R组件组成构架、收发通道指标预算、宽带信号传输特性仿真和电磁兼容性设计进行了详细描述。测试结果显示,T/R组件在12 GHz工作带宽内具有良好的性能,发射功率大于35 dBm,接收增益大于20 dB,噪声系数小于5 dB,延时总量达762 ps。

融合视觉特征的光伏组件语义分割模型研究

针对光伏组件红外图像的分割问题,使用MobileNetv2作为DeepLabv3+的主干特征提取网络并使用位置通道注意力模块减少背景干扰,引入混合条带池化对ASPP模块进行优化,帮助模型进一步捕获全局和上下文信息。针对检测困难的屋顶光伏组件设计DeepLabv3-T网络,在上述改进的基础上融入纹理信息进行选择性背景抑制,实现光伏组件的精确分割。在PV_large和PV_roof数据集上进行实验证明该文方法优于现有技术,DeepLabv3-T相较于DeepLabv3+,mIoU值分别提高了2.74%和10.53%。此外,设计消融实验表明各个改进模块的有效性。

一种基于硅基MEMS三维异构集成技术的T/R组件

基于硅基微电子机械系统(MEMS)三维异构集成工艺,设计并制作了用于相控阵天线系统的三维堆叠式Ku波段双通道T/R组件。该组件由两层硅基结构通过球栅阵列(BGA)植球堆叠而成,上下两层硅基封装均采用5层硅片通过硅通孔(TSV)、晶圆级键合工艺实现。组件集成了六位数控移相、六位数控衰减、串转并、电源调制、逻辑控制等功能,最终组件尺寸仅为15 mm×8 mm×3.8 mm。测试结果表明,在Ku波段内,该组件发射通道饱和输出功率大于24 dBm,单通道发射增益大于20 dB,接收通道增益大于20 dB,噪声系数小于3.0 dB。该组件性能好,质量轻,体积小,加工精确度高,组装效率高。

燃料组件破损棒自动超声检查系统关键技术研究

燃料组件长期服役过程中,会因为振动、材料老化、强辐照等原因发生破损,这为核电机组安全运行带来隐患,而燃料组件破损自动超声检测系统尚未达到完全国产化。为此,该文从检测理论、探头和采集系统方面讨论了自动超声检测系统中的关键技术,同时对声束传播过程和响应进行了仿真和试验验证。试验结果表明,实际测量结果与理论模型吻合,自主研制的自动超声检查系统可有效分辨燃料组件破损棒。

基于高阶空间交互网络的光伏组件热斑故障检测

针对传统红外热斑故障检测算法由于特征表达能力不佳造成算法易受复杂背景干扰以及对密集目标、小目标故障检测精度低的问题,提出一种基于高阶空间交互的光伏组件热斑故障检测网络。首先,设计高阶空间交互模块,并将其引入YOLOv5主干网络进行全局交互建模,提升网络对密集目标的检测精度;其次,为突出复杂背景下故障目标的关键特征,设计基于协同注意力的特征提取模块重构颈部网络;然后,在颈部网络设计多尺度特征增强融合模块以提高检测网络对不同尺度特征的充分利用;最后,设计自适应特征融合检测头以提高模型对小目标的感知能力。实验结果表明,相较于7种经典检测算法,所提出的算法检测精度最高,精度可达84.3%。

射频组件机械冲击试验仿真

通信技术的发展有助于提高信息资源的共享性,通信系统的稳定性直接影响信息资源传递的效率。作为通信系统中的重要组成部分,射频组件使用材料多、内结构复杂、封装密度大,机械应力对其影响很大。本文利用有限元分析方法在机械冲击载荷作用下对射频组件进行模拟仿真,直观地展现组件的应力分布,并根据应力分布结果来判断组件本身所能承受的强度极限。最后通过实际试验验证的方式,表明该仿真模型的合理性,对后续射频组件可靠性研究具有一定的指导意义。

相变材料在降低光伏组件温度系数影响的应用及实测分析

本文探讨了使用相变材料(Phase Change Material, PCM)来降低光伏组件温升,克服光伏组件温度系数负影响,从而提高其发电量的方法,定制开发了被动控温装置,并通过实测验证了技术路线的可行性。光伏组件在发电过程中会吸收太阳辐射引起本体温度的升高,导致光电转化效率会显著下降,这个系数为光伏组件的温度系数。为了克服这一问题,本文提出在光伏组件中引入相变材料,利用其储热和释热特性,实现对光伏组件温度的有效控制。通过方案分析和实测验证,本文明确了光伏组件使用相变材料控温的关键边界条件,研发了一种控温装置,开展了典型项目的实测验证,证明了相变材料在降低光伏组件温升、提高发电效率方面的显著效果。

基于改进Faster R CNN的光伏组件红外热斑检测算法

光伏故障检测对光伏电站智能运维具有重要意义。针对光伏组件红外图像中热斑目标小、难检测的问题,研究了基于改进Faster R CNN的光伏组件红外热斑故障检测模型。将Swin Transformer作为Faster R CNN模型中的特征提取模块,捕获图像的全局信息,建立特征之间的依赖关系,提高模型的建模能力;进一步利用BiFPN进行特征融合,改善了热斑故障由于目标小和特征不明显容易被模型忽略掉的问题;同时为了抑制光伏红外图像中背景和噪声的干扰,加入轻量级注意力模块CBAM,使模型更加关注重要通道和关键区域,提高对热斑故障检测精度。在自建光伏组件图像数据集上进行实验,热斑故障检测精度高达915,验证了本文模型对光伏组件热斑故障检测的有效性。

控制棒驱动机构钩爪组件衔铁冲击性能研究

控制棒驱动机构的运动主要由于钩爪组件的运动完成,钩爪部件冲击疲劳失效是钩爪组件的主要失效形式。驱动机构每运行一步,衔铁吸合、释放均发生冲击,驱动机构全寿期运行步数达1000万次以上,频繁撞击将导致零件发生冲击疲劳断裂。在钩爪组件冲击疲劳分析中,冲击载荷计算准确性直接影响分析计算准确性,而冲击载荷与冲击接触时间密切相关。因此,应针对驱动机构特定冲击结构,开展冲击试验研究,获得冲击接触时间、冲击接触过程速度-时间曲线,开展驱动机构冲击载荷计算,建立冲击疲劳失效模型,为驱动机构数字样机研制、驱动机构寿命评估提供基础数据。

光伏组件柔性拖曳结构与传统刚性结构风振响应对比

为准确探究柔性支撑体系下光伏组件振动特性,以某光伏工程为研究对象,考虑稳定结构及承重结构对整体的影响,分别建立传统刚性支撑体系与柔性支撑下的“系泊-光伏组件阵列结构”有限元模型,基于Davenport风谱采用AR自回归技术模拟脉动风荷载进行风振响应分析,对比两种支撑方式的经济性、风振特性及稳定结构对柔性支撑体系的振动影响。结果表明:1)刚性支撑主要以横向摆动为主,平均振幅约为0.5cm,其风振系数分布均匀,建议取值2.0;2)柔性支撑体系以竖向振动为主,平均振幅约为12.3 cm,比刚性体系振幅大,风振系数建议取值1.7~1.8;3)柔性支撑体系建造成本比传统刚性支撑高出约40%,但占地面积减少约32%。说明柔性支撑在抗风性能、经济性方面都不及传统刚性支撑,但其优势主要在于对地形的高适应性,具有跨度大、净空高、有效提高地面利用率等优点,可在劣势地貌下作为刚性支撑的替代;4)地锚拖曳结构对光伏组件振动有明显约束作用,因此在设计时,地锚拖曳结构的数量、分布调整可作为柔性支撑下光伏阵列的结构优化首选条件,以提高整体稳定性。

基于文献组件的学术论文代表作组合结构化推荐

为帮助科研人员快速了解代表作的学术价值,增强对代表作内容的理解,基于文献组件对代表作进行了内容重组,通过构建代表作组合本体,以结构化方式展现了代表作组合的核心内容;以学术论文为例,遴选了学科领域内具有推荐价值的代表作组合;通过提取代表作的正、副文本组件,分别构建了代表作组合的正、副文本组件本体;在此基础上,给出代表作组合的推荐方案。组件本体从语义上表征了代表作组合的关键信息,能够增强读者对代表作价值的认知、提高读者获取知识的效率;代表作组合推荐有利于推进高质量、高水平学术成果的交流、传播与应用。本研究是对代表作内容融合、传播渠道融合的一次尝试,对学术交流从基于文献向基于知识单元理念的转变起到了积极的推动作用。

T/R组件过激励试验可靠性与失效机理研究

T/R组件作为通信系统的核心部件,在运行环境下其接收通道经常面临外界大功率强扰动信号。外界大功率强扰动信号是影响T/R组件可靠性的重要因素,鉴于此本文搭建T/R组件过激励测试试验平台,对T/R组件接收通道进行过激励试验,并借助金相显微镜及聚焦离子束等失效分析技术对试验后T/R组件开展失效分析研究。依据试验结果,确定了组件中接收通道在过激励下的失效部位、失效模式及失效机理,检验了典型T/R组件的抗扰动、耐功率、抗烧毁能力,为T/R组件的耐功率、抗烧毁设计提供借鉴和指导。

积灰对光伏组件性能影响的试验研究及数值模拟

探究光伏组件表面积灰对其输出特性的影响及污秽颗粒在组件表面的沉积规律,有助于制定清灰方案,提高光电转化效率。以置于华北电力大学风机大厅楼顶的光伏阵列为研究对象,进行人工布灰试验,探究了不同积灰量对组件输出功率、电流和电压的影响;为探究某单一因素对污秽颗粒沉积的影响,利用COMSOL软件建立与光伏组件自然积灰试验条件相同的颗粒沉积数值模型,模拟分析了风速、湿度、颗粒粒径和污秽浓度对光伏组件表面污秽颗粒沉积的影响。试验结果表明:积灰对工作电压影响较小,对输出功率和工作电流影响较大,且当积灰密度为5.07 g/m^(2)时,组件输出功率、电流和电压的变化率分别为8.71%、6.48%和0.40%。模拟结果表明:其他条件相同时,颗粒的沉积量随风速和粒径的增大均先减小后增大,在风速3 m/s和粒径15μm时取得最小值;相同条件下,颗粒沉积量均随湿度和污秽的浓度的增大而增大。