基于改进CNN-BiLSTM模型和地磁监测数据的多时间长度GIC预测

太阳风暴在电力系统网络中驱动产生的GIC会影响电力设备和系统的安全运行,严重时还会引发大面积停电事件.预测电网GIC水平能够为电力系统保护措施提供重要参考,然而对这方面的研究仍显不足.为了解决该问题,将卷积神经网络(CNN)与双向长短时记忆(BiLSTM)以及注意力机制相结合,利用空间天气的相关监测信息,提出了大规模电网GIC多时间长度的预测方法.本文在分析太阳风暴驱动产生电网地磁感应电流(Geomagnetically Induced Current, GIC)基础上,构建了GIC预测模型;提出了基于多头注意力机制的CNN-BiLSTM改进模型,对GIC进行预测,并给出了预测流程.采用CNN捕获地磁扰动局部信息,根据BiLSTM综合地磁暴扰动信息的全局特征,综合利用多头注意力机制评估对GIC关键作用的地磁信息片段,实现电网GIC的预测.利用2004年11月8日00:00 LT-20:00 LT巨型磁暴期间DED地磁台站和QGZH地磁台监测数据,应用所提方法对岭澳500 kV变电站GIC进行回归预测.经过训练后, GIC预测相对误差均在12%以内,精度高于其他模型的预测结果.

考虑地磁暴期间电网电压下降的GIC-Q计算及易损区域识别

地磁暴诱发的GIC及其次生GIC-Q对电网的不同变电站影响程度不同,目前计算GIC-Q没有考虑电网电压下降,因此有必要提高GIC-Q的准确性和识别出易损区域以指导电网安全运行。文中提出了考虑地磁暴期间电网电压下降的GIC-Q计算方法,以新疆电网为算例计算了角度为90°,大小为1 V/km的地电场作用时各变电站变压器GIC;根据潮流计算模型,比较了是否考虑地磁暴期间电网电压下降的各变电站GIC-Q和电压的计算结果,以及喀什站GIC-Q和电压随地电场强度变化趋势;分析了地磁暴期间发电机无功储备对电网电压影响,以及线路有功功率和无功功率分布变化;分别提出了GIC严重度和电压越限严重度描述GIC对变压器的影响程度和GIC-Q对电网电压的影响程度,根据提出的变电站易损严重度来描述地电场对变电站的危害程度,并识别了新疆电网易损区域。结果表明,考虑地磁暴期间电网电压下降可以修正GIC-Q和节点电压计算结果,电网易损区域一般位于网络边缘。

HVDC/GIC型直流偏磁的差异性分析

考虑到地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)具有低频性,过去一直将其近似等效为高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)诱发的不平衡电流进行研究。然而,与HVDC型直流偏磁相比,GIC型直流偏磁具有显著的随机性与时变性,因此简单地将两者完全等效处理并不合理,在特定场景下应加以区分。为此,首先,从理论上分析了两种类型直流偏磁在诱发原因及特点上的差异。其次,通过研究直流偏磁对变压器本体以及电流互感器的不利影响,进一步探究两种类型直流偏磁对电网一/二次设备的影响差异,为后续的偏磁治理提供有效参考。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了等效仿真模型,并通过仿真验证了理论分析的正确性。

基于QEMU仿真的GIC中断处理技术研究

QEMU6.1.0版本下,基于ARM体系架构开发的VIRT模拟器,在运行天脉操作系统时无法正确触发GIC中断控制器产生中断的问题,分析了VIRT模拟器对于GIC中断控制器的初始化以及触发操作,同时查阅了GIC中断控制器的相关说明文档,进一步分析天脉操作系统中有关中断控制器的初始化代码,找出了VIRT模拟器与天脉操作系统在GIC中断控制器初始化和使用方式上的具体差异。通过修改VIRT模拟器中与GIC中断控制器相关的代码完成对天脉操作系统的适应。在不改动天脉操作系统代码的情况下,顺利将VIRT模拟器模拟的GIC中断控制器驱动运行成功。

新加坡两大主权财富基金的投资策略分析

本文以新加坡两大主权财富基金,即淡马锡控股公司、新加坡政府投资公司为研究对象,探究亚洲成熟主权财富基金在投资战略、资产配置等方面的经验,并与中投公司目前的投资策略进行比较,在战略制定、收益衡量、信息披露等方面,为中国主权财富基金的发展提出建议。

基于K值法的单相四柱式特高压主体变的GIC-Q损耗计算

针对我国新建的1 000 kV特高压(UHV)电网采用的单相四柱式的特高压变压器,从工程防灾的角度,提出采用K值法计算单相四柱式特高压变压器主体变的GIC-Q扰动(GIC-K),采用磁–电路耦合方法建立了单相四柱式特高压主体变的模型,通过迭代计算得到了变压器发生GIC直流偏磁时的励磁电流特性以及变压器的无功损耗特性,并依据GIC-K值法对无功损耗特性进行了拟合,得到了基于GIC-K值法的单相四柱式特高压主体变的GIC-Q损耗的工程算法和计算结果。结果表明,单相四柱式特高压主体变的GIC无功损耗与GIC成近似线性关系,比例系数K值为2.44;计算得到的1 000 kV单相变压器的GIC-Q损耗可达到500 kV单相变压器GIC-Q损耗的2.07倍。

华北地区地电暴时GIC及涡旋电流响应分析

通过地电场台址近地表介质电阻率和地电场值计算大地电流,从大地电流场中分离出涡旋电流;根据平面波理论和水平导电层模型,使用地磁暴观测数据在频率域计算地磁感应电场(GIE),由GIE计算地磁暴感应电流(GIC).计算结果与实测值对比分析表明:GIE计算结果与实测地电暴具有很好的相位一致性;GIC涡旋中心相对地电暴涡旋中心存在向SE漂移约3°的现象;磁暴时地磁场Z分量的幅值分布图中极大值区域与涡旋中心重合,可能是GIC涡旋中心偏移的原因.另外,根据电磁感应原理提出的等效环电流模型,在一定程度上解释了涡旋大地电流的形成机制.本项工作可应用于地磁观测与地电观测的相互校正,同时有助于认识地电暴对大地电流分布的影响.

超微粉石墨层间化合物FeCl_3-NiCl_2-GICs的制备及电磁性能研究

以微粉石墨为主体材料合成出不同阶结构的FeCl3 NiCl2 GICs。应用XRD、SEM对产物的晶体结构与表面形貌进行分析表征。采用范德保法测量产物在常温常态下的电阻率 ,用MODEL960 0振动磁强计测量GICs在 0～ 7 95 8× 10 5A m磁场强度下的磁化强度、磁化率。测量数据表明异类原子FeCl3、NiCl2 插入石黑层间后 ,GICs的电导率增加 1 3～ 2 9倍 。

用H_2O_2-H_2SO_4合成低硫GIC的研究

采用化学氧化法在浓硫酸与双氧水混合液中合成了H2SO4-GIC ,研究了插层工艺参数如双氧水浓度、双氧水与浓硫酸的配比以及水洗液的pH值、烘干温度、膨化温度等对膨胀容积和残余硫含量的影响 ,同时也对整个插层机理进行了探讨 ,得到了制造低硫膨胀石墨的合理工艺参数。

电力变压器的GIC-Q损耗算法的研究综述

地磁感应电流（GIC）引起的电力变压器直流偏磁在全球的电网中几乎同时发生,GIC直流偏磁次生的全网变压器无功损耗同时增大可能导致电网电压不稳定,研究电网中各种变压器GIC无功（GIC-Q）损耗的算法是认识GIC-Q危害以及防治地磁暴电网灾害的基本手段之一。根据我国特高压大电网地磁暴灾害防御研究的需要,从变压器GIC-Q损耗工程算法和理论算法2方面,综述了国内外高压及超高压变压器GIC-Q损耗的算法及其研究进展,分析了我国单相四柱式和五柱式特高压变压器GIC-Q损耗工程算法和理论算法的研究需求,提出了特高压变压器GIC-Q损耗计算以及大规模电网GIC-Q计算上需要研究解决的问题。

牵引供电系统中的GIC监测研究

地磁暴发生时导致地表产生感应电势(ESP),ESP作用到高速铁路供电系统中的接地点,在牵引变压器、接触网、大地中形成地磁感应电流(GIC),可能影响供电系统的安全运行。针对这个问题,从机理出发,分析了GIC侵入供电系统的可能性及对牵引变压器的影响。基于霍尔元件的"GIC监测装置"在京广高速铁路鹤壁东牵引变电所投入实测,将监测数据与国家天气监测中心、中科院空间环境预报中心发布的地磁暴数据进行对比,证明监测到GIC,其最大值达72A。这在中国高速铁路供电系统中第一次实际监测出GIC,为研究高速铁路供电系统中的GIC提供了直接证据。分析数据发现:地磁暴指数越大,GIC越大;当地磁暴达到一定水平之后,Kp指数增加,导致GIC呈超线性增加,值得高速铁路设计和运营管理部门的高度重视。

纳米复合材料──石墨层间化合物（GICs）的电化学合成研究

本文调研了纳米复合材料─ＧＩＣｓ（石墨层间化合物）的电化学法合成ＧＩＣｓ的各种研究方法及利用水溶液进行电化学插层的可行性等。分析了ＧＩＣｓ的性能，并阐明了当前可膨胀石墨的电化学法生产中存在的问题及可能的解决措施。

石墨层间化合物GICs的形成机理探讨

将 GICs形成过程划分为熔融、活化、扩散和成键等阶段 ,分析了各阶段反应的主要影响因素 ,以氯化铜、氯化镍 GICs的合成实验为基础 ,根据 SEM对石墨膨胀前后、插层前后的形貌分析 ,以及膨胀石墨合成 GICs反应前后体积变化分析 ,认为 GICs的形成过程中 ,主要有三个机制起作用 :氯化物扩散机制、氯化物和碳原子层之间离子键牵引机制和石墨碳原子层分子键牵引回复机制。在膨胀石墨 GICs的合成过程中 ,除占主导地位的扩散机制外 ,还存在化学键牵引机制 ,主要包括碳原子间分子键牵引和碳原子氯化物之间的离子键牵引。

纳米复合材料——石墨层间化合物（GICs）的结构分析

本文调研了纳米复合材料——ＧＩＣｓ（石墨层间化合物）结构的主要研究方法、原理及模型，并介绍了在ＧＩＣｓ结构研究中用到的现代分析手段。

基于PSCAD/EMTDC的电网GIC影响仿真分析

地磁暴在电网中产生的地磁感应电流影响电力系统运行 ,研究地磁感应电流在电网中的分布、大小及影响等问题有重要意义。在提出了研究我国电网地磁感应电流影响问题必要性的基础上 ,给出了基于平面波理论的地表面势的算法 ,以及用 PSCAD/EMTDC软件分析电网地磁感应电流影响的思路 ,并对仿真分析中的仿真条件、理论依据、注意事项等问题进行了讨论 ,最后给出了仿真实例的分析结果。实例分析表明 ,我国电网的地磁感应电流问题是有必要深入研究的课题 。

稀土对石墨层间化合物(GIC)结构及性能的影响

本文从稀土元素的结构特征出发，在结合我们前期理论研究工作的基础上，论述了稀土金属—、稀土金属—液氨—，稀土氯化物—石墨层间化合物的合成及它们的结构特点。通过研究稀土对ＧＩＣ结构及性能的影响，指出了稀土—石墨层间化合物的发展趋势及应用前景。

非资源型主权财富基金运营模式对中国的启示——以新加坡主权财富基金为例

最具代表性的非资源型主权财富基金是新加坡的淡马锡和GIC,并藉以此文对淡马锡和GIC的资金来源、治理结构、资产配置等运营模式进行了研究。中国的主权财富投资已经取得一定成就,但国家主权财富管理体系仍有待完善。新加坡主权财富基金构建多元化的资金来源渠道,分享新兴经济体成长果实、增加消费领域投资的资产配置策略,基金分离治理的运营模式值得中国主权财富基金借鉴。

高空电磁脉冲晚期环境下电力系统效应研究进展

高空电磁脉冲作为一种广域电磁攻击手段,能对电力设备造成较大冲击,甚至造成电力基础设施瘫痪,严重威胁新型电力系统安全。主要聚焦国内外高空电磁脉冲晚期环境下电力系统效应研究进展。首先,分析了高空电磁脉冲晚期环境下地磁扰动产生机理及感应地电场计算方法,建立了极端地磁感应电流的计算模型。其次,归纳了极端地磁感应电流注入情况下电力变压器、互感器、断路器等典型易损设备效应特征与机理。进一步地,分析了高空电磁脉冲晚期环境极下端地磁感应电流模拟注入装置和效应试验方法,总结了美国国防威胁降低局、美国电力研究院项目等相关试验和电力系统效应仿真与评估研究。最后,从高空电磁脉冲晚期环境效应机理、典型设备效应特征、模拟效应试验和系统级效应评估等层面总结了现有研究结论,梳理了下一步发展方向。

银汞、GIC充填乳牙龋的临床观察

目的 比较银汞、普通GIC和Ketac-CemGIC在乳牙龋充填的效果 ,探讨Ketac -CemGIC作为充填材料是否理想。方法 选择 5 7例 4～ 6岁双侧同名牙患乳磨牙牙合面中龋儿童为实验组 1,一侧用银汞进行常规备洞充填 ,一侧为KCGIC直接充填。选择 5 5例患儿为实验组 2 ,一侧为银汞常规备洞充填 ,一侧为普通GIC直接充填。选择 5 5例患儿为实验组 3,一侧为普通GIC直接充填 ,一侧为KCGIC直接充填。临床观察时间 2年。结果 实验组 1中银汞充填体组脱落和继发龋发生率为 2 6 .3%。KCGIC为 7%。实验组 2中银汞脱落和继发龋为2 1.8%。GIC为 12 .7%。实验组 3中KCGIC常规备洞组脱落和继发龋发生率为 5 .5 %。普通GIC充填组为10 .9%。结论 普通GIC、银汞和KCGIC用于乳牙龋充填治疗时 ,KCGIC可以更有效防止微渗漏和继发龋的发生。

地磁感应电流(GIC)的作用与评估

地磁感应电流(GIC)可能对各种人工长距离导电体造成影响与危害.地磁扰动产生的感应电场的强度与地磁场强度、地下电阻率结构相关,在导电系统内生成的GIC的强度则同时与导电系统的内在结构有关.计算了加拿大Manitoba省三个典型地区在2000年7月15日的一个强烈磁暴期间产生的感应电场.通过对地磁活动性的统计分析,估计加拿大魁北克电网可能经受的最大GIC达每相78A(一年一次)和234A(每十年一次).