基于老化补偿的功率模块全生命周期在线结温监测方法

功率模块结温在线监测对提升系统性能和可靠性具有重要意义。应用导通饱和压降和电流对结温进行估计,对测量带宽要求不高,对硬件和算法的侵入性低,是比较理想的结温在线监测方法。但是传统的测量方法很难满足结温精度要求,另外长期工作下功率模块老化会引起温度模型参数漂移,进一步加剧结温估计误差。为此,该文提出一套高精度测量电路和采样校准策略,应用温漂抑制、动态自适应采样、误差定向标定、同步时序控制等策略,大幅提高了在线采样分辨率和结温估计精度。针对老化问题,提出一种基于大电流注入的急停控制策略,解决了老化特征参数在线辨识问题,实现了结温模型的老化补偿,大大提高了老化后的结温监测精度,实现了全生命周期高精度在线监测。最后,在250kW三相变流器平台上进行了实验验证,得到老化前后的结温估计误差,证明了该文方法对提高结温监测精度具有明显效果。

运营高速铁路控制网复测数据处理方法研究与应用

基础平面控制网(CPⅠ)控制点在基准继承关系中有绝对控制作用,早期修建的高速铁路CPⅠ控制点资料缺失严重,在控制网复测中“逐级控制”质量会存在较大问题。本文针对这种情况提出一种基于轨道平面控制网(CPⅢ)成果逆向计算线上加密线路平面控制网(CPⅡ),直至恢复CPⅠ控制网成果的方法。以京广高铁武广段复测项目为例,通过与传统的平面控制网复测数据处理方法成果进行对比,结果表明,逆向计算加密CPⅡ成果在X和Y方向较传统正算方法坐标较差相比,中误差分别降低了59.6%、57.8%,CPⅢ成果在X和Y方向上坐标较差中误差分别降低了65.0%、63.2%,相邻点坐标增量X和Y方向中误差分别降低了27.4%、41.3%。因此,新的数据处理方法在与原成果贴合稳定性和相邻点间稳定性方面都具有较大的优势,验证了其在平面控制网复测方面的应用价值。

一种高速旋转弹弹体磁场干扰的在线修正方法

滚转角的准确测量是受控高速旋转弹进行精确制导与控制的前提。然而,基于磁传感器的弹载地磁测姿方法因受到弹体磁场的干扰,会影响磁传感器测量的准确性。针对该问题,提出一种弹体磁场干扰在线修正方法,根据高速旋转弹飞行过程中可能受到的磁场干扰,建立磁场误差模型,通过旋转弹飞行规律约束,对磁传感器测量得到的磁场值进行实时修正补偿。通过半物理仿真试验验证,该方法可以有效降低测量误差,提高弹体滚转角估计精度。通过三轴飞行转台测量对该方法进行了验证,地磁测姿滚转角精度可以提高6倍。该方法仅需三轴磁传感器即可完成修正,步骤简单,修正时间极短,实时性好,精度高。

基于IGG的特高压输电线路序参数抗差辨识方法研究

为保障特高压输电网的安全、稳定运行,减少特高压输电线路序参数误差影响,基于测量与地球物理研究所(IGG)准则对特高压输电线路序参数在线抗差辨识方法进行研究。构建特高压输电线路相分量模型,从中获取各序分量三相不平衡情况的相量测量单元(PMU)数据。在自适应最小二乘的序参数在线抗差辨识方法的基础上,通过IGG权函数更充分处理各类量测数据,通过残差分布的自适应估计,再结合中位数原理估计残差序列的数学期望与标准差,为IGG权函数选取合理的抗差阈值,实现序参数最佳在线抗差辨识。试验结果表明:当不存在量测误差时,该方法可以获得准确的序参数在线辨识效果,且不受电压不平衡度的影响;当存在量测误差时,辨识相对误差始终低于0.4%。对比其他方法,本研究方法具有更好的应用能力,能保障电网系统的安全运行。

高能激光能量在线测试中的不确定度分析

介绍了高能激光在线测试的原理、方法,分析了其不确定度的来源。基于测量模型中有两个变量是相关的,且变量本身又是动态的,以部分试验数据为基础详尽地阐述了实验中异常值的剔除、A类标准不确定度及合成标准不确定的处理方法,其中采用了工程近似方法,使问题得到了简化。

圆波导定向耦合器在高功率微波测量中的应用

介绍了大功率容量定向耦合器的设计、标定、测试与应用情况.以X波段圆波导定向耦合器为例,在9.2～10.2 GHz的频带范围内,基于小孔耦合理论优化设计的结构,其耦合度可以稳定在（55±2）dB以内,隔离度大于80 dB.在此基础上,设计加工了X波段圆波导定向耦合器并进行了标定测试,测试与仿真结果吻合较好,高功率微波实验证实了其具有较高功率容量,能够满足实验需求.该类圆波导定向耦合器已广泛应用于实验室高功率微波源的在线测量装置中.

基于对地参数跟踪测量的不接地系统单相接地故障选相研究

通过跟踪测量对地参数,实现中性点不接地系统单相接地故障时正确选相。不接地系统由于系统参数的不对称,正常运行时,将在中性点引起一定的电压偏移。当中性点基频电压变化时,在中性点短暂投入适当阻值的电阻,采集电阻投切前后中性点电压的幅值与相位,实现系统对地电导和对地电容的跟踪精确测量。依据前后两次测量的对地参数以及中性点不接地时中性点的基频电压,经过一定的计算,选出接地故障相。Matlab仿真表明该方法能精确测量系统对地参数,并在单相接地故障发生时准确选出故障相。

矿用高压电缆绝缘在线监测方法

为了实时监测矿用高压电缆的绝缘状态,提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的矿用高压电缆绝缘在线监测方法。该方法利用WAMS实时同步获取电缆线路首末两端的电压和电流,通过建立电缆线路对地等效电路模型推导出电缆的绝缘电阻、等值电容,从而动态监测电缆的绝缘状态。仿真结果表明,该方法测量精度满足矿用高压电缆绝缘在线监测要求,且随着电缆绝缘劣化程度增加,该方法测量误差逐渐减小。

用于10kV配电线路的便携式电参量在线测量装置的设计

本文介绍10kV以下的高压配电线路可移动(便携式)在线测量装置的原理和方法,设计中着重考虑了使用方便性及安全性。

“高分四号”卫星相机装调中高精度在线测量技术

"高分四号"卫星相机由主光学系统(里奇-克莱琴反射系统)和校正光学系统(折射系统)两部分构成。其中主光学系统主反射镜口径710mm,校正光学系统包括可见近红外、中波红外主份与中波红外备份三个光路。主镜组件调心与系统装配是相机装调工作的重要环节,传统的调心方法需要与主镜口径相匹配的高精度转台,不仅条件保障昂贵且调心周期长;基于结构孔位定位的装配方法也无法适应相机光路多,结构复杂紧凑的特点。因此"高分四号"卫星相机装调工作中引入了高精度在线测量技术,文章介绍了该技术在主镜组件调心与系统装配两个环节里的应用案例。通过引入激光跟踪仪、关节臂测量仪和点云拟合算法,提高了主镜组件调心速度,且调心后角度失调量优于10",平移失调量优于0.1mm;借助关节臂测量仪则将系统装配工作的精度提高到10-2mm量级,较传统装配方法有两个数量级的提升。相机完成装调后,地面各支路调制传递函数测试均满足研制要求,在轨成像优异。文章所论述的相关技术可为后续同类相机的研制提供参考。

特高压输电线路分布式故障诊断系统研制及其关键技术

分布式线路故障诊断系统作为特高压输电线路故障位置定位服务的关键产品,对电力系统的安全、可靠与经济运行具有重要意义。结合实际系统的研制与应用,提出了一种基于分布式安装的线路监测终端、监测运维中心站和移动终端应用服务于一体的新型故障诊断服务系统。阐述了产品与系统的关键实现方案,并提出了基于监测终端的供能及其管理、高速采样及同步、时间同步及坐标定位、行波启动及识别处理技术,基于监测运维中心站的双机冗余和数据安全隔离、测距和故障识别、GIS信息与微气象服务技术以及移动终端App安全服务等自主关键技术。所述系统产品顺利通过国家权威检测机构组织的测试与认证并在西部特高压交流1 000 kV输电线路上挂网运行,取得了稳定可靠运行的实际效果。

基于DSP和CPLD开发容性设备介损在线监测终端

为了在完成数据采集的同时还能进行各种处理和控制,设计开发了一种基于DSP和CPLD技术的高压容性设备介损在线监测终端。阐述了该终端中高速A/D转换电路与DSP接口电路、锁相倍频电路及其他通讯接口电路的具体实现方法,以及基于DSP采用优化的傅里叶变换求取介质损失角正切(tgδ)的方法。经试验表明,系统工作稳定可靠。

非接触式高压直流开关工作状态在线检测技术

高压直流开关是高压直流输电系统中的核心设备之一,其工作状态直接影响直流输电系统的安全稳定运行。为了实时准确地获取高压直流开关的运行状态和各项参数指标,提出了一种非接触式高压直流开关在线检测方法。该方法通过采集高压直流开关振荡回路电流,运用遗传算法计算出振荡回路RLC参数,采用小波理论分析振荡回路电流波形,进一步判断开关燃弧时间及开断过程各阶段工作状态。同时研制出高压直流开关的在线检测系统,通过对实验室模拟平台和±500kV直流换流站进行现场实验,可得其高压直流开关振荡回路电感参数测量误差限定在3.77%以内,电容参数误差限定在2.39%以内,实验结果充分证明了非接触高压直流开关的在线状态检测方法和装置对高压直流开关参数计算的正确性和可靠性。

苯高温高压下流体密度的在线测量

根据流动连续性方程和伯努利方程，建立了一种流体高温密度和气相压缩因子测量新方法。通过测量流体冷态质量流量和节流孔板前后压差，实现了流体密度的在线测量。根据仪器精度，得出密度测量不确定度为±2.84%，苯的测量值与Supertrapp软件获得的参考密度之间的偏差为-1%～4%。通过压力5MPa下的三次平行实验，得出该方法测量苯密度的最大偏差为±0.7%；实验测量了不同温度（338～982K）和不同压力（1～5MPa）下苯的密度，同时计算得到气相压缩因子。实验结果表明：本方法可实现高温高压下流体密度在线测量，具有很好的准确性和重复性。

高能激光束在线测量系统的光取样器研制

针对环形光刀取样式高能激光光强分布测量系统的要求,研制了以圆弧反射面环形光刀架构的光取样器,实现了对激光束的在线取样测量。光取样器的取样光刀外形设计为环形光刀,可对取样光束进行周向扩展,满足半数以上探测器接收取样空间光信号的要求;取样光刀反射面设计为圆弧形,可对取样光束进行切向扩展,使其在增大衰减倍率的同时降低系统对光的难度。通过光取样器具体设计参数的计算,获得了满足探测单元与反射光束耦合孔径角要求的参数设计范围。实验表明,研制的光取样器可有效用于大面积高能激光束的在线测量。

强场极测沙仪原型机试验研究

为解决高含沙洪水泥沙在线监测问题,提升泥沙监测技术,为暴雨洪水水文监测系统能力建设提供技术支撑,研制了强场极测沙仪。仪器研发过程中解决了仪器结构、材料选择、信号干扰、相关附件研制、试验装备研制等问题。试验证明仪器采集的信号可稳定到较高的水平。通过试验掌握了仪器数据采集与极板面积、间距、材质、结构尺寸的关系:(1)清水温度与电压成二次多项式关系;(2)小于极板面积阈值时电容值与极板间距关系不大,大于该阈值时电容值随极板间距的增大而减小;(3)极板间电容必须达到一定数值,极板间电容才与含沙量有相关关系;(4)170 mm×400 mm(宽度×长度)极板电容为948 p F时对含沙量的反应仍不明显;(5)含沙量与电容的关系一般为三次曲线,含沙量数值不大时则表现为二次曲线;(6)合适的极板材料才能使仪器对含沙量变化有反应;(7)强场极测沙仪对水流和环境没有任何污染,对操作人员没有任何伤害,具有较广阔的推广前景,建议在有代表性的测站推广应用。

基于在线监测的断路器三级反措系统的设计

高压断路器反事故措施工作存在工作繁琐、数据量大和信息实时性差等缺陷,三级反事故措施系统对保障断路器的可靠运行具有重大意义。文章基于在线监测系统数据支持,联系实际巡视和检修工作流程,采用基于浏览器的B/S结构,利用网络技术和工作流模式,建立了高效便捷的三级审核机制。该系统克服了传统三级审核的缺陷,将在线监测、反措、管理和检修集中在一个平台上,大大提高了高压断路器在线监测和反措的自动化水平。

基于五轴加工中心高精度箱体相交孔系位置度在线自动检测系统的研究与开发

大型、高精度箱体类零件加工中,孔系的形位公差测量是一个关键环节和难点问题。通过对高精度箱体上相交斜孔位置度在线自动检测系统的研究与开发,介绍了在线自动检测系统的组成、工作原理及检测数据的结果处理,并通过实例重点论述了系统设计中的重点工作即测量宏程序的编制原则和方法、工艺方案、参数选择等问题,从实现和功能的角度表述了测量系统快速性、精确性和安全性的具体措施。

高寒条件下振弦式传感器在线测量尾矿坝浸润线的误差分析及对策

为减少和消除高寒条件下振弦式传感器在线测量浸润线的误差,通过理论分析和现场试验,对造成误差的因素及其影响情况进行了深入研究。结果表明,振弦式传感器产生测量误差的主要来源为设备安装深度的测量误差与尾矿水密度及重力加速度的取值误差,并提出了减少或消除误差的方法和工程技术措施,为高寒地区的浸润线在线精确测量提供了重要指导意义。

连杆弯曲度和扭曲度的高精度在线测量技术

连杆是发动机的核心部件之一,其精度在很大程度上决定着发动机的整体性能。其中弯曲度与扭曲度是连杆两个重要的位置度指标。根据连杆的设计要求,研究了弯曲度与扭曲度高精度测量方法,建立测量模型,并研究了测量误差补偿方法。搭建了测量机构以测量连杆的各个参数,并将各在线测量的自动化装备集成化,最后进行了实验验证,所设计的测量方案的重复精度达到1μm,重复性和再现性(GR&R)小于5%,弯曲度和扭曲度的测量节拍可以达到3 s/件。将测量数据与三坐标测量仪的测量数据进行比较,结果表明了所设计的测量方法的可行性。