变压器绝缘缺陷放电发展特性及检测方法研究现状及展望

变压器爆燃事故的发生大多源于其内部绝缘缺陷的局部放电,并逐渐发展至火花放电和电弧放电,造成巨大的经济损失。研究内部放电信号特征及其快速检测方法对保障电力变压器安全可靠运行具有重要意义。国内外学者围绕变压器内部绝缘缺陷放电特性及检测方法开展了大量研究工作。为此从局部放电、火花放电和电弧放电3个阶段综述了相关研究成果,对不同放电发展阶段的脉冲电流、电磁波、声、光以及化学产物等理化特性进行了总结分析,同时概述了基于不同信号的检测方法和对检测设备的要求,并对比了不同检测方法的优缺点,最后提出了对于变压器绝缘缺陷放电发展检测的研究展望。该文对进一步深入研究油中放电信号特征提取、快速检测以及变压器主动保护技术具有指导意义。

接缝和主梁损伤对装配式多主梁桥荷载横向分布规律的影响研究

为了验证不同损伤对装配式多主梁桥荷载横向分布规律的影响,并探讨基于横向分布规律的桥梁损伤识别方法,考虑接缝损伤程度、主梁局部损伤程度、损伤位置和损伤区域长度的影响,采用刚接板梁法对接缝和主梁损伤情况下装配式多主梁桥的荷载横向分布规律进行了研究。结果表明,接缝损伤后其两侧主梁的横向分布影响线与损伤前的影响线有交点;有损伤的主梁其影响线整体下降,且刚度剩余系数越小、损伤位置距跨中越近、损伤范围越大,下降程度越大;主梁与接缝损伤同时发生时,可通过与敏感梁单独损伤时的影响线进行对比来进行分析。根据损伤前后敏感主梁的横向分布影响线变化规律,可对桥梁的损伤类别进行识别,但无法识别具体损伤位置。

不确定性冲击下生猪价格预测和风险预警研究

【目的】探究支持向量机模型(SVM)在生猪价格预测和风险预警中的应用。【方法】考虑影响生猪价格波动的多种因素,采用支持向量机模型,将对生猪产业影响较大的生猪疫情和全球经济政策不确定性因素纳入生猪价格的预测指标体系;综合选取特征指标输入支持向量机模型对生猪价格进行预测,最后基于预测结果进行价格风险警度判定。【结果】支持向量机模型输出结果的可决系数达到0.966,生猪价格的预测值与实际值相近,模型拟合出的生猪价格波动趋势与实际相符。在进行生猪价格风险预警分析时,10期价格预测值中有7期的警度与实际警度一致,其余3期稍有偏差。【结论】模型预测警度与实际警度吻合度高,将支持向量机模型用于生猪价格预测领域可以达到良好效果,有助于在复杂多变的宏观环境和极易发生的生猪疫情环境下准确研判生猪价格运行趋势。

基于宽频振动传感器的电力设备状态监测方法可行性分析

宽频振动信号包括1 Hz~20 kHz的低频振动信号和20~500 kHz的高频超声信号。近年来,利用振动信号对变压器、电容器、电抗器等电力设备进行状态检测的手段日益成熟,超声信号也可以很好地检测出电力设备中的局部放电并定位,均已有较为成熟的应用。文中提出了基于宽频振动传感器的电力设备状态监测方法,并使用该传感器同时测量了脉冲振动源的振动以及油纸绝缘针板电极局部放电的超声,借助仿真对超声时延进行了修正,对局部放电进行了识别,并与脉冲电流法所得结果进行了对比。结果表明,所提出的监测方法可以很好地监测到振动和超声,并实现局部放电的识别,该方法应用于电力设备状态监测是可行的。

基于NLADRC的水下飞行器姿态控制算法

针对水下飞行器系统模型中非线性强、并且在水下运动的过程中常遇到各种干扰的问题,提出一种抗扰性较强的非线性自抗扰姿态控制算法。根据刚体动力学理论,得到水下飞行器的三自由度俯仰运动模型,并详细阐述自抗扰控制器的结构及各个组成部分,确定参数整定的原则。仿真表明本算法可以通过单一改变观测器和控制器带宽大小而完成对姿态跟踪控制的调整,与传统PID控制和最优控制相比,非线性自抗扰控制器喷管摆角变化幅度和超调量更小、过渡时间更短,在有脉冲力矩干扰情况下,控制效果更好,为后面水下飞行器的进一步实验提供理论依据。

基于FPGA的多路同步数据采集系统设计

针对传统飞行器采集系统存在通道数量增加和同步采样性能提升间的矛盾,设计了一套以CYCLONE4系列FPGA为主控核心的64通道数据同步采集系统,完善了硬件结构并通过Verilog语言利用FPGA的高并行处理特性对多个并行排列的ADC进行同步控制,结合三级缓存结构实现对数据的可靠缓存和固化,经测试,采集系统的16位A/D的量化误差低于基本噪声的最低水平,满足精度的要求;并且可以实现64通道高同步数据采集,满足系统对同步性的要求。该研究为解决相关领域的实际问题提供了实用性参考。

变压器内部电弧故障快速检测方法研究与对比

变压器内部短路电弧故障是变压器最危险、最严重的故障,极有可能造成变压器油箱的形变和破裂,乃至变压器油的燃烧与爆炸,对人员生命安全、变电站财产安全、电网运行安全都造成了严重威胁。实现变压器内部短路电弧故障的快速检测有利于及时发出断路器分闸信号,从而缩短电弧燃弧时间,减小电弧能量,降低燃爆可能性。为寻找适用于电弧故障快速检测的信号及特征,首先搭建了基于电容电感串联谐振的油中工频大电流电弧实验平台,并实现了油中工频电弧的电压、电流、压力波、光、电磁脉冲、气泡形态等关键电弧特性的测量;发现压力波存在前期快速振荡-后期持续上升两阶段,光信号存在间隔约10 ms的脉冲,电弧电流过零点时必定会产生电磁脉冲,上述压力波、光和电磁脉冲3种信号及其特性有望应用于变压器内部短路电弧故障的快速检测;最后对比了这3种故障检测方法的优缺点,并指出这些方法在工程实际应用前急需进一步解决的问题。

变压器油中工频电弧特性及变压器防爆研究综述

变压器内部短路电弧故障是变压器最严重的故障之一,极有可能引发变压器油箱的变形、变压器油的泄露,进而导致火灾,造成恶劣影响。研究变压器防爆技术对于保障电力系统的运行安全和人员生命财产安全具有重要意义。该文总结现有的油中工频电弧试验技术,包括电容电感谐振法、变压器(发电机)短路法和其他等效方法;归纳已获得的油中工频电弧的电压、电流、气泡温度、产气、压力、光谱等特性;总结目前建立的电弧故障下的油箱压力仿真模型,分析各类模型的优缺点;讨论现有的变压器防爆原理及防爆技术。在此基础上,进一步探讨目前迫切需要研究的重点,对进一步深入研究油中工频电弧特性、压力仿真模型、变压器燃爆机理和防爆技术具有重要的参考价值。

虚幻的“数字利维坦”:人工智能异化现象的哲学思考

数字技术的飞速发展彻底改变了人类的物质生活和交往方式。数字技术原本可以凭借大数据全局式地把握人类生存环境,实现人类对美好生活的向往。遗憾的是,它却在资本的裹挟下依靠极致的算法控制,构造出规训和监视所有人的“数字利维坦”。在“数字利维坦”中,人工智能技术支持下的物体系俨然化身为全知全能的“上帝”。相比之下,个体在追求自我实现的过程中却丧失了创造性,沦为了为生产数据而生的“工具”。在唯物史观视域下,作为支持人工智能技术发展的数字资本主义只是人类发展到下个历史阶段前必然经历的中间环节。只有通过揭露和批判数字资本主义的虚幻面孔,将人从“数字利维坦”的异化状态中解放出来,才能实现每个人的自由发展。

穿戴式车载温度振动一体测试系统设计

为了简化车辆测试人员在车辆测试过程中设备安装流程,提高车辆测试效率,设计了一种可长时间工作的穿戴式车载温振一体测试系统。测试节点设备以STM32单片机为主控,采用磁吸式安装,借助于开发的多功能适配器各测试节点可进行同步设置,实现同一时间基准下工作,并以U盘的形式与上位机连接,方便测试数据读取;多功能适配器还可对各测试模块进行充电、参数设置、数据读取和收纳提高了整套设备的勤务性。通过多项实验室功能测试和实车测试表明,本装置的安装方式方便可靠大大缩短了测试装备布置时间;测试系统振动采集精度相对误差1%以内,温度采集误差±0.1℃;多设备采集同步时差在μs级别。能够对车辆的温度和振动数据进行有效采集并存储,满足车辆运行状态参数采集的需要。

融合危险度模糊分级的UAV动态避障方法

针对无人机(UAV)在多障碍环境中面对运动障碍的反应式避障问题,为了在反应避障决策时能够朝向周围障碍更远、更少的方向进行避障,提出了一种融合障碍危险度模糊分级的三维速度障碍避障方法。通过三维速度障碍法,给出探测域内各运动障碍的碰撞预测。选取坐标系三轴方向作为相互独立的可用避障加速度方向,在速度及加速度限制下求解三轴方向上避障加速度方向以及数值区间。通过模糊算法,给出了周围其他静止障碍的危险分级方法,提出优化评价函数对计算各方向上的最优加速度,给出优化避障指令。仿真结果表明,针对复杂环境,UAV在反应避障的同时考虑了其他障碍的影响,相比原算法拥有了更高的避障成功率和更少的避障次数。

基于插值的球面近远场变换精度提升方法

天线的远场方向图是研究天线特性的重要依据,近场测量技术能够通过天线的近场测量数据计算出天线的外推远场方向图,具有不依赖天气、成本低、速度快等优点,是一种有效的研究方法。有时探头故障、取样点间取样间隔过大或取样点不够密集会给结果带来较大的偏差。该文以球面近远场变换算法为基准,针对球面近场测量中探头有时出现故障的问题,利用HFSS仿真得到取样间隔不同的天线近场数据,利用计算机进行算法构建,通过将正常数据代入算法的手段验证球面近远场变换算法的正确性,而后引入双调和样条插值法对仿真出的问题近场测量数据进行修正,最后将所得结果与未修正前进行对比。对比结果表明,两方向的方向图平均误差分别减小了0.774 dB和1.3103 dB。

智慧司法视阈下未成年人网络犯罪的危险性评估

在数字化时代未成年人网络犯罪呈现出高发态势的背景下,网络安全形式愈加复杂,未成年人人身危险程度受网络影响产生深刻变化,传统危险性评估方法已无法较好地适应未成年人网络犯罪防控的需要,引入人工智能评估方法为此提供了可能。人工智能评估方法较之于传统评估方法具有数据处理和分析的优势,通过提供相关技术性支持达到对未成年人网络犯罪个性化干预的目的,规避传统方法的一系列问题。然而,其在享受科技赋能的同时,也不可避免地承受了由此带来的风险。通过分析其在未成年人网络财产和科技犯罪中的具体应用,因人制宜地评估未成年人人身危险性时应始终贯彻技术中立和价值无涉原则,以更好的满足未成年人网络犯罪防控的特殊需求,进一步探索和适应未来的智慧司法环境。

SWISS整流器的自适应反步控制

针对PI控制SWISS整流器的动态抗扰动性能较弱的问题,以SWISS整流器等效电路的状态方程为基础,结合自适应反步控制的基本原理,设计SWISS整流器以直流侧负载为系统不确定性参数的自适应反步控制器,并对其稳定性进行证明。仿真对比分析结果表明,相较于传统双闭环PI控制,自适应反步控制的SIWSS整流器具有更优越的稳态输出特性和抗负载突变扰动等动态响应性能,并通过基于RT_BOX的半实物实验平台进一步验证了仿真结果的正确性和自适应反步控制策略的有效性。

配电箱电缆孔洞封堵装置研究

本文对配电箱电缆孔洞封堵使用水泥封堵等传统封堵方式易产生封堵结构易整体脱落、硬化脱裂等问题进行了分析,提出了利用阿基米德螺旋线逼近原理、以气泵推杆作为动力源而设计的一种基于凸轮连杆机构的新型孔洞封堵装置,实现了封堵装置良好的紧固性和密封性。通过对封堵装置紧固处的理想气体作压力和温度分析,证明了封堵装置在气液管道的可应用性,对提高气体管道使用寿命具有重要参考价值。

云平台下基于截止时间的自适应调度策略

针对在共享集群中进行任务调度时,无法兼顾任务的响应速度与任务完成时间的问题,提出一种基于截止时间的自适应调度算法。该算法以用户提交的截止时间为依据,根据任务的执行进度自适应地分配适当的计算资源。不同于传统调度方式里由用户提交固定资源参数,该算法在资源约束的情况下会对优先级高的任务进行抢占式调度以保证服务质量(QoS),并在抢占过程结束后额外分配资源补偿被抢占的任务。在Spark平台进行的任务调度实验结果显示,与另一种资源协调者(YARN)框架下的调度算法相比,所提算法能严格地控制短任务的响应速度,并使长作业的任务完成时间缩短35%。

基于典型振动规律的干式变压器机械状态诊断

干式变压器在运行中受到电、热、机械等应力的共同作用,可能导致铁心松动和绕组变形等异常故障。振动分析法可以灵敏地反映铁心和绕组的机械状态,适用于干式变压器机械故障的检测。文中构建了干式变压器的有限元模型,仿真探究了干式变压器的振动机理与振动特性,发现干式变压器的绕组振动远小于铁心振动,正常运行状态下振动主要来源于铁心的磁致伸缩效应。文中搭建了干式变压器实验平台,采集并对比分析了正常工况和铁心松动状态下干式变压器表面的振动信号。发现随着铁心逐渐饱和,振动信号不再随电压平方呈线性关系增长,总振动信号峰值增长变快,基频振动信号幅值增长变慢。根据实验得到不同工况下干式变压器的振动信号频谱,发现可将振动信号的基频占比、高低频比作为诊断干式变压器机械状态的特征参量。

基于机器学习的异构金属材料性能预测及结构设计

异构金属材料因其特殊的微观结构,在具有较高强度的同时仍然能保持良好的韧性,但是复杂的结构参数使其性能预测和结构设计变得非常困难。机器学习(ML)在处理高维物理量之间的复杂非线性关系方面表现出强大的能力,从而成为异构金属材料性能预测和结构设计的有力工具。介绍了异构金属材料的特征,总结了ML算法及其相关的数据处理问题,综述了ML在异构金属材料性能预测和结构设计方面的应用研究现状,给出了ML辅助异构金属材料性能预测及结构设计中存在的关键问题,并对未来的研究方向进行了展望。

南京市大气NO_(2)对缺血性心脏疾病患者死亡的影响分析

目的:探讨大气二氧化氮(NO_(2))对居民缺血性心脏疾病死亡的影响。方法:收集南京市大气主要污染物的日均质量浓度、日平均温度和人群每日缺血性心脏疾病死亡人数等。采用广义相加模型,分析大气NO_(2)与人群每日缺血性心脏疾病死亡人数的关系、滞后效应及影响。结果:2013—2020年南京市大气NO_(2)的日均质量浓度为44.11μg·m-3。期间共记录35 961条缺血性心脏疾病死亡病例,平均每天12例,其中年龄>65岁死亡数为31 455例(占87.47%)。大气NO_(2)质量浓度每增加10μg·m-3时,全人群缺血性心脏疾病死亡的风险升高2.29%(95%CI:1.48%~3.10%),其中女性风险明显高于男性(P<0.05);>65岁人群风险显著高于≤65岁人群(P<0.05)。结论:南京市大气NO_(2)污染仍须进一步监测及治理,大气NO_(2)污染可能增加人群缺血性心脏疾病死亡的风险,尤其对女性和>65岁老年人群的影响更为明显。

毫米波雷达数据无线采集与处理系统设计

针对目前毫米波雷达数据采集与处理的复杂性,设计了一套简洁有效的毫米波雷达数据无线采集与处理的系统。该系统使用STM32F103C8T6控制器和ESP-12F WiFi模块,将IWR1642毫米波雷达的数据通过WiFi进行无线传输。由于该系统是高度集成的,所以系统只要供电即可进行雷达数据的无线采集与处理,不需要额外购买任何雷达数据采集所专用的数据采集卡,因此有效地解决了现在毫米波雷达数据采集与处理系统成本高、采集不方便的问题。通过实际的测试实验证明了该系统在毫米波雷达数据采集与处理方面的正确性与可行性。