Skin Effect of Reversely Switched Dynistor in Short Pulse Discharge Application

The skin effect in the reversely switched dynistor （RSD） devices is investigated in this paper. Based on the plasma bipolar drift model of the RSD, the current density distributions on the chip are simulated with considering the skin effect. The results indicate that the current density on the border can be several hundred to a thousand A/cm2 higher than that in the center of the chip. The skin effect becomes more prominent as the voltage increases and the inductance decreases in the main circuit. The phenomenon that most of a certain group of chips break over on the border has proved the existence of the skin effect.

基于LSTM的多站点协作波束切换算法

毫米波频段拥有非常丰富的频谱资源,支持更高速的数据传输,因此成为通信领域近年来的研究热点。基于大规模输入输出(Massive Multiple Input Multiple Output,mMIMO)的波束成形技术可以有效补偿毫米波的高路损,是5G毫米波通信中的一项关键技术。但是在高速移动场景下,信道变化加速,必须进行频繁的波束切换才能保证良好的通信质量,故而大大增加了信令开销与资源消耗。如何在高动态场景下降低波束切换开销、提升波束切换速度与效率成为关键问题。针对直射径(Light of Sight,LOS)被遮挡情况下的复杂信道环境,文中提出了一种基于长短期记忆(Long Short Term Memory,LSTM)网络的多站点协作波束切换算法,根据过去一段时间的波束信息,学习信道环境与服务波束序号的内在联系,并预测当前时刻切换的最佳波束。仿真结果表明,与基于当前信道环境信息的遍历搜索算法相比,所提波束切换算法在上行发射功率较高时性能接近,在上行发送功率较低时,性能更优,体现了所提算法的优势。

基于自学习的LSTM网络短路电流零点预测方法

短路故障在首个大半波内快速选相开断对提升电力系统稳定性具有重要意义。为此,本文研究并提出了一种基于自学习的长短期记忆(LSTM)网络短路电流零点预测方法。构建了基于自学习优化训练的LSTM短路电流预测模型,并采用循环迭代法对短路电流波形及过零点进行预测;搭建了RTDS试验平台,验证了自学习LSTM网络对零点预测的准确性、快速性以及稳定性;讨论了不同短路故障电流的起始相角、谐波含量、信噪比、衰减直流分量时间常数等因素对自学习LSTM预测精度的影响;仿真与试验结果表明自学习LSTM网络对短路电流零点具有较好的预测能力,当采样时间为3 ms时,自学习LSTM首零点预测精度已与RLS算法采样时间5 ms时预测精度相当,为在首个大半波内实现相控开断提供了依据。

基于北斗短报文的低功耗定位系统的设计

为解决传统定位系统功率损耗大,无法在脱机状态下长时间工作的问题,设计了一款基于硬件低功耗和软件“正常工作-休眠工作”双模式循环的定位系统。在硬件部分,该系统选用低功耗单片机STM32L431控制GPS定位模块CNS35和北斗短报文模块TM0558,并对供电电路实时采集。在软件部分,加入了“休眠工作”模式,实现与“正常工作”模式的循环切换。结果表明:该低功耗定位系统可实现定位误差低于2.5 m、通信成功率≥85%、双SIM卡切换等基本功能;且在单次循环为4 min的前提下,“正常工作2 min-休眠工作2 min”的工作方式将能量损耗降低至“正常工作4 min”方式的64.7%,续航时间延长了11.16 h。

短视频运营对农户特色农产品种植收入的影响

依据山东省和河北省836份果品和药材种植户样本数据,采用内生转换回归模型验证了短视频运营对农户特色农产品种植收入的影响。研究发现:(1)影响农户从事短视频运营的因素主要有受访者年龄、教育年限、是否专业种植、种植规模、是否参加合作组织、作物品种、村里是否接通有线网络和是否会使用视频剪辑软件等。(2)短视频运营对农户特色农产品种植收入的作用存在一定的规模效应,粉丝数达到5万以上对农户特色农产品种植收入才能发挥促进作用,随着粉丝数的增加促进作用更加强烈。(3)短视频运营主要通过增加特色农产品销售数量和提升特色农产品销售价格,进而增加农户种植收入。因此应鼓励特色农产品种植户利用短视频、直播等新型农村电商模式,提升农村互联网普及率和提升特色农产品质量。

2kW短波发射机开关电源的工作原理与维护措施

随着通信技术的飞速发展,短波通信作为一种重要的通信方式,在军事、民用等领域发挥着重要作用。而短波发射机作为短波通信的核心设备,其性能和稳定性直接影响通信的质量。基于此,对2kW短波发射机中的开关电源工作原理和维护措施进行分析,包括2kW短波发射机的应用情况、2kW短波发射机开关电源及其基本工作原理、2kW短波发射机开关电源的维护,以期为相关设备的应用及运维提供科学参考。

一种具有容错功能的多桥臂开关功放电路

功率放大器是主动磁悬浮轴承系统中主要的执行元件,但由于开关管长期工作在高频状态下,易发生故障,因此十分有必要开展故障容错研究。首先,提出一种具有容错功能的多桥臂开关功放拓扑结构,能同时实现对五相六桥臂开关功放的开路和短路故障容错控制。其次,分析所提拓扑的工作原理,并提出以电流斜率变化作为故障判断条件的方法,采用相应的容错控制策略,实现冗余桥臂对故障桥臂的替换,以达到容错的目的。最后,通过仿真和实验验证了该拓扑在故障后经过容错能使负载电流恢复正常,证明了拓扑的合理性和可行性。

基于北斗短报文的无线定位系统设计

针对飞行器回收效率低的问题,提出了一种运用全球卫星定位技术和北斗短报文通信技术设计的定位系统。系统利用北斗和GPS双模混合定位,定位信息通过北斗短报文传送至地面接收端,地面按照协议解算得到落点位置,完成落点搜寻工作。该设计以北斗模块和双SIM卡切换通信为核心,包括主控模块、电源管理模块、北斗模块及信息处理模块等,保证系统可靠性的同时,降低了系统功耗。测试结果表明,该定位系统通信成功率在95%以上,定位精度优于10 m,满足设计要求,具有良好的应用前景。

基于RF的并行CNN-TGLSTM热负荷预测模型

精准的热负荷预测不仅可以提高用户舒适度,还可以有效降低能源消耗。为了提升热负荷预测的准确性,本研究提出了一种基于随机森林的并行CNN和TGLSTM的短期热负荷预测模型。首先,采用随机森林算法对特征进行筛选;其次,利用并行网络CNN和改进的LSTM分别提取时空特征;最后,将提取的特征与多头注意力机制动态结合。实验结果表明,并行CNN-TGLSTM-MA相较于传统的串行CNN-TGLSTM模型,在MAE和MSE方面分别降低了16.9%、26.8%,同时提升了3.5%的R2值,证明了所提出的并行CNN-TGLSTM-MA模型在短期热负荷预测方面的有效性和优越性,为热力系统供热负荷的精准调控提供了参考。

光伏升压箱变所用电开关选择

介绍了光伏升压箱变所用电典型设计方案及所用电开关选择原则,通过研究低压断路器技术参数,分析了断路器短路分断能力随工作电压升高而迅速下降的特点。使用电力分析计算软件ETAP计算短路电流,确定系统短路水平,提出所用电开关选型及参数确定解决方案。

750 kV母线短路电流研究及其抑制方法新探索

常规的750/330 kV短路电流控制措施包括热备用机组、热备用线路、电磁环网解环等,但是随着青海电网近年负荷及清洁能源的快速增长,电网结构连接日益紧密,现有750 kV母线开关遮断能力及常规抑制措施渐渐无法满足运行需求,开展抑制短路电流新技术的研究已迫在眉睫。研究750 kV母线短路电流理论计算方法,针对其分支短路电流提出适应实际运行的短路电流抑制方法和最大出线回数指导建议;提出基于快速开关的方法抑制短路电流,将短路电流贡献最大的分支线路边开关更换为快速开关,故障后20 ms内断开边开关以实现快速出串运行,可保证故障前全接线运行,无需牺牲系统可靠性来控制系统短路电流,为快速开关在750 kV电压等级电网的工程应用奠定基础。

多通道电流信号深度特征融合的开关磁阻电机故障诊断研究

提出一种基于卷积神经网络(convolution neural networks,CNN)与Transformer结合的新型深度学习框架1D-Uniformer(one dimensional unified transformer),解决开关磁阻电机高阻接触故障和相间短路故障的分类识别问题。搭建开关磁阻电机故障诊断实验平台,在开关磁阻电机定子绕组上设置高阻接触故障和相间短路故障,并通过非侵入式方法采集电机的三相电流信号;引入动态位置嵌入、多头关系聚合器和前馈网络对传统CNN进行改进,得到1D-Uniformer以充分提取高阻接触故障和相间短路故障的特征。实验结果表明:该模型在高阻接触故障和相间短路故障诊断方面均具有很好的分类效果,在18种故障状态下识别精度能达到100%,在不同的噪声强度下仍然具有较高的鲁棒性。

基于DITC的开关磁阻电机功率变换器容错控制方法

针对开关磁阻电机(SRM)功率变换器中开路故障和短路故障导致的相电流和转矩异常情况,提出了一种容错控制方案。通过分析转速波动的机械运动方程,设计了基于参考转矩补偿的开路容错控制算法,以应对开路故障带来的相电流和转矩过大的问题。针对开关管短路故障,通过分析故障相关断区间内电流峰值和斜率变化特性,实现了对短路故障的及时诊断。一旦发现短路故障,将立即阻断故障相的励磁,并切换至开路故障模式,从而实现短路容错控制。两种故障容错方法均建立在直接瞬时转矩控制(DITC)的基础上。设计了转速分别为500 r/min和1000 r/min时开路、短路故障实验,仿真结果验证了该容错控制的正确性和有效性。

双馈风电机组双模并网控制策略

当前,我国陆上风电场大多采用双馈机组,虽然其变流器容量小、成本低,但是通常只能在±30%的转差率范围内运行,在低转速下无法正常并网。为了提高低转速工况下双馈风电机组的发电量,文章提出一种双模并网控制方案。其建立了双馈电机定子短接的异步数学模型,以确定最终短接电阻的取值范围;提出了双模柔性切换策略,即在转速较低时机组以异步模式运行,转速升高后机组以常规的双馈模式运行,从而实现低转速也能发电运行。仿真结果表明,低转速下,异步模式相较双馈模式,转子电流畸变率最大可降低55%,功率控制精度也更高(功率波动幅值可控制在3 kW以内);且采用柔性切换策略后,暂态冲击电流减小36%以上,仅150 ms就可达到新稳态,验证了风电机组双模并网控制策略的有效性和可行性。

基于钳位子模块的开关对复用型模块化多电平固态变压器

基于模块化多电平换流器的固态变压器(modular multi-level converter based solid-state transformer,MMC-SST)由于具备多电压等级、多电压形态的端口,在交直流混合配电网中得到广泛关注。双向有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器型MMC-SST存在功率密度低、成本高等问题,且传统半桥结构的DAB型MMC-SST在中压直流(medium voltage direct current,MVDC)端口短路故障情况下无法清除故障电流,限制了其在配电网中的应用;传统全桥结构的DAB型MMC-SST虽具备故障阻断能力,但同时也增加了开关管数目。文中基于混频调制原理,对传统DAB型MMC-SST的拓扑进行改进,提出基于钳位子模块的开关对复用(clamped switch pair integrated submodule,CSPI)型MMC-SST拓扑,该拓扑与传统半桥、全桥结构的DAB型MMC-SST拓扑相比,不仅节约了开关器件,还使得SST具备MVDC短路故障清除能力,极大地提高了DAB型MMC-SST的功率密度和供电可靠性。通过理论分析与仿真模拟,验证了所提CSPI型MMC-SST拓扑及频率解耦方法的可行性。

用于低电压问题治理的柔性交直流切换配电系统设计

为解决用电负荷增加带来的配电系统末端低电压问题,提出了柔性交直流切换配电系统,可在提高电压质量的同时保证系统运行灵活性。该配电方案通过在配电线路首末两端装设变流器和断路器组,按需运行于直流配电模态或者交流配电模态。首先,针对交直流配电模态相互切换过程中负荷供电的可靠性,对变流器控制系统和断路器动作时序进行设计,实现切换过程中负荷电压的平滑过渡。其次,为避免极端工况下断路器组的误动作,提出了基于事件触发和非特征次谐波检测两种判断逻辑,保障系统在极端工况下稳定运行。最后,针对错误切换过程潜在的短路故障,在控制和硬件层面设计了保护措施,避免系统设备损坏。MATLAB/Simulink仿真以及实验结果验证了切换配电方案和保护方案的有效性。

含换流器型电源电力系统的短路计算方法

随着分布式发电技术的快速发展,大量换流器型电源接入电网。其在故障暂态下控制模式的不确定性为现代电力系统的短路电流计算提出了新的挑战。首先,忽略了控制器的快速响应过程,建立了考虑控制模式切换的换流器型电源的故障分析模型,每种控制下的换流器故障动态均可通过等式约束和不等式约束进行描述。其次,提出了一种交替迭代算法,通过交替执行计算模块和判别模块来实现故障网络的求解。最后,利用PSCAD/EMTP软件验证了所提算法在不同故障位置和过渡电阻下的有效性。

500 kV线路串联电抗器研究与应用

由于500 kV枢纽站数量增多,短路电流水平也随之提高,线路加装限流电抗器是限制短路电流的一种有效措施。以500 kV线路串联电抗器工程为例,分别研究了串联电抗器间隔的构成、编号规则、状态定义、倒闸操作的原则以及串联电抗器运维措施,为今后线路加装串联电抗器装置提供借鉴。

一种电梯层门闭合开关快速检测装置

电梯层门闭合开关是电梯上一道重要的安全保护装置,安全技术规范对该项目的检验要求检验人员按照比例进行抽查并测试,传统的检测方法不便操作且耗时较长,检验人员难以完成。通过分析门锁回路断开后的特点,总结了门闭合开关无效时在门锁紧开关上表现出的电压特点。针对各厂家门回路设计电压的不同,设计合理的电路,能够覆盖绝大多数型号的电梯,提高了门闭合开关的检测效率。

具备故障限流功能的中高压快速切换开关

固态切换开关(SSTS)是城市供电保障的关键装备,为解决现有SSTS装备存在的问题,此处提出一种新颖的具备故障限流功能的中高压固态切换开关装置(FCL-SSTS),其能够实现双路电源的快速切换和短路故障限流的双重功能。当主供电回路电压出现暂降或短时中断时,FCL-SSTS可实现备用供电回路的快速切换。当负荷侧出现短路故障时,FCL-SSTS可以快速实现故障限流功能,从而避免故障的扩大化,FCL-SSTS结构对装置的自我保护以及电力系统的安全可靠运行具有重要意义。