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电测与仪表
哈尔滨电工仪表研究所 中国仪器仪表学会电滋 测量信息处理仪器分会
电测与仪表

哈尔滨电工仪表研究所 中国仪器仪表学会电滋 测量信息处理仪器分会

杨长江

月刊

1001-1390

dcyb@vip.163.com

0451-86693434

150028

哈尔滨市松北区创新路2000号

电测与仪表/Journal Electrical Measurement & Instrumentation北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是我国唯一的电工仪器仪表专业核心科技期刊,主要报道电磁参数的测量方法,测量仪器、仪表、测试系统以及非电量测量的电测技术。数字化的测量方法、模块化的仪表结构、高速的数据采集与传输及测量的自动化、智能化、虚拟化、网络化,使测量方式有了革命性的突破,仪器、仪表的功能、性能、测量速度、可靠性、使用性都有了提高与改进。本刊愿为这技术领域提供一个推进、传递与交流的园地。
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收录年代

    特约主编寄语

    李世松
    1页
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    量子化霍尔电阻标准研究综述

    宋宏天肖勇刘小虎王保帅...
    2-12页
    查看更多>>摘要：量子化霍尔电阻标准将电阻单位量值直接溯源至基本物理常数,从根本上解决了经典实物电阻标准易受环境因素(如温度、海拔、电磁等)影响而发生量值漂移的难题,为电阻计量能力的全面提升做出了重大贡献.文中综述了基于砷化镓、石墨烯、量子化反常霍尔效应的量子化霍尔电阻标准,以及十进制量子化霍尔电阻标准的研究现状,阐述了量子化霍尔电阻标准研究面临的瓶颈难题.经文献调研发现,基于砷化镓量子化霍尔电阻标准已被列为多个国家的电阻基准,发展基于新型材料或物理效应(如石墨烯材料、量子化反常霍尔效应)的轻量级量子化霍尔电阻标准技术成为该领域的前沿研究热点.通过对已有研究成果的调研和思考,文章展望了量子化霍尔电阻标准技术的未来发展方向,旨在为深入开展量子化霍尔电阻标准研究提供有益的借鉴和参考.

    量子化霍尔电阻标准石墨烯量子化反常霍尔效应十进制量子化霍尔电阻标准基本物理常数

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    基于PJVS型下采样的宽频量子功率及电能标准设计

    钱璐帅施杨周琨荔贾依辰...
    13-19页
    查看更多>>摘要：随着新型电力系统的"双高"特征凸显,电网中的宽频动态成分日益复杂,对功率及电能计量技术提出了新的需求与挑战.发展量子功率及电能标准是电力量子计量技术研究的主流趋势,但传统的差分测量方法在传递交流量子电压阶梯波量值时,量子电压的合成频率被限制在1 kHz以下,以确保测量准确度达到10-6量级.针对上述问题,文中提出了一种基于可编程约瑟夫森电压的宽频量子功率及电能标准设计方案,通过下采样原理的宽频量子差分测量方法,实现宽频信号向低频量子电压阶梯波的可靠量值溯源,有望将功率及电能的量子测量频率从当前的工频提升至10 kHz以上.通过构建实验系统,以脉冲驱动型交流约瑟夫森电压标准的输出为被测信号,证明所述下采样测量方法在1 kHz频点上的有效值测量结果与传统差分测量结果的一致性优于3 × 10-6,扩频测量至10 kHz时没有显著的测量偏差,以上测量结果为构建最优合成不确定度达到10 量级的宽频量子功率及电能标准提供了技术支撑.

    电力量子计量功率及电能标准约瑟夫森电压差分测量下采样测量不确定度

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    量子直流电能表电流传感器位置影响修正及建模

    仇茹嘉田腾耿佳琪王恩惠...
    20-26页
    查看更多>>摘要：针对已有的隧道磁阻(tunnel magnetoresistance,TMR)传感器阵列在测量导体偏心、倾斜情况下的电流时误差明显增大,以及准确测量需要的传感器数量较多的问题,提出了利用两个三轴TMR磁传感器检测电流的方案.分析在两个位于圆周上的三轴TMR磁传感器围成的圆形范围内,长直载流导体存在倾斜和偏心情况下电流的测量原理,并推导出计算公式.然后进行实验验证,实验中最大相对误差为0.21％,出现在10％IMAX点,相对误差随着电流的增大迅速减小,但不随着载流导体偏心、倾斜情况的变化而变化,这证明该方法电流测量误差不受载流导体倾斜和偏心的影响.为了更接近应用状态,实验时减小直导线长度且两端弯曲,由于与理论推导条件不同而引起了一定的误差.为修正该误差,给出了基于最小二乘法二次和三次拟合建模方法,拟合后最大相对误差为0.074％,决定系数R2为1.000 0,均方误差(mean squared error)MSE为1.18 × 10-4,达到了满意的效果.总之,双三轴TMR传感器及修正方案,可以有效克服导线偏心、倾斜及导体两端弯曲等对电流测量误差的影响,为提高量子直流电能表的准确度提供了方法.

    量子直流电能表TMR电流传感器位置影响误差

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    基于量子电压的非同步采样谐波电压测量方法研究

    姜磊王磊石照民王致君...
    27-34页
    查看更多>>摘要：可编程约瑟夫森电压基准(programmable Josephson voltage standard,PJVS)已被初步应用于谐波信号的测量与分析,在克服过渡过程和吉布斯效应对测量结果的影响后,仍存在无法避免的非同步采样问题,这会在测量结果中引入较大误差,且影响信号的分析频谱.针对上述问题,提出了基于准同步采样的二次加权傅里叶变换方法,所提方法将准同步采样改进后与加权傅里叶变换结合,通过对原始信号进行两次不同的加权和分步修正,实现了对谐波信号的准确测量.经实验验证,使用该方法对谐波电压测量分析,测量标准偏差可达10-7量级.

    量子电压二次加权谐波测量非同步采样

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    十进制量子电阻阵列研究综述

    孟静白静芬李宗嵘段晓萌...
    35-43页
    查看更多>>摘要：文章综述了十进制量子电阻阵列的制造难点和在电学计量标准化中的应用及前景.通过分析量子霍尔效应的核心原理,探讨了砷化镓(gallium arsenide,GaAs)与石墨烯两种材料在量子电阻阵列中的优势与差异.文章总结了实现十进制量化的关键技术,包括量子霍尔条的制备、载流子密度调控、超导互连与电路误差优化等.此外,文章还强调了量子电阻阵列在国际计量体系中的重要作用,尤其在欧姆与安培重新定义中的贡献,并展望了量子电阻设备的便携化与智能化发展趋势,不仅能够推动电学测量技术的进步,也能够为各类高精度测量应用提供了重要的技术支撑.

    十进制量子电阻阵列量子霍尔效应砷化镓石墨烯电学计量标准化

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    脉冲驱动型与可编程型交流量子电压的直接比对

    贾依辰施杨钱璐帅周琨荔...
    44-50页
    查看更多>>摘要：脉冲驱动型交流约瑟夫森电压标准通过高速脉冲序列驱动约瑟夫森结阵,具有频谱纯净、频带宽等优点.可编程约瑟夫森电压标准通过偏置电流驱动约瑟夫森结阵,输出幅值大,但合成频率低且含有高次谐波分量.文章基于差分采样技术开展了两套交流量子电压系统的比对验证.实验验证了频率为50 Hz、62.5 Hz、100 Hz,有效值为0.75 V的交流量子电压一致性,并评估了采样器增益、采样器频率响应、传输线修正以及感应电压与串扰对差分采样结果的影响.比对结果表明两套量子电压系统在频率50 Hz、62.5 Hz、100 Hz,有效值0.75 V 条件下的一致性分别为(0.025±0.320)μV/V、(0.005±0.124)μV/V、(0.150±0.215)μV/V.文章的研究工作可以为国际计量局建议的BIPM.EM-K10比对提供技术基础.

    差分采样直接比对可编程型约瑟夫森电压标准脉冲驱动型交流量子电压标准

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    基于Nash-Harsanyi博弈理论的多主体联盟利益分配方法

    刘泽源刘俊勇刘继春唐志远...
    51-60页
    查看更多>>摘要：多元能源联盟参与市场的背景下,各能源往往属于不同利益主体,实现联盟内部成员间公平合理的利益分配非常重要.针对包含风、光、水、蓄的联盟参与现货市场的内部成员间利益分配问题,文章基于Nash-Harsanyi 博弈理论,综合考虑边际贡献度、新能源出力准确性、额外贡献度指标,量化各主体为联盟盈利做出的实际贡献,利用效用函数反映各成员的风险偏好程度,建立了联盟成员间的利润分配模型.再结合各主体运行日实际出力,对联盟参与现货市场获得的利润进行分配.通过算例仿真验证了该利益分配模型的有效性,并对比多种方法的利益分配结果,证明了文中方法的公平合理性.

    合作博弈Nash-Harsanyi博弈多主体联盟风险偏好利益分配

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    基于小波包分解卷积神经网络的停运输电线路故障识别方法

    王鑫明王祥宇贾晓卜张飞飞...
    61-67页
    查看更多>>摘要：当输电线路处于热备用状态时,停运线路上仍可能发生短路故障,准确地判断停运线路的故障状态能有效地避免合闸到故障线路时对电力系统造成冲击并对故障的排除提供便利,因此有必要对停运输电线路进行故障识别.对于双回输电线路提出一种采用小波包分解生成的频谱图作为卷积神经网络(convolutional neu-ral network,CNN)输入进行特征提取的停运线路故障识别方法.为减少人为提取特征产生的误差,首先对停运输电线路故障时三相电压暂态波形进行测量,采用小波包分解得到三相电压波形时频特性,最终通过CNN提取特征并进行故障分类.为验证该方法的故障识别效果,以河北省3条线路的实际数据为基础,在ATP-EMTP中建立500 kV同塔双回输电线路模型,为模拟现场各因素产生的误差在测得电压波形中加入10 dB高斯白噪声.结果表明,对热备用线路上故障状态识别准确率为99.98％,在一定程度上为停运线路的故障诊断及排除提供了参考.

    同塔双回输电线路感应电压小波包分解时频分析卷积神经网络故障识别

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    碳计量视角下绿色电力交易对碳市场主体行为决策的影响机制研究

    钟立华潘峰杨雨瑶冯磊...
    68-79页
    查看更多>>摘要：随着电力市场和碳市场的规模不断扩展,二者之间的交叉管理带来了显著的制度摩擦.现有研究多聚焦于绿色电力对可再生能源消纳的影响,但对于绿色电力与碳市场的耦合机制,尤其是其对发电企业利润及决策行为的具体影响缺,仍缺乏深入分析.文中运用系统动力学模型,结合碳计量方法,从发电企业的生产成本与利润角度出发,对广东电碳市场进行了模拟分析,包括可再生能源消纳权重政策调控、绿色电力价格、绿电在碳市场中的抵扣比例等关键因素对碳市场主体行为决策的影响.研究解构了绿电交易和碳市场互动的复杂机制,并强调了碳计量和碳监测在准确评估碳排放和引导市场行为中的重要性,提出了优化电碳市场耦合机制的研究方向.

    绿色电力碳市场系统动力学模型行为决策碳计量

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