考虑特征重组与改进Transformer的风电功率短期日前预测方法

短期日前风电功率预测对电力系统调度计划制定有重要意义,该文为提高风电功率预测的准确性,提出了一种基于Transformer的预测模型Powerformer。模型通过因果注意力机制挖掘序列的时序依赖;通过去平稳化模块优化因果注意力以提高数据本身的可预测性;通过设计趋势增强和周期增强模块提高模型的预测能力;通过改进解码器的多头注意力层,使模型提取周期特征和趋势特征。该文首先对风电数据进行预处理,采用完全自适应噪声集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)将风电数据序列分解为不同频率的本征模态函数并计算其样本熵,使得风电功率序列重组为周期序列和趋势序列,然后将序列输入到Powerformer模型,实现对风电功率短期日前准确预测。结果表明,虽然训练时间长于已有预测模型,但Poweformer模型预测精度得到提升;同时,消融实验结果验证了模型各模块的必要性和有效性,具有一定的应用价值。

基于多项式代理模型的车顶绝缘子背风侧沿面压力优化研究

高速气流下,车顶绝缘子背风侧出现低气压会使得闪络电压降低,影响列车安全运行,为了改善车顶绝缘子背风侧的低气压现象,使用代理模型对车顶绝缘子结构参数进行优化。在车顶绝缘子结构参数上选取了伞裙上、下倾角以及伞裙间距作为因子,以绝缘子背风侧沿面压力的最小值作为响应,采用全因子试验设计方法获取样本数据,并对因子的主效应和交互效应进行分析,在此基础上建立多项式代理模型,进一步得到最佳的结构参数,最后进行闪络试验验证其有效性。结果表明:伞裙上、下倾角的主效应与伞裙间距相比更加显著,各因子之间没有显著的交互效应;最佳参数:伞裙上、下倾角分别为8°和0°,伞裙间距为45mm,背风侧沿面压力最小值提高了25.62%,同时压力平均值提高了42.47%;在100m/s的风速条件下,车顶绝缘子的闪络电压提高了16.80%。研究结果可以为车顶绝缘子结构设计提供参考。

超声人工智能联合剪切波弹性成像用于乳腺结节良恶性鉴别诊断临床研究

目的:探讨超声人工智能(AI)联合剪切波弹性成像(SWE)在乳腺结节良恶性鉴别诊断中的临床效能。方法:回顾性分析200例乳腺良恶性肿瘤患者(共206个结节)的数据,所有病灶均接受SWE及超声AI检查。结果:经病理组织学检查确诊恶性肿瘤98个(47.57%),良性肿瘤108个(52.43%)。乳腺恶性病灶的弹性模量相关指标及AI辅助评分均显著高于良性病灶(P<0.05)。ROC曲线分析显示,SWE与超声AI在乳腺结节良恶性鉴别诊断中均有效,且二者联合使用的效能优于单一指标(P<0.05)。结论:超声AI与SWE联合使用可提高乳腺结节良恶性的鉴别诊断效能。

基于SFLA和MSISSA-ANFIS的超短期光伏功率动态预测方法

为进一步提高光伏功率预测的精度,提出一种基于SFLA、MSISSA和ANFIS的超短期光伏功率日内动态预测模型。首先针对ANFIS模型受成员函数影响较大的缺点采用MSISSA对其进行优化,并结合SFLA选取相似日的方法,构建基于SFLA和MSISSA-ANFIS的功率预测模型。然后根据相关性较高的功率、气象特征与相似日集合构建特征向量对未来4 h的光伏功率进行预测。最后将从小型气象站获得的实时更新的未来气象数据存入数据库,每隔15 min预测一次,实现光伏功率的日内动态预测。结果表明所提方法提高了超短期光伏预测的精度。

平衡阴阳针法治疗脑卒中肌痉挛的临床观察

目的:观察平衡阴阳针法治疗脑卒中肌痉挛的临床疗效。方法:选取98例脑卒中肌痉挛患者,随机分为对照组和观察组,每组49例。对照组采用普通针刺治疗,观察组采用平衡阴阳针法治疗。比较两组患者治疗前后肘关节痉挛情况、上下肢的痉挛水平[临床痉挛指数(CSI)评分]、上下肢的运动功能[Fugl-Meyer评分表(FM)评分]、日常生活活动能力(改良Barthel指数评分)、积分肌电值及均方根值,评估临床疗效。结果:观察组总有效率为83.67%(41/49),高于对照组的63.27%(31/49),差异具有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组患者肘关节痉挛情况均较治疗前改善(P<0.05),且观察组优于对照组(P<0.05);两组患者CSI评分均较治疗前低(P<0.05),且观察组低于对照组(P<0.05);两组患者FM评分、改良Barthel指数评分均较治疗前高(P<0.05),且观察组高于对照组(P<0.05);两组患者积分肌电值及均方根值均较治疗前低(P<0.05),且观察组低于对照组(P<0.05)。结论:平衡阴阳针法治疗脑卒中肌痉挛疗效确切,可改善患者肌痉挛及上下肢的运动功能,提高患者的生活质量。

高铁过电压对车载牵引供电系统的影响机理及抑制方法:系统性综述

为了追求更高的牵引速度及更强的运载能力,高铁车载牵引供电系统功率容量不断提升,现有牵引供电系统及关键设备需要应对更高频次、更大幅值的过电压冲击,如何保障列车在高速运行状态下牵引系统安全、可靠地运行是如今高速列车设计面临的重要技术挑战。详细调研了过电压导致牵引供电系统出现的典型故障,归纳了高速列车中过电压的种类及相关特性,目前主流的牵引供电方式包括采用带回流线的直接供电方式与自耦变压器(automatic transformer,AT)供电方式,均是单相交流供电制式。为了保障三相负荷平衡,防止系统中负序电流的产生,传输异相电流的相邻供电臂间通过绝缘分相区进行隔离。列车在驶过分相区时需要操作车载真空断路器(vacuum circuit breaker,VCB),分合闸过程中会产生剧烈的过电压冲击;此外,“弓-网”离线电弧及“轮-轨”滚动电弧频发,也伴随着过电压。通过调研目前已构建的牵引供电系统过电压特性仿真模型,探究了过电压的产生机理及传播规律;梳理了影响过电压特性的关键因素及抑制措施;明确了未来的研究重点,即“弓-网”及“轮-轨”燃弧过电压产生的机理和影响;“多车共臂”及“多车重联”工况下过电压的传播规律;展望了“源头-路径-终端”三位一体的过电压抑制方法。

高速列车过绝缘节轮轨间拉弧机理分析及抑制

随着高速铁路运营密度、运行速度和牵引功率的不断提升,车辆移动回流系统与轨道固定回流系统耦合复杂造成过绝缘节时绝缘节间拉弧频发,电弧侵蚀绝缘节,导致轨道电路串接、串码等故障,严重威胁行车安全。围绕高速列车过钢轨绝缘节时车轨间回流耦合引起的绝缘节间拉弧问题开展研究,解析轮对接近、跨接、驶离绝缘节时回流途径拓扑结构及阻抗的动态变化过程,基于牵引系统的实采阻抗参数构建“车-轨”移动接地系统三维等效电路模型,解析列车各轮对滚动过绝缘节各接地轮轴回流路径及大小的动态变化规律。基于系统实际结构参数构建“转向架-钢轨”3D多物理场耦合模型,揭示回流耦合作用下的轮轨燃弧动态演化规律,探明接地电流、钢轨端压等因素对绝缘节间拉弧的影响机制。同时提出一种新型绝缘节间拉弧抑制装置,仿真分析抑制效果。

预氧化碳纤维增强受电弓碳滑板材料的研究

利用预氧化碳纤维(OPF)和沥青、焦炭等为原料,采用热压、焙烧等工艺制备预氧化碳纤维增强受电弓碳滑板;研究不同OPF含量受电弓碳滑板导电导热以及力学性能;利用扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(POM)、X射线衍射仪(XRD)等仪器对复合材料内部结构进行观察。结果表明:滑板材料性能的提升与OPF/沥青间的共碳化界面以及界面处与基体中的微晶网络形成有关。OPF质量分数为1.5%的复合材料具有较好的导电导热以及力学性能,电导率和导热系数分别为279.33 S/cm和3.37 W/(m·K),抗压强度和抗折分别为155.00、48.85 MPa,且符合受电弓碳滑板性能要求。

界面氧化对弓网接触副摩擦磨损性能的影响研究

高速列车通过弓网系统获取能量,弓网系统安全、稳定地运行对列车正常行驶具有重要意义。接触线长期暴露在空气中存在不同程度的氧化,界面氧化对弓网接触副摩擦磨损性能的影响以及不同界面氧化程度下滑板材料的损伤特性尚不明确。基于往复式弓网载流摩擦磨损试验台,通过在接触界面加入氧化铜粉末,定量研究界面氧化对弓网接触副摩擦磨损性能的影响。通过对比不载流与载流条件下的试验,分析界面氧化时机械磨损与电气磨损的竞争机制。研究结果表明:不载流时,界面氧化能有效减小滑板磨损率和摩擦系数;载流时,摩擦系数及滑板磨损率随氧化膜厚度增加呈先降低后增加的趋势,适当厚度的氧化膜能够降低接触副材料的机械磨损,改善弓网接触副的接触状态,氧化膜厚度继续增加会使电气磨损占主导地位,加剧接触副材料损失。观察滑板磨损形貌发现:无电流时,氧化膜的加入能够明显降低滑板与接触线间的黏着;载流条件下,当氧化膜厚度为4.6μm时,滑板表面较为平整光滑并存在大片铜转移层,随着氧化膜厚度继续增加,滑板表面烧蚀痕迹加剧。研究结果对认识弓网接触副损伤机理,提升弓网系统接触性能具有指导意义。

温度对车载高压电缆终端局部放电特性的影响研究

电缆终端作为高速列车的一个重要设备,在接触网与列车之间的能量传递中起着重要作用。然而由电缆终端界面缺陷引起的局部放电,严重影响着电缆终端的绝缘性能与列车的行车安全。通过实验的方法,制作了含有不同长度气隙的电缆终端试验品,并在27.5 kV的电压条件下进行了实验,探究了不同缺陷长度的电缆终端在不同环境温度下的局部放电特性。结果表明,相同气隙长度的电缆终端在27.5 kV的电压条件下,其局部放电量随着环境温度呈现出先上升后下降的趋势。根据这一特性可以知道在一定的电压等级之下,电缆终端的放电量主要受温度影响,当超过某一温度后,由于温升导致的电缆终端内部压力变化成为影响局部放电量的主要因素,并且随着气隙长度的增加,同一温度下的局部放电起始电压呈现增加的趋势。

五种松属树种针叶长度与叶水力功能、结构的关系

[目的]探究松属树种针叶长度与叶水力功能、结构的关系。[方法]以5种松属树种(萌芽松、湿地松、长叶松、火炬松、矮松)为研究对象,测定各树种针叶的水力导度、阻力分配和解剖结构,分析这些指标的种间变异及其与针叶长度的关系。[结果]5种松属树种针叶长度的变化范围为7.5~34.6 cm,随针叶长度的增加,叶水力导度(K_(leaf))、木质部导度(K_(xylem))、木质部外导度(K_(outside-xylem))、纹孔导度(K_(pits))均增加,但管胞腔导度(K_(lumen))降低。K_(leaf)的增加与K_(xylem)、K_(outside-xylem)的共同增加有关,而K_(xylem)的增加主要由K_(pits)的增加导致。在导水阻力方面,针叶在木质部中的导水阻力分配比例明显高于木质部外,且与针叶长度的变化无关。管胞腔中导水阻力的分配比例随针叶长度的增加而显著增加,这可能原因是水分的轴向运输距离增加。[结论]松属树种的针叶长度与叶水力功能、解剖结构具有密切的联系。该研究结果揭示了松属树种叶大小与叶水力功能、结构的关系,对深入认识叶功能性状之间的关系具有重要意义。

弓网电弧等离子体光谱特性实验

弓网电弧等离子体具有高温度、高能量的特点,对高速铁路弓网电接触的性能造成了威胁。基于弓网电弧模拟实验平台,利用光谱诊断法对弓网电弧等离子体进行研究。对辐射的主要特征谱线进行标识和归属,并计算弓网电弧等离子体的激发温度、转动温度、振动温度和电子密度。此外,还研究了电源输出电流对激发温度和电子密度的影响。实验结果表明,弓网电弧等离子体对接触网铜导线和浸金属碳滑板强烈的烧蚀作用会产生丰富的铜原子谱线、铁原子谱线和CN B2∑+→X2∑+谱线。同时,基于Boltzmann斜线法,发现了弓网电弧等离子体激发温度随电流的增加而增加。通过拟合电弧等离子体中CN B2∑+→X2∑+谱线,可知在30A电流条件下,弓网电弧等离子体的转动温度和振动温度分别达到6 800K和9 000K。最后,讨论了特征谱线的展宽机制,并利用Cu I 521.82nm谱线,探讨了弓网电弧等离子体的电子密度随电流的增加而上升的情况。

弓网电接触系统滑板温升特性研究

弓网电接触系统中的受电弓滑板温升会改变接触表面环境,加重摩擦磨损,影响电力机车的可靠运行。基于自行研制的弓网电接触试验平台,探究焦耳热、摩擦热、电弧热三种热源对滑板温升特性的影响。采用红外热像仪对滑板温升实时拍摄,结合传热学理论,分析三种热源各自特性及其对接触点温升幅值和滑板温度分布的影响。研究表明:焦耳热对滑板温升的影响占主导作用;摩擦热对滑板温升幅值的影响较小;电弧热对滑板有局部加热作用;三种热源联合作用下弓网接触点的温升幅值比仅有焦耳热源输入时接触点温升幅值小,说明接触导线通过与滑板之间的摩擦带走热量,对滑板有一定的冷却功能。本研究对丰富弓网电接触系统温升理论有重要意义。

基于光谱的降弓过程弓网电弧研究

高速铁路运营速度的提升,导致弓网振动加剧,离线频繁,电弧频发,严重烧蚀弓网材料,而电弧的燃炽强度和熄灭特性会受到温度这一重要参数的影响。为此基于光谱诊断法和红外图像,对降弓过程的弓网电弧等离子体的温度以及受电弓滑板、接触线的温升情况进行了研究。首先基于弓网电弧试验装置,记录了降弓过程中弓网电弧电压电流波形;并且同步采集了弓网电弧等离子体发射光谱;利用Boltzmann斜线法,计算得出了弓网电弧等离子体激发温度的变化,并且分析了电流对激发温度的影响;此外,分析了降弓过程中受电弓滑板和接触网导线的温度变化情况。实验结果表明:在16-22A的电流范围内,燃弧电压在30-36V之间变化,降弓时随弓网间隙增大而逐渐增大,弧压基本呈现线性增长趋势;在同一电流下,弓网电弧等离子体的激发温度在降弓过程中逐渐降低,但在同一间隙下,电弧温度随着电源输出电流的增加而上升。通过受电弓滑板和接触网导线的红外图像,可知降弓过程中,接触线温度始终高于受电弓滑板,滑板导线的最高温度的上升趋势逐渐放缓。

带载工况下降弓电弧磁流体建模分析

带负载降弓会造成大电流电弧严重烧蚀弓网系统材料,甚至导致接触线断裂等事故。为了分析降弓电弧动态特性,建立了降弓电弧二维轴对称磁流体动力学模型。采用固定电导率以及LTE-diffusion近似方法处理阴极鞘层和阳极鞘层,使用动网格方法模拟降弓过程,研究了降弓速度、电弧电流对电弧特性的影响。研究结果表明:降弓过程中接触线底部和受电弓滑板顶部存在高气压区域,降弓电弧最高气压约为800 Pa;加快降弓速度可以加速降弓电弧的熄灭,减轻降弓对弓网材料的烧蚀;降弓速度对于降弓电弧电压的变化起主导作用。研究结果为进一步研究降弓电弧侵蚀接触线的热过程以及降弓电弧烧蚀防护奠定了基础。

电压幅值和频率对表面介质阻挡放电与气动特性的影响

相比传统流动控制技术,表面介质阻挡放电(SDBD)具有响应速度快、体积较小、控制位置灵活、成本较低等优势,具有巨大的应用前景。本文在不同电压幅值和不同频率的条件下,分别进行SDBD实验,并利用纹影技术对SDBD诱导气流进行系统的比较分析。利用像素强度积分法拟合了SDBD诱导气流的速度分布,定性分析电压幅值和电源频率对诱导气流速度的影响。实验结果表明,SDBD消耗功率与电压幅值近似呈指数关系,而与频率近似呈线性关系;随着电压幅值和频率的增大,SDBD诱导气流的长度均先增加后趋于稳定;诱导气流纵向速度分布呈先上升后下降至零的趋势,其最大速度随着电压幅值和频率的增大而增大;不同电压幅值、频率下,诱导气流速度曲线均在距介质表面0.2mm附近达到最大值,几乎不随电压幅值和频率的变化而改变。

基于Hilbert分形天线的弓网电弧电磁辐射研究

弓网(PC)电弧带来的电磁干扰会影响到车载数字设备的正常工作。因此,有必要研究弓网电弧的电磁辐射特性。首先,基于ANSOFTHFSS仿真软件建立仿真工程,设计了一种用于监测电弧电磁辐射的4阶Hilbert分形天线。其次,搭建了弓网电磁辐射信号测量实验装置,以铜合金接触导线-纯碳滑板为研究对象,在不同试验电流及不同电极间距下,分别开展多组弓网电弧辐射电磁实验。对采集到的电磁辐射时域脉冲信号进行快速傅立叶变换,提取频谱分布范围及典型频率值。研究结果表明:弓网电弧电磁辐射频段主要分布在0～160 MHz,特别是在0～40、60～100 MHz频段内强度较大。改变试验电流和电极间隙,电弧电磁辐射频谱分布整体相似,且频域峰值都出现在18MHz。通过对电磁辐射的实时监测,可获得电弧发生时刻和持续时间等信息,提供了一种有效的弓网电弧监测方法,有助于对弓网系统受流水平进行评价。

雷击接触网高速动车组的车体过电压分析及抑制措施

我国高速铁路采用大跨度高架桥结构,接触网离地面较高,容易遭受雷击进而引发动车组故障,给列车安全运行带来隐患,因此有必要探究雷击接触网时高速动车组车体过电压及其抑制措施。本文基于接触网电气模型和高速动车组电路结构,利用Pspice建立雷击接触网时车体过电压仿真模型,定量分析车体接地电阻参数对过电压的影响,提出抑制过电压的措施。仿真结果表明:雷击接触网时,受电弓所在的车体过电压幅值可达43.45kV,距离受电弓越远车体过电压越低;接地电阻器的分布电感对各车体过电压影响较大,且与车体所在位置有关,对距离受电弓越近的车体,影响越大。将2~5车的接地方式改为直接接地方式或电阻器并联电容的方式均能有效抑制车体过电压,且当并联的电容值大于10μF时,二者对过电压幅值的抑制程度基本一致,并在电阻器并联电容的基础上,通过减少接地电缆长度能够进一步降低车体过电压,将各车体过电压抑制在2kV以内。本文研究结果为车体过电压的进一步分析提供了理论依据。

电极间隙对介质阻挡放电特性的影响

为研究不同电极间隙下的表面介质阻挡放电特性,利用相机拍摄等离子实物图,分析电极间隙对等离子延伸的影响;测量其放电波形,分析消耗功率随电极间隙的变化趋势;通过红外热像仪拍摄介质板表面温度分布,探究温度分布特性随间隙的变化,同时测量不同间隙下诱导气流速度大小,分析电极间隙对诱导气流的影响;利用电子天平分析电极间隙对表面介质阻挡放电(SDBD)装置体积力的影响;最后,分别对不同间隙下4个放电参数变化趋势机理进行了讨论.研究结果表明:等离子体延伸度、消耗功率、最高温度、诱导气流速度以及体积力均随电极间隙的增加呈先增后减的变化趋势;在固定激励电压下,存在一个最佳放电电极间隙.该研究结果为表面介质阻挡放电装置实现更好的流动控制提供了一定的参考.

牛冠状病毒S基因的序列分析及原核表达

为了解牛冠状病毒(bovine coronavirus,BCoV)的S基因变异情况并建立ELISA检测方法,本研究对采自不同牛场的新生犊牛腹泻(CD)和成年牛冬痢(WD)腹泻样本提取总RNA,反转录合成cDNA,利用PCR扩增S全基因和S1基因。将S1基因目的片段连接表达载体pET-32a(+),并转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经PCR、双酶切及测序验证正确后,进行IPTG诱导表达。结果显示,CD与WD分离株S基因核苷酸为98.4%,CD和WD分离株与参考毒株BCoV-ENT株核苷酸同源性最高,分别为98.4%和98.5%,CD分离株与参考毒株SUN5株的同源性最低,为97.5%,WD分离株与FRA/EPI/Caen/2003/13同源性最低,为97.3%。通过比对可知,分离株与已知毒株之间存在较大差异,为疫苗候选毒株筛选提供依据。本试验同时构建了pET-32a-S1表达载体,在0.2mmol/L IPTG诱导5h时,重组菌能在大肠杆菌BL21感受态细胞中产生大量的S1融合蛋白,获得约58ku表达产物。本试验成功表达了S1蛋白,并对BCoV进行了核苷酸进化分析,为疫苗免疫效果评价方法的建立奠定了基础。