基于子空间线性二次高斯的风电机组控制性能量化评估

针对目前风电机组控制性能综合评估时缺乏量化标准与评估方法的问题,提出了一种基于子空间线性二次高斯(LQG)的控制性能量化评估方法,利用子空间矩阵法求解出评估权衡曲线,确立了风电机组LQG控制性能基准与评估指标。以增加塔架阻尼减载控制改造的机组作为评估算例,采用2种数据处理策略进行改造前、后变桨控制性能的多变量综合量化评估。结果表明:2种数据处理策略均可得到准确有效的量化评估结果,所提评估方法可以实现对控制策略优化效果的综合量化评价。

考虑不同天气类型样本的光伏功率日内预测模型

太阳能具有清洁、安全、可再生的优点,光伏发电可减轻资源消耗,助力可持续发展,然而光伏功率易受天气影响,针对不同天气类型下光伏功率的预测也是一个研究难点。该研究着手于在不同天气类型下应用人工少数类过采样法(synthetic minority over-sampling technique,SMOTE)和机器学习进行光伏功率预测。首先,通过皮尔逊相关系数法选择出对光伏功率影响最大的气象因子;然后,根据重要程度较大的气象因子计算日照时数,通过给日照时数设定阈值进行划分,将天气分类为晴天、多云或阴天、覆雪,再通过SMOTE技术对各种天气类型下的样本进行扩充;最后,通过多种机器学习算法分别针对不同天气场景以及数据扩充前后构建光伏功率预测模型。通过案例分析可知,所提算法能对不同天气类型进行划分,并为不同天气类型下光伏功率预测存在的样本不平衡问题提供了一种解决方案,提升了不同天气场景下光伏功率的预测精度。

基于手机信令数据的上海五个新城独立性动态特征与趋势研究

“独立的综合性节点城市”是上海“十四五”对五个新城发展的战略性定位和重要要求之一。基于2014年、2020年的两期手机信令数据,从通勤活动和生活活动两个方面测度了上海五个新城的“独立性”及其发展趋势。研究发现,虽然五个新城职住规模较为均衡,但实际“独立性”存在弱化趋势,部分新城向中心城通勤和生活出行的比例高达20%以上,“卧城”特征十分明显;五个新城对周边地区就业和活动的吸引力正在不断增强,但对中心城的“反磁力作用”始终较弱。轨道交通可能大大强化了新城的“卧城”作用,但并没有促进新城的“反磁力”作用。上海五个新城仍处在由依赖中心城区的半独立卫星城向自我平衡的独立新城转变的阶段,其“独立性”仍有较大优化空间。

基于测量不确定度理论的电能计量装置整体误差性能评估与控制研究

电能计量装置的准确性关系贸易结算的公平公正、电网运行的经济安全。现有相关技术标准规定了电能表、互感器的误差控制要求,但对由电能表、互感器及其回路组成的电能计量装置的综合误差性能指标,尚缺乏准确量化的定义。文中以测量不确定度理论为基础,论述了不同典型条件下电能计量装置的各标准不确定度分量、合成标准不确定度以及整体扩展不确定度的计算评定方法与允许综合误差限值的确定方法,为电能计量装置综合误差性能评估,以及电能表、互感器装出前的优化组合选配提供技术依据与方法。

肾功能亢进ICU患者的抗菌药物给药方案调整策略研究进展

重症监护患者(ICU)肾功能亢进(augmented renal clearance,ARC)发生率高,且由于此类患者常合并感染,ARC的发生会使其对抗菌药物的清除率显著增加,导致常规剂量不易达到有效治疗浓度,影响患者抗感染治疗效果及预后。由此可见,为ARC的ICU患者制定合理给药方案非常重要。遗憾的是,国内鲜有针对此类患者抗菌药物给药方案调整策略的报道。因此,为了使医务人员对针对此类患者进行抗菌药物剂量调整时有据可依,本文对国内外文献进行综述,以供临床参考。

虚拟同步发电机并网稳定性与控制技术研究综述

虚拟同步发电机(VSG)技术是新能源由“被动调节”转为“主动支撑”的新一代新能源发电技术,是使新能源发电具备惯量支撑、一次调频和主动调压等主动支撑电网能力的有效路径,是解决“双高”电力系统所面临问题的探索实践。综述了电压控制型和电流控制型新能源虚拟同步发电机的控制模式,总结了电流控制、电压控制和改进型虚拟同步发电机的运行特征,并从技术原理的角度分析了其优势和不足;围绕虚拟同步发电机并网系统稳定性分析问题和暂态控制问题,对常用稳定性分析方法进行了概述,梳理和总结了目前关于改进型虚拟同步发电机对电力系统稳定性影响和振荡问题的研究。在此基础上,指出了虚拟同步发电机稳定性分析、振荡抑制和故障电压穿越的研究重点。最后对I-VSG与同步机组及接入电网的交互作用机制、提高支撑电力系统动态稳定性的技术进行了展望,指出了后续研究的关键问题,提供了可参考的解决思路。

风电场异常数据辨识与重构技术综述

风电场运行数据的质量是影响风电消纳的重要因素,电网调度运行以及电力市场等业务应用都需要风电场数据支撑,但一般情况下,风电场采集到的原始数据会包含部分异常数据。本文详细分析对比了国内外学者对于异常数据辨识和异常数据重构使用的方法。依据数据辨识原理将目前国内外使用的数据辨识方法分为3类,阐述了各辨识方法优越性以及局限性;其次,根据使用重构方法的数量将数据重构方法分为了单一重构法和复合重构法,阐述了各重构法的适用场合以及局限性;然后,根据风电数据的不同应用场合,对异常数据辨识对象以及辨识方法做了详细研究;最后对本领域未来可研究的问题进行了展望。

基于工作模态分析的风电机组叶片裂纹损伤在线监测研究

针对风电机组叶片裂纹损伤发生概率高且难以发现的问题,通过叶片振动信号采集与分析来进行叶片裂纹损伤的在线监测。首先,基于工作模态分析理论构建了基于传递率的叶片模态参数在线识别方法,并搭建叶片振动物理实验台用于该方法的实验验证,通过与传统力锤激振法的实验结果对比,验证了该模态参数识别方法的准确性;然后,以某5 MW风电机组作为仿真算例,进行了叶片裂纹损伤故障仿真,并通过工作模态分析获取了损伤故障特征;最后,将叶片振动信号、模态参数和机组运行数据融合为多源数据集,结合LightGBM算法进行了叶片裂纹损伤故障诊断,诊断结果表明:LightGBM算法较常规机器学习算法能够取得更好的诊断效果,而且在数据集中融入叶片模态参数可明显增加诊断算法的准确率,从而提高叶片裂纹损伤的在线监测准确性。

电压控制型虚拟同步发电机控制特性评估与多机稳定性分析

通过模拟同步发电机的机械运动方程,建立电压控制型虚拟同步发电机,设计原动机调节和励磁调节控制策略,并模拟同步发电机的转动惯量,提高新能源机组对电网稳定运行主动支撑能力。提出有功-负荷系数、有功调频系数、无功调压系数、一次调频稳定时间和无功调压稳定时间5个控制特性评估指标,构建基于Matlab/Simulink的电压控制型虚拟同步发电机控制特性电磁暂态仿真验证模型,重点分析小扰动下不同关键控制参数对电压控制型虚拟同步发电机有功调频和无功调压性能的影响,定量分析关键指标变化趋势和规律,给出有功控制环虚拟惯量、阻尼系数以及无功控制环积分系数和下垂系数工程化应用优化参数区间。最后,通过建立多台电压控制型虚拟同步发电机并联并网模型,研究电压控制型虚拟同步发电机间交互振荡机制,分析得出接入大电网振荡临界参数、振荡频率及多机并联振荡模式。

计及SVG的双馈风电场高频阻抗建模及振荡分析

接入静止无功发生器(static var generator,SVG)的双馈风电机组(doubly-fed induction generator,DFIG),由于它们的交互作用,易产生高频振荡现象,极大地威胁到了双馈风电场的安全稳定运行。针对这一问题,分别建立了SVG、双馈风力发电机组和电缆线路的高频阻抗模型,并通过MATLAB/Simulink仿真平台进行频率扫描,验证了阻抗模型的正确性。经分析发现双馈机组与电缆连接后高频阻抗呈现容性,SVG高频阻抗呈现负电阻电感特性,因此双馈风电场接入SVG后会引发高频谐振现象,导致高频振荡失稳。同时,基于高频阻抗模型研究了接入SVG后影响互联系统高频稳定性的关键因素,发现SVG和DFIG网侧换流器的延时环节、电流环的比例系数是引发风电场高频振荡的主要原因。针对振荡原因,进一步提出了一种基于同步旋转坐标系下电压前馈的SVG阻抗重塑策略,提高了风电场高频稳定性。最后,在MATLAB/Simulink中建立了双馈风电场的电磁暂态仿真模型,结合实际案例参数,验证了理论分析的正确性和阻抗重塑方法的有效性。

柿种质资源果实CO_(2)脱涩特性评价

研究常温条件下CO_(2)处理对120份柿果实单宁含量、硬度、可溶性固形物的影响,探究CO_(2)脱涩后柿果实品质的变化。结果表明,CO_(2)处理可显著降低柿果实中的单宁含量,根据脱涩与否可将120份种质资源分为2大类(未脱涩种质和脱涩种质)。未脱涩种质47份(39.16%),脱涩种质73份(60.84%)。未脱涩种质可分为2类:返涩种质(‘朱罐罐’‘都江堰干柿’等)占总资源的3.33%和无法脱涩种质(‘临潼挂干柿’‘从化柿’等)占总资源的35.83%,其中返涩现象是CO_(2)脱涩处理中首次被发现。脱涩种质可分为2类:易脱涩种质(‘荥阳水柿’‘蜜蜜罐’等)和难脱涩种质(‘小广扁柿’‘什样柿’等),其中易脱涩种质35份,难脱涩种质38份,分别占总脱涩种质的47.93%和52.07%。以上结果表明大部分柿种可以通过CO_(2)处理完成脱涩。通过单宁含量、硬度变化以及可溶固形物含量变化分析,发现18个种质包括‘上虞方柿’‘兰田南王水花柿’‘么心柿’‘西畴水柿’‘柏东-01’‘松阳扁柿’‘垣曲八月红’‘杭州牛心柿’‘小红柿’‘永济木柿’‘王后柿’‘沙谷1号’‘堂上蜂屋’‘秋蒸饼’‘乾县木娃柿’‘小合柿’‘照天红’‘临潼鸡心黄’在脱涩过程中硬度以及可溶性固形物含量下降不显著,并且能够很好地保持柿果实的商品性,有利于后续的贮藏销售。

基于速度-关联约束的风电机组风速感知异常数据识别方法

该文以风速时空关联特性为理论依据,针对风速数据单独清洗构建一种基于速度-关联约束的异常风速数据识别方法。分析了风电场典型异常风速的产生原因和分布特征,根据数据的变化趋势,将异常风速概括为突变型异常数据和渐近型异常数据两类;为提升风速数据清洗方法的准确性,提出一种基于二元形态分割算法的风速数据时序区间分割方法,将全局风速序列在时序上划分为多段分布独立的局部风速子序列,分别对每段风速子序列构建速度-关联约束条件,实现异常风速数据的识别。验证结果表明,所提方法能够有效识别风电场各类异常风速数据,清洗效果好、效率高,具有普适性和鲁棒性。

基于SGRT表面引导技术的自制开放式面罩在颅脑肿瘤放疗中的可行性研究

目的对传统封闭式面罩进行开窗改造,以满足AlignRT光学表面监测系统使用要求。方法回顾性选取中国科学技术大学附属第一医院合肥离子医学中心20例行颅内肿瘤放疗治疗患者,10例患者使用传统封闭式面罩固定(A组),10例患者使用自制开放式面罩固定(B组),所有患者分次治疗前进行锥形束CT扫描,配准移床后得到摆位误差值,比较2组摆位误差,同时通过Bland-Altman法进行一致性检验。结果B组在平移方向腹背(Vrt)、头脚(Lng)、左右(Lat)的摆位误差均显著低于A组(P<0.05);B组旋转方向俯仰角(Pitch)、翻滚角(Roll)、偏转角(Rtn)的摆位误差均低于A组,两组除Pitch方向差异不显著(P>0.05),其余各方向均差异显著(P<0.05);Bland-Altman一致性检验显示,大部分散点在Vrt、Lng、Lat、Pitch、Roll和Rtn方向上的95%置信区间内,说明2种面罩固定的摆位误差具有高度一致性,且临床应用中可接受该差异。结论自制开放式面罩在各个方向上的摆位误差均优于封闭式面罩,满足AlignRT光学表面监测系统使用要求,可明显提高摆位精准度和舒适度。

退火处理对粉末冶金CoCrFeNiC_(0.05)高熵合金热轧板显微组织和力学性能的影响

以Cr、Co、Fe、Ni单质块体和Cr_(3)C_(2)为原料,采用气雾化法制备预合金粉,通过热等静压法制备CoCrFeNiC_(0.05)高熵合金,对合金进行热轧和退火处理,结合X射线衍射、金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子背散射衍射、硬度测试和拉伸性能测试等手段,研究退火处理对粉末冶金CoCrFeNiC_(0.05)高熵合金热轧板显微组织和力学性能的影响。结果表明:热轧变形后,合金晶粒形态由热等静压的等轴状转变为条带状,织构组态以F织构为主,晶内存在孪晶和亚微米级Cr_(23)C_(6)碳化物。经800℃退火处理后,合金发生完全再结晶。热轧结合中温退火(500℃)是获得具有良好综合力学性能CoCrFeNiC_(0.05)高熵合金的有效途径,合金的屈服强度为961 MPa,抗拉强度为1023 MPa,伸长率为13.6%。

基于多尺度特征拼接的小样本茶叶病害分类

传统的茶叶病害分类是一项耗时耗力的工作.针对该问题,提出一种基于多尺度特征拼接的网络模型,用于小样本茶叶病害分类.通过多尺度注意力模块提取茶叶叶片的显著性特征,进而得到显著性图像.对显著性图像与原始图像进行通道特征拼接,使拼接后的图像既包含全局特征又包含局部特征.融合多个不同卷积层输出的特征,使特征图包含空间和语义信息.分类实验结果表明:用可分离卷积代替常规卷积后,该文模型参量总数小于关系网络模型参量总数的1/2,提高了分类效率;相对于其他5种模型,该文模型分类准确率最高.

基于Seq2point和SERNet的非侵入式负荷分解及识别

为了提高负荷的分解及识别准确度,提出基于序列到点(sequence-to-point,简称Seq2point)和挤压与激励的残差网络(squeeze-and-excitation residual network,简称SERNet)的非侵入式负荷分解和识别方法.使用残差网络提取信息,引入注意力机制挤压和激励网络,对提取的信息进行自适应校准.通过全连接网络映射得到负荷分解结果,进而识别负荷.算例分析结果表明:与其他4种方法比较,该方法有更高的分解及识别准确度.

基于OPNET的一种LEACH改进协议

LEACH协议是一种能量有效的分簇路由协议,在无线传感器网络中得到了有效利用。然而在水下无线传感器网络中,水声信道环境复杂。较窄可用带宽,较大的传播衰减和多径衰减严重等因素制约着网络存活时间。此外,LEACH协议簇头选举仅与一个随机数有关,存在簇头分布和能量消耗不均的问题。针对以上问题,本文提出了一种水下无线传感器网络LEACH改进协议。首先根据传感器节点的空间信息和最优簇头数目进行分区。在分区内考虑节点剩余能量独立的进行簇头选举工作。最后在OPNET网络仿真软件下建立水声信道模型,对原始的LEACH协议和改进的LEACH协议进行了性能仿真。结果表明,改进的水下LEACH协议可以有效的提高能量利用率和网络寿命。

基于“双碳”目标的大气污染控制工程案例教学优化与探索

“双碳”目标是国家战略,在此背景下,结合区域特点,深化教学改革,进一步优化和探索大气污染控制工程案例教学,促进国家战略与课程教学深度融合,对于培养区域领先高水平应用型生态文明人才具有重要意义。文章以九江学院为例,在已有的案例教学的基础之上,从优化教学目标、优化教学内容、优化课程设计等方面进行了探索与展望。

基于LCTF成像仪的光谱反射率测量研究

目标物体的光谱反射率是水下光谱检测中重要的物理特性。复杂的水下环境,尤其是浑浊水体对光有较强的吸收与散射作用,增大了光谱探测的难度。文中在比对测量法的基础上,提出了引入黑、白板对测量结果进行矫正的光谱反射率探测方法。利用基于液晶可调谐滤光片的水下光谱成像仪快速稳定地采集多浊度、多光照条件下的光谱图像数据。数据分析结果证明了浊度增加会使得黑、白板的像素响应比值非线性增加,尤其在400~500 nm范围内。且基于黑白板的光谱反射率探测方法可以有效去除水体散射对光谱反射率重建的影响,使得不同浊度条件下得到的目标物光谱反射率最大绝对误差为5.3%。

基于互信息贝叶斯网络的配电网拓扑鲁棒辨识算法

基于微型同步相量测量装置(μPMU),提出一种配电网拓扑识别新算法,通过贝叶斯网络(BN)拟合配电网拓扑、光伏、负荷及μPMU测量电压的非线性关系,引入最大互信息网格划分量度连续型节点区间,解决了BN处理连续型数据时需人为指定区间数目、难以适应较多连续型变量的问题。基于拉丁超立方抽样生成光、荷数据,保证了场景在样本空间内均匀分布,简化了BN的训练过程并提高了拓扑识别的泛化能力。通过仿真算例验证方法的有效性,结果表明,所提方法具有与实时估计匹配法相当的识别精度和更高的时效性,且识别时间不随配电网可行拓扑数量的增加而线性增长,适用性佳;即使在μPMU部分失效或负荷、光伏等数据缺失时仍能保证较高识别率,具有较强的鲁棒性。