一级Marx压缩的高稳定纳秒脉冲电源的设计

针对目前缺乏标准纳秒高压脉冲电源的现状,开展高稳定性纳秒高压脉冲电源回路分析、结构设计及性能测试研究。通过建立纳秒脉冲发生器等效电路模型,仿真计算获得5级初级脉冲发生电路参数,以及一级压缩陡化间隙对纳秒脉冲特性的影响规律。通过纳秒高压脉冲电源结构设计及低抖动电晕稳定开关特性研究,建立高稳定输出的纳秒脉冲电源系统。研制纳秒电阻分压器,建立基于ns及μs量级传递校准测试相结合的刻度因数标定方法,准确获得纳秒电阻分压器的刻度因数。脉冲电源输出特性测试结果表明:纳秒脉冲电源系统可以输出上升时间2.3 ns±0.5 ns、幅值范围10~60 kV的指数纳秒脉冲;输出脉冲电压在全幅值范围内的相对标准偏差不大于±1.5%。

基于混沌思想的粒子群优化算法及其应用

提出一种基于混沌思想的粒子群优化(CPSO)算法,它利用粒子群优化算法收敛速度快和混沌运动遍历性、随机性等特点,对原粒子群优化算法进行了改进.在算法的初始化阶段,对粒子的位置混沌初始化;在算法运行过程中,根据群体适应度方差来自适应地对粒子的位置进行混沌更新.对几种典型函数的测试结果表明:CPSO算法提高了对多维空间全局搜索能力,并有效避免早熟收敛现象.应用在作为高频段电容标准的四端对电容器计量中,仿真结果与实测值基本一致,也证明了该算法的有效性和实用性.

基于改进正则法的ECT图像重建算法

电容层析成像图像重建是一个典型的病态问题,其解是不稳定的。为获得良好的重建效果,需要采用既保证解的稳定性且又能提高重建图像质量的算法。本文提出了一种新的图像重建算法。在分析标准Tikhonov正则法的基础上,针对ECT逆问题的病态性进行改进,并推导出两步图像重建算法:第一步利用标准Tikhonov正则法的计算值获得权矩阵的估计;第二步采用本文所推导的改进Tikhonov正则法获得最终的重建图像。数值实验表明,该算法所获得的图像重建质量得到了明显的提高,且该算法无需迭代,保证了算法实时性。

QSJ8新型校验仪在1000kV标准TV量值溯源中的应用

为了满足在1000kV级特高压电网建设中开展电压量值溯源及传递工作的需要,国家高电压计量站研制了一台1000kV标准TV和一种基于电桥原理的QSJ8型电压互感器校验仪,本文介绍了用该校验仪作为测量装置,把1000kV标准TV溯源到国家500kV工频电压比例标准的方法。该方法可以直读误差,提高了测量的方便性,且降低了设备成本。分析结果表明:由QSJ8引入的测量不确定度为5.3×10-6,满足测量要求。

基于局部能量的电容层析成像图像融合方法

针对电容层析成像技术的"软场"效应和病态问题对重建图像精确度的影响,在分析电容层析成像基本原理和成像算法的基础上,提出了一种基于局部能量的电容层析成像图像融合方法。该方法以线性反投影、Landweber和共轭梯度算法作为图像重建的基础,利用各个图像的互补特性,经对重建的图像小波分解后,分别采用基于局部能量和加权平均算子融合规则对分解后图像的高频系数和低频系数进行图像的融合,得到准确度更高的成像结果。仿真实验结果表明,融合后成像精确度得到明显提高,缩小了误差,图像更接近原型,为ECT图像重建的研究提供了一个新的方法。

谐波电压比例标准装置及溯源方法研究

为解决高压谐波电压比例标准的量值溯源问题,将传统的工频电压串联加法扩展应用于电磁式谐波电压比例标准的量值溯源,并基于压缩气体电容器研制了适用于50 Hz^2 500 Hz条件下使用的电容分压器,并完成其不同频率点下的比例量值溯源,经测试,电磁式谐波电压比例标准在50 Hz、150 Hz一直到2 500 Hz十个频率点下的测量误差优于0.02%,宽频电容分压器50 Hz^2 500 Hz测量误差优于0.1%。

电力行业标准异频法公式勘误与电容电流测试新方法

指出并验证了电力行业标准中"三异频等幅电流阻抗法"计算电容和电容电流公式的错误,推导得出了正确的计算公式。此外,针对从电压互感器开口三角注入异频电流测量电容电流方法存在效率低、安全性及准确性不高等缺点,提出了一种从电容器组中性点注入异频电流测量电容电流的方法,通过数学理论推导、模拟试验和现场测试对该方法的准确性进行验证,同时由模拟试验结果分析了各种因素对新方法测试误差的影响。

对制定数显卡尺数显单元行业标准若干问题的探讨

本文在实验测试的基础上，借助计算机进行数据处理和分析，对制定数显卡尺数显单元行业标准中有关示值误差、结构型式以及与相关标准的衔接等问题进行了探讨。

片上皮法级电容测试系统专用标准件的研制

研制了一套用于片上皮法级电容测试系统的电容标准件,量值低至1 pF,频率达到1 MHz。该电容标准件采用GaAs衬底,金属-绝缘层-金属(MIM)结构的电容器阵列实现,其标称值分别为1,10和100 pF。为了消除由探针系统和外界环境引入的分布电容的影响,在芯片同一单元内设计了在片开路器,电容测量准确度达到±1%。建立了在片皮法级电容测量模型,利用组建的可溯源在片定标装置对电容样片定标后,进行重复性和稳定性考核,最终研制出年稳定性小于0.4%的电容标准件一套。测量结果及标准件应用表明,研制的标准件可为片上皮法级电容测试系统进行现场整体校准。

油浸式电流互感器绝缘热稳定试验技术探讨

本文在介绍GB/T 20840.2—2014标准中关于绝缘热稳定试验技术要求的基础上,以设备最高电压300 kV油浸式电流互感器为试品开展绝缘热稳定试验技术研究,介绍了绝缘热稳定试验的两种试验回路,即直接法试验回路和间接法试验回路,分析了电压、额定连续热电流以及其作用时间和油浸式电流互感器温度、介质损耗因数和电容量的关系。

四端对标准电阻器的高频特性

为解决阻抗计量中四端对标准电阻器在直流下标定交流下使用的问题,研究了四端对标准电阻器高频(100kHz^10MHz)特性的测量原理及方法.测量原理是以扩展频段的电容标准(1pF^0.01μF)为量值标准,在四端对阻抗测量原理的基础上,利用单端口阻抗测量中开路-短路-负载的校验技术,确定四端对标准电阻器的高频特性.测量方法在保证测量仪量程电阻不变的情况下,用不同的电容标准测定同一只电阻器,有效克服了测量仪器的非线性误差.该原理及方法,降低了测量结果的不确定度,为四端对电阻器的高频应用提供了理论依据.

电容式工频高压比例标准器的原理与应用(续一)

电容式工频高压比例标准器由精密高、低压电容器以及二次测量线路组成 ,在工业化国家已有 70多年使用历史。目前广泛作为 10 0 k V以上工频电压比例标准器 ,用来校验电压互感器的误差。回顾了电容式工频高压比例标准器的发展历史 ,介绍了测量原理和校准技术。分析了在我国应用该项技术的前景。

大容量电力设备标准雷电冲击现场试验技术

随着电压等级的提高,气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）等电力设备电容量增大。现场耐压及绝缘试验作为GIS设备投运前的最后一道关口,是提高入网质量的重要保障。为此,结合国内外SF6间隙放电特性研究成果,发现极不均匀电场中SF6间隙工频或直流击穿电压随气压变化会出现“驼峰”现象,高气压下间隙击穿电压和电晕起始电压相近;随冲击电压波前时间增加,间隙放电电压升高可达10%-20%。解释了现行交流耐压与局部放电试验检测GIS绝缘缺陷的局限性,阐明了开展现场雷电冲击试验的必要性及其技术瓶颈,并分析了冲击电压检测绝缘缺陷的有效性。基于研制的新型紧凑型低电感冲击电压发生器,提出大容量电力设备标准雷电冲击现场试验技术,并在特高压南京站得到应用。此外,还从提高绝缘检测有效性出发,提出了现场耐压与绝缘检测试验改进方案。

特高压GIS现场雷电冲击试验电压台阶现象分析

随着电压等级的提高,气体绝缘金属封闭开关设备(gas-insulated metal-enclosed switchgear,GIS)的应用越来越广泛。为确保绝缘性能,GIS设备在入网前都要进行现场耐压及绝缘试验。雷电冲击耐压试验是GIS等高压电器设备现场试验必须进行的试验项目之一,但现场发现,雷电冲击耐压试验过程中存在波形畸变问题,在雷电波的上升沿会出现所谓的"台阶"现象。通过ATP-EMTP电磁暂态分析软件搭建试验系统模型,对电压波在特高压GIS负载内的传播过程进行了计算,并对出现台阶现象的原因进行了分析。结果表明,台阶现象是由负载的分布特性与各个电气环节间波阻抗的相互作用引起,高压引线与分支母线间节点处、分支母线末端集中性负载所产生的电压负反射是引起电压波形出现台阶的主要因素。根据以上研究,提出了存在台阶的试验电压波形波前时间的确定方法。

标准电容器的温度系数试验

作为实物计量器具的标准电容器,环境温度的变化是引起其容量变化的主要因素。依据JJG183-1992《标准电容器检定规程》,对标准电容器进行了温度系数试验,验证了不同介质材料制造的标准电容器的温度特性,为标准电容器的检定校准工作提供了试验依据。

与CMOS兼容的MEMS气压传感器工艺实现与性能分析

采用CMOS标准工艺,同时采用三种典型MEMS后处理关键工艺,重点通过对牺牲层释放工艺进行研究,制作实现了一种新型CMOS兼容的电容式气压传感器.在该传感器结构中,作为牺牲层的是在CMOS工艺中形成的掺硼氧化硅.通过释放使电容上电极悬空从而感应气压变化.释放过程采用氢氟酸HF、氟化铵、甘油和水的混合溶液.由于释放孔大小和释放孔间距的设计十分关键,通过实验验证优化了4μm×4μm的释放孔更适用于此传感器结构,并对此结构进行了性能分析与实验测试.结果表明,该气压传感器结构合理,工艺成功,重点解决了MEMS后处理中的牺牲层释放工艺与CMOS标准工艺的兼容问题,为利用CMOS标准工艺进行MEMS传感器的研制做出了有益的尝试.

串联电容法校准高值电容的不确定度分析

分析与计算了利用高准确度自动电桥AH2700A及标准电容Agilent 16380C(1#F)为标准,采用串联电容法校准10μF～1mF高值电容的测量结果不确定度。经过不确定度分析,10μF电容的测量不确定达到0.02%,100μF电容的测量不确定达到0.1%,1mF电容的测量不确定达到0.6%。

新一代110kV工频电压比例标准装置及其应用

比较分析了工频电压比例自校系统溯源的发展过程,提出了半绝缘互感器电压串联加法新线路,建立了110 kV工频电压比例国家计量标准装置,计量性能提升了2个准确度等级,克服了原有自校系统中主标准必须为全绝缘屏蔽型电压互感器的局限性,减少了由于屏蔽电位引入的不确定度,准确度等级更高、开放性更好,适合在省级计量机构推广应用。

基于逐步回归方法和电容分布辨识油气两相流流型

基于12电极阵列电容传感器提供的电容测量信息,采用逐步回归方法,获得了与流型相关的电容关联式。基于最小方差预测准则,提出水平管油气两相流流型辨识方法。实验结果表明,该流型辨识方法仅通过管截面电容分布就有效地辨识了两相流流型,且具有简单、快速、不干扰流场等特点。

用1000kV串联式标准TV保证现场计量校准

随着大量1000kV、765kV电容式电压互感器(CVT)在特高压电网中的使用,为了保证现场CVT误差校验数据质量,使其单次测量可直接溯源到国家基标准,在1000kV串联式标准TV误差原理及结构特点的基础上,采用实验室计量保证方案(Map)的闭环量传控制思想,针对现场CVT误差校准试验特点,设计了适合于现场校准特点的误差计量保证方案。该方案已用于青海750kV西宁变电站CVT现场误差校准试验,并成功地分析判定了对试验中遇到的典型事例。