变压器油浸纸电气参数分区反演优化算法

在运变压器内油浸纸的老化和受潮状态具有空间上的分布特性,但目前的评估方法仅限于评估绝缘的整体状况,无法检测变压器内油浸纸局部区域的绝缘状况。文中为考虑局部绝缘问题,借鉴反演思想,以油浸纸材料电气参数(电阻率和低频相对介电常数)为直接特征量,提出基于有限元电场仿真技术的变压器油浸纸电气参数分区反演计算方法,获取局部区域电气参数。针对反演算法,提出NDM-Broyden法以改进原算法NRM的计算效率。最后通过XY模型对反演结果进行验证,试验结果表明,采用该方法可有效反演出XY模型不同区域油浸纸板的电阻率和低频相对介电常数,进而为判断变压器局部油浸纸的老化和受潮状态提供参考和新思路。

XY工作台六自由度误差在线测量和补偿

为提高XY工作台对应功能点的空间位置精度,提出了一种六自由度(6-DOF)误差在线测量方法,并建立了相应的误差补偿模型。采用激光干涉原理测量工作台X,Y轴方向的定位误差和Z轴方向的直线度误差,采用激光自准直原理测量工作台绕X,Y,Z轴转动的角度误差,从而实现6-DOF误差的在线测量。分析了6-DOF误差造成工作台对应功能点的空间位置误差,建立了基于阿贝原则和布莱恩原则的误差补偿模型。根据提出的测量方法,研制了一套高精度紧凑型的在位、在线6-DOF测量系统,将其应用于一台微纳米三坐标测量机的工作台上;以SIOS激光干涉仪为参考,对测量系统和误差补偿模型的有效性进行了实验验证,并评定了系统的不确定度。结果表明:经过6-DOF误差测量和补偿后,参考功能点在X,Y,Z向的最大位置误差由1.7μm,3.4μm,3μm分别减小至65 nm,81 nm,109 nm,其扩展不确定度分别为90 nm,98 nm,158 nm(k=2)。该方法和系统可被用于提高XY工作台的精度。

换油条件下变压器油纸绝缘老化寿命评估研究

绝缘油作为变压器油纸绝缘的重要组成部分,其绝缘性能对油纸绝缘有重要影响,变压器通过定期换油清除油中杂质以提高其绝缘性能。为探索换油周期对变压器热老化寿命变化规律的影响,对不同换油周期的变压器油纸绝缘XY模型进行130℃下加速热老化试验,并在第15 d、30 d、45 d、60 d时进行换油前后模型变温介电谱测试、绝缘纸板聚合度测试、绝缘油酸值测试等试验。通过对换油后0.01~100 Hz频率段变温介质损耗曲线的绝缘油活化能与绝缘纸板活化能关系进行分析,提出了一种基于换油后中频段介电谱绝缘纸板活化能计算方法。通过上述计算方法构建老化平移因子,然后结合老化平移因子与二阶动力学模型构建不同换油周期、不同温度下的油纸绝缘结构寿命预测关系式。结果表明:随着换油周期的缩短,油纸绝缘寿命逐渐增加;根据提出的方法得到的油纸绝缘寿命预测结果与实际情况相符,验证了方法的有效性。

油纸绝缘频域介电谱仿真模拟中XY模型与有限元模型对比研究

为将频域介电谱法更好地应用于油纸绝缘设备老化状态的无损检测,通过对比有限元法与XY模型法对变压器油纸绝缘系统的频域介电特性的求解结果,探讨了两种方法的准确性与局限性。研究结果表明:XY模型在计算过程中忽略了油纸交界面附近由于材料不连续效应所产生的电场畸变,由此引入了模型误差。对于电场分布较均匀,畸变效应不明显的主绝缘结构,当油电导率γ<1.0×10-11 S/m时,XY模型求解结果较准确,但是当油电导率γ>1.0×10-11 S/m时,随着油电导率的继续增大,其准确度会降低;有限元法建立的仿真模型与实际模型更接近,其突出的优势还在于考虑了电场畸变等因素对频域介电谱计算的影响。因此,相比于XY模型法,有限元法准确度更高,能够求解复杂结构的频域介电谱,具有更广阔的应用前景。

换油周期对变压器油纸绝缘老化性能影响规律

油纸绝缘老化评估的准确性决定了变压器的使用寿命,为研究不同换油周期对变压器油纸绝缘老化状态影响的变化规律,该文制备了三组变压器XY等效模型,并进行不同换油周期的加速老化试验,在不同老化天数时进行频域介电响应测试以及变压器油中的水分、酸值、绝缘纸板聚合度的测试。根据对比实验结果发现:换油周期越长,曲线拐点越明显,随着温度升高,曲线拐点向高频移动;换油周期越长,换油前后介质损耗因数曲线在低频段下降越明显,随着测试温度的升高,换油前后在高频段重合程度越大;换油前后介质损耗因数曲线不同,频段平移方法计算绝缘纸板活化能大小基本相同,同时建立换油周期内后酸值增量与绝缘纸板聚合度的定量计算关系。该文通过对比实验,分析不同换油周期对变压器内部绝缘老化影响的变化规律,提出换油前后变压器等效模型油纸绝缘中绝缘纸板活化能的计算方法,为后续研究换油周期、老化温度与变压器油纸绝缘寿命的定量表征建立了理论基础。

基于介电响应技术的变压器油纸绝缘含水率数值评估方法

变压器绝缘纸板中的含水率是评估变压器内部绝缘老化的重要指标,为了运用介电响应技术测量变压器绝缘纸板含水率,首先对变压器XY等效模型及复合介质介电常数算法进行理论推导,得到绝缘纸板中含水率与XY等效模型介质损耗因数之间的关系,同时结合实验测试数据与频温叠加的基本思想,得出关于纯新油浸纸板复介电常数实部、虚部的具体表达式,将其代入绝缘纸板含水率与损耗因数的关系式中,得到迭代拟合算法。为进一步验证上述含水率拟合算法有效性,现阶段本文在实验室条件下制备了三种不同比例的XY等效模型,在不同温度条件下进行模型损耗因数测试,应用IDAX-300绝缘纸板含水率测试软件与本文迭代算法对测试结果分别进行拟合计算,发现试验中本文迭代拟合算法计算含水率平均误差为4.83%。

变压器油纸绝缘系统低频介电参数方程

油纸绝缘系统频域介电谱的低频部分更有利于诊断、评估绝缘系统的老化状态与水分含量,为了将频域介电响应法更好地应用到工程中,针对变压器油纸绝缘系统低频激励下的介电响应进行了研究。首先分析了绝缘电介质(油隙、油浸纸)在低频激励下的电极极化过程,进而提出以电导率、离子迁移率等为参量的绝缘电介质的介电参数方程;然后基于变压器油纸绝缘系统的XY几何等效模型,构建变压器油纸绝缘系统低频介电参数方程;最后通过试验对所构建的介电参数方程进行验证。研究结果表明:油纸绝缘系统介电参数计算值与试验值相符合,建立的介电参数方程能够有效地表征变压器油纸绝缘系统频域介电响应低频部分的介电参数。

向列型液晶与硬粒子两相体系的织态演化动力学研究

用二维XY模型和CDS元胞动力学方法研究了向列型液晶与少量硬粒子组成的两相体系的织态演化动力学.通过模拟给出了织态演化过程的偏光图案,其中纯液晶体系的偏光图案与实验观察到的结果一致;并计算得到了空间相关函数和结构因子以及相区域的特征长度随时间t增长的标度关系.同时统计了体系中缺陷点的数目,得到了缺陷数目随时间t减少的标度关系.发现粒子与液晶的相互作用将导致序参量有序化过程、相区域增长速度和缺陷湮灭速度减慢.

直驱XY平台伺服系统预测鲁棒轮廓跟踪控制

针对直驱XY平台中存在的系统延迟、系统参数变化、负载扰动等不确定性以及双轴之间的耦合问题,依据模型预测控制、扰动观测及解耦控制理论,设计了一种模型预测控制器(MPC)、扰动观测器(DOB)和交叉耦合控制器(CCC)相结合的预测鲁棒跟踪控制系统。利用MPC作为前馈控制器,通过模型预测、滚动优化和反馈校正提高系统的跟踪性能。DOB能够抑制系统参数变化及外部负载扰动等不确定性因素对系统伺服性能的影响,提高系统的鲁棒性能。CCC能补偿两轴间的轮廓误差,解决双轴间的耦合问题。仿真实验结果表明,所设计的系统具有快速准确的跟踪性能和较强的鲁棒性能。所提出的控制方案能够有效地减小系统的轮廓误差,进而提高了XY平台的轮廓加工精确度。

超导涡旋系统的非平衡态相变

利用三维各向异性XY模型和电阻分流结动力学,研究了较强钉扎势下第二类层状超导体涡旋系统的非平衡态相变.结果发现,平衡态的涡旋玻璃相可在电流驱动下转变为运动玻璃相.在低温下系统经历了三次相变:随电流的增加,系统首先从运动涡旋玻璃相转变为运动Bragg玻璃相,再转变为运动Smectic相,最后融化为运动液体相.

二维正方晶格Compass-XY模型的方向序和拓扑序（英文）

采用Monte Carlo方法研究二维正方晶格Compass-XY模型,通过调节过渡参量α,计算了降低交换相互作用的阻挫对方向序和拓扑序的影响.结果表明,方向序和拓扑序之间的转变是一个逐渐过渡的过程,并不存在明显的界限.在某一范围内,这两种序是相互重叠的,难以区分.阻挫的降低,易于形成拓扑序,同时会抑制方向序.当阻挫变得足够弱时,方向序被破坏.

三维叠后随机噪声衰减技术

讨论了二维AR模型以及三维叠后f－x,y域预测随机噪声衰减技术；推导了沿不同空间方向预测的二维AR预测模型及其系数之间的关系；实现了基于同样原理之下的地震数据体边缘处的预测。实际资料处理结果表明，这种处理方法在保持信号原有特征方面要优于f-x,y方法。

针对X-Y精密数控工作台进给伺服系统特性的分析

针对一个实际的X-Y精密数控工作台,本文首先简要叙述数控进给控制装置的结构和特点;然后,对整个进给伺服系统进行理论分析,推导建立系统各个线形环节的传递函数,并对该系统在直线和圆弧插补运动时的轮廓误差进行了数学分析,并得出重要的结论。

直线电机驱动XY平台精密轮廓跟踪控制

为了减少直驱XY平台在循迹跟踪过程中所产生的轮廓误差,该文提出一种PDFF位置控制器与实时变增益轮廓误差补偿器相结合的轨迹跟踪控制方案。通过合理选择PDFF控制器的3个参数,使永磁直线电机位置伺服系统在减少超越量的同时具有响应速度快的优点。其次,为了实时准确地估算轮廓误差,利用跟踪误差与进给率等信息定义一个新的轮廓误差模型,并依此模型构建实时轮廓误差估计器,再通过与变增益交叉耦合控制结构相结合组成实时变增益轮廓误差补偿器。实验结果表明,所提出的创新性方法不仅可实时且有效地计算出轨迹跟踪系统的轮廓误差,并且使XY平台满足高精度轮廓跟踪的需求。

稀释XY自旋体系的计算机模拟

对自旋体系的平面XY模型进行了模拟计算 ,研究了引入单轴各向异性能项和随机各向异性能项对体系各项性能的影响 ,并得出了磁滞损耗Area与单轴各向异性常数A、随机各向异性常数D和随机各向异性所占比例X的指数标度关系为 :Area～AαDβXγ,且α =0 5 0± 0 0 185 5 ,β≈ 0 ,γ =- 0 2 0± 0 0 0 6 74。

考虑次近邻相互作用的正方形点阵完全阻挫XY模型的Ising型相变

利用有限尺寸标度分析方法,研究了考虑次近邻相互作用的正方点阵完全阻挫XY模型的Ising型相变现象.结果表明对于次近邻耦合系数x=0.5的情况,系统存在Ising型相变,临界温度Tc=0.4043±0.0005,临界指数ν=0.80±0.05.

基于低频频温平移的变压器油纸绝缘换油老化寿命预测

油纸绝缘作为变压器内绝缘的主要组成部分,其绝缘状态对变压器的运行寿命起决定作用,现场变压器通过滤油环节过滤出油中的水分、小分子酸、糠醛等杂质,使其绝缘性能提高。为了研究换油周期和温度对油纸绝缘寿命的影响,首先对3组初始条件相同的油纸绝缘XY模型分别进行5天换油、15天换油、30天换油不同换油周期的130℃加速热老化试验,并间隔15天进行模型变温介电谱测试及绝缘纸板聚合度、含水率测试;其次研究发现,绝缘纸板的老化会影响油纸绝缘模型低频段的介质损耗因数,其数值与纤维素活化能有关,提出一种基于变压器结构模型的低频频温平移归算方法,由此构建低频平移因子表达式,得到了变压器油纸绝缘温度-换油周期-寿命关系式,可用于预测不同温度、不同换油周期下变压器油纸绝缘寿命。

横场中各向异性XY模型的部分熵和量子互熵

研究在一维各向异性XY模型中的热纠缠的熵的行为,发现在有限温度时,两子系统的部分熵不相等,同时给出部分熵随温度和最近邻相互作用的变化规律.然后引入量子互熵的概念来研究系统的熵,发现量子互熵随着温度的增加呈指数衰减趋势,同时也给出了量子互熵随温度和最近邻相互作用的变化规律.

丝网印刷XY-Theta并联平台的定位精度分析及标定

针对一种特殊的用于丝网印刷的平面三自由度并联对位平台,提出了一种改进的误差建模和运动学标定方法.首先,利用平面对位机构的特点,结合矢量法和解析法,构造出动平台位置、姿态误差与几何误差之间的映射关系,得到了误差雅克比矩阵.然后,通过灵敏度分析,评估了各个几何误差源对终端位姿误差的影响.接着,通过辨识性分析,确定了标定几何误差源,随机选取多个位形建立误差辨识矩阵来对几何参数误差进行辨识.Matlab仿真结果显示,辨识值与设定值间的误差小于5%.最后,利用双频激光干涉仪、千分表等测量工具进行运动学标定实验,结果初步验证了标定方法的有效性和实用性.

外磁场中二维XY模型的动力学相变

考察了外磁场中二维ＸＹ模型的两个伦形之间的Ｄａｍａｇｅ相距随时间的演化，类似于零场情况，二维ＸＹ模型在外磁场中出现动力学相变。