全并联AT牵引供电系统雷击故障测距多路径行波算法研究

针对AT变压器和并联结构导致行波传播路径复杂,行波波头性质难以有效识别和行波色散现象,线路频变参数特性导致波速不稳定的问题,提出一种基于多路径行波测距方法。基于上下行电流行波传播的差异性,利用电流相似度识别故障区段。探讨全并联AT牵引网结构对行波传播特性的影响,并对电流、电压行波传播路径进行标定。基于多路径电流、电压行波极性分析,筛选出用于故障测距的多路径行波,以推导出消去波速的测距方程。仿真表明:所提测距方法可以有效识别波头性质,且计算故障距离基本与波速无关,不受牵引网区段长度、结构影响。

基于电流行波高频能量比值的全并联AT牵引网单端故障定位方法

针对现有全并联AT牵引网单端故障定位方法存在故障区段识别灵敏度低、行波第二波头易受故障点折反射影响的问题,提出了一种基于电流行波高频能量比值的全并联AT牵引网单端故障定位方法。首先,分析了自耦变压器绕组对地电容对高频分量的衰减特性,论证了相邻线路故障电流行波高频能量幅值的差异性,构建了能量比值差异度判据,利用差异度实现了故障区段定位。然后,分析了行波在全并联AT牵引网故障区段内的传播特性,揭示了反向量电流对端母线行波具有明显的故障突变奇异性。最后,提出了基于反向量电流行波的故障定位方法,通过准确标定行波初始波头、第二波头的到达时间,实现了故障的精确定位。仿真结果表明,所提方法在噪声环境下能准确辨识弱故障特征,提高了全并联AT牵引网故障定位的精确性。

基于上下行差流比原理的故障方向识别及广域保护方案

全并联AT供电方式下,智能牵引变电所的广域保护在牵引网故障时仅切除故障侧,非故障侧牵引网不断电。本文通过分析全并联AT供电方式下故障时变电所、AT所和分区所电流特征,提出了基于上下行差流比原理的广域保护故障方向识别判据,在发生PT断线时可缩小广域保护无法识别故障方向的范围,提高了广域保护的选择性。

并列短语的联项准入条件问题重观

并列短语的联项准入条件问题因现有见解始终存在反例而一直以来悬而未决。其中的原因似乎是,以“联项间形式和语义对应特征的有无”为着眼点的固有框架只能看到其表层的性状且极易以果为因。跳出这样的思维限制,从简洁性、普适性、句内成分动态关联性、根基来源性的视角去看,并列项其实就是“以组成对应外部语义的整合体为主旨”的,该总结可以得到概念整合观和实际语料的支持并能真正地反映出并列的本质。

面向深度学习图像分类的GPU并行方法研究

针对深度学习图像分类场景中多GPU并行后传输效率低的问题,提出一种低时间复杂度的Ring All Reduce改进算法。通过分节点间隔配对原则优化数据传输流程,缓解传统参数服务器并行结构的带宽损耗。基于数据并行难以支撑大规模网络参数及加速延缓的问题,根据深度学习主干网络所包含的权重参数低于全连接层权重参数、同步开销小、全连接层权重大与梯度传输开销过高等特点,提出GPU混合并行优化算法,将主干网络进行数据并行,全连接层进行模型并行,并通过改进的Ring All Reduce算法实现各节点之间的并行后数据通信,用于基于深度学习模型的图像分类。在Cifar10和mini ImageNet两个公共数据集上的实验结果表明,该算法在保持分类精度不变的情况下可以获得更好的加速效果,相比数据并行方法,可达到近45%的提升效果。

一种并联骨折手术机器人的安全运动控制方法

骨折手术机器人是实现精准微创骨折复位的优势方案.现有骨折复位手术器械存在效率低、精度差、缺乏复位安全策略等问题,难以保证安全高效的治疗.为解决上述问题,本文提出一种并联骨折手术机器人及基于全关节逆解算法的安全运动控制方法.首先,针对该并联机构开展全关节逆解分析.由骨折复位轨迹的离散轨迹点获取机器人末端的位姿,建立机器人机构的闭环矢量方程,以关节转角为未知量整理多元一次方程组,考虑关节间的运动约束通过两条运动链解析求解所有关节转角.其次,设计安全运动控制系统.上位机设置正常、预警及超限3种状态.在机器人运行过程中,由上位机读取复位轨迹离散点的位姿信息,通过全关节逆解模型计算出下一轨迹离散点对应的关节转角并判断运行状态,若超限则发送指令使机器人停止运动,并显示发生危险的关节位置.最后,开展安全运动仿真与实验研究.仿真表明全关节逆解模型可快速计算出全部关节的运动状态并准确进行安全判断.实验结果表明,骨折手术机器人运行过程中,控制系统可及时发现机器人临近危险状态并使机器人停止运动.本文提出的安全运动控制方法无需增设安全检测或保护装置,既保证了骨折手术机器人的轻质便携需求,又保证了安全高效精准的骨折复位治疗.

高速铁路全并联AT牵引网端口阻抗特性研究

阻抗特性是全并联AT牵引网距离保护和故障测距的研究基础。为得到全并联AT牵引网端口阻抗特性,计及AT和牵引变压器漏抗,推导各端口阻抗表达式,分析各端口阻抗的差异,进而揭示过渡电阻、变压器参数对端口阻抗的影响规律。理论分析和仿真结果表明,各端口阻抗具有相同的变化趋势和相近的数值;各端口阻抗受过渡电阻影响相同且仅有电阻受影响;各端口阻抗都受到变压器漏抗影响,非故障端口阻抗在线路首端受变压器漏抗影响显著,故障端口阻抗在线路首端受变压器漏抗影响最小。

空中平台主动防御系统发展现状及关键技术

空中平台是影响现代战争胜负的关键装备,在未来高强度对抗的空战环境下,“硬杀伤”式的主动防御系统成为提升其生存能力的关键。为了研究空中平台主动防御系统构建面临的关键问题,对国外空中平台主动防御系统和装备的发展历程与现状进行分析,根据空中平台主动防御系统必须具备全向的态势感知和攻击能力并在快速交会条件下实现高精度制导和迎头拦截的特点和作战使用需求,对比分析了构建空中平台主动防御系统需要解决的诸如来袭导弹高精度预警探测跟踪技术、全向攻击技术、逆轨拦截制导技术、拦截毁伤技术、轻量化防御导弹技术等关键技术的实现途径,为空中平台主动防御系统和武器装备的研究提供技术支撑。

基于TCNN-MADLSTM的全并联AT牵引网多元信号融合故障定位

全并联AT牵引供电系统上下行线路并入自耦变压器,致使故障信号多路径传播,且牵引网导线阻抗不连续,传统方法很难实现牵引网故障准确定位。基于AT牵引网结构,推导牵引网上下行导线故障电流幅值与故障距离的非线性关系;基于改进的卷积神经网络(Transformer-based CNN,TCNN)和记忆注意力解耦长短期记忆神经网络(Memory Attended Decoupled LSTM,MADLSTM),通过增加注意力机制和残差连接,增强多导线电流幅值与故障距离的非线性函数关系,从而提高牵引网故障定位的精度;将前述方法与传统的卷积神经网络(CNN)和长短期记忆神经网络(LSTM)进行不同噪声条件下的对比验证。结果表明:基于TCNN+MADLSTM算法进行故障定位时,可自适应构建故障距离与多导线电流幅值的非线性函数关系,以及自适应计算故障距离,无须考虑波速影响;相较于传统的CNN+LSTM算法,TCNN+MADLSTM算法故障定位精度更高,故障区段识别精度可达100%,故障定位精度达72.100 m,均方误差为0.016 km^(2)。

存在支路的AT全并联供电系统精准故障定位研究

AT供电方式在牵引供电系统中得到广泛应用。传统的测距方法仅针对串联型线路拓扑测距较准确,对于存在支路的线路拓扑已不再适用。本文针对上述特殊情况,根据实际现场的接触网参数搭建含有支路的AT全并联供电方式的六导线模型;在大区间内根据基尔霍夫定律列写电压、电流与故障距离的矩阵方程,推导出故障距离与电流及线路参数关系式,准确计算故障发生时主干线路与支路线路上故障所在位置。最后利用RTplus牵引供电系统实时数字仿真仪对支路在不同位置的拓扑结构进行测试,在支路与干路不同位置进行不同类型的故障模拟,测试结果误差满足工程要求,验证了方法的可行性和准确性。该方法不受故障区间及故障类型的影响,具有很好的普适性,为存在支路的AT全并联供电系统故障测距提供了一种思路。

《瞬息全宇宙》的三重空间叙事

《瞬息全宇宙》是丹·关与丹尼尔·施因内特执导的奇幻喜剧电影,讲述了美籍华裔女性伊芙琳战胜中年危机的故事。影片借用平行宇宙的概念构建了“多元宇宙”的世界观,并且以空间作为影片叙事的核心,颠覆了传统的电影叙事。在影片华丽的后现代风格之下,包裹着存在主义式的精神内核。影片的美学特点、叙事逻辑以及主题表达分别通过片中的现实空间、心理空间和符号空间三重空间呈现给观众,为空间叙事理论在电影领域提供了一个新的例证。

基于模态分析的全并联AT网动态谐波谐振研究

为防止牵引网谐波谐振引起的系统过电压,达到及时预防和抑制的目的,针对中国高速铁路全并联自耦变压器(auto-transformer,AT)供电方式,采用模态分析方法对系统的节点导纳矩阵进行分析处理,通过解耦与特征值求取确定其谐振信息。研究机车功率变化、机车位置移动等动态条件下的牵引网谐振规律。并针对谐振频率在某一区间或范围变化,引出谐振带的概念。通过与频谱分析法对比,证明模态分析方法能有效识别系统的谐振频率,并且可用于分析由动态运行的机车产生的动态谐波谐振。

考虑再生制动时高速铁路牵引网潮流计算与分析

基于高速铁路牵引供电系统结构,以牵引变电所、自耦变压器(AT)所、开闭所、分区所和动车组位置为切面分割全并联AT牵引网,建立牵引供电系统模型;视动车组为感应电机并联静态负荷,研究基于"动车组—牵引网"(简称车网)耦合的牵引网潮流计算方法。对不同工况的算例计算分析结果表明:给出的牵引网潮流计算方法具有快速收敛和高精度的特点,可用于分析牵引网不同位置、动车组不同运行工况的供电能力和电能质量;动车组运行于再生制动工况时其所在位置处的接触线电压升高,而正馈线电压受影响较小;钢轨电压与AT中点抽头的接地电阻和动车组运行功率成正比例关系;当牵引和再生制动工况同时存在时,动车组再生制动产生的电能优先为同一供电臂内运行于牵引工况的动车组提供能量,剩余电能返回公共电网或储存于牵引变电所。

高铁车网耦合系统电压低频振荡现象机理研究

高速铁路车网耦合系统出现电压低频振荡现象,导致多个动车所的多台动车组牵引封锁,目前对其机理研究处于初期阶段。首先推导"牵引网–动车组"耦合系统的状态方程以及瞬态能量平衡方程,判定车网开环系统的稳定性,并采用小增益定理分析电压振荡的影响因素。接着,基于十导体链式电路搭建精确的高速铁路全并联AT(autotransformer)供电系统模型,并基于瞬态电流控制建立CRH3型动车组电气模型;在此基础上,实现车网系统的互联,并仿真再现电压振荡现象。随后,通过调节动车组控制器参数及负荷分布实现电压振荡的抑制,并分析调节控制器PI参数抑制电压振荡的局限性。最后采用FFT及Prony分析的方法实现了振荡电压低频成份的辨识。

高速铁路隧道及高架桥路段牵引网建模与分析

在高铁全并联AT供电方式下的牵引网链式模型基础上,推导多导线的阻抗及导纳矩阵;结合四周无限隧道模型及电磁场理论,计算隧道中导线的自阻抗、互阻抗和分布电容,并求牵引网供电回路和高架桥桥墩间的耦合系数;在Simulink仿真平台里搭建各路段牵引网仿真模型,通过分析该模型输出电气量,验证了所建模型的正确性。在此基础上,研究了负载位置变动高铁牵引网特殊路段的牵引网电压及钢轨电位的分布规律。

高速铁路车网耦合系统网压振荡模态分析与对策

高速铁路车网耦合系统出现电压低频振荡现象,导致多个动车所的多台动车组牵引封锁,目前对其机理研究处于初期阶段。首先根据赫尔维茨稳定判据以及瞬态能量平衡方程判定车网开环系统的稳定性,并采用小增益定理分析电压振荡的影响因素。接着,基于十导体链式电路搭建精确的高速铁路全并联AT(autotransformer)供电系统模型,并基于瞬态电流控制建立CRH3型动车组电气模型。在此基础上,实现车网系统的互联,并仿真再现电压振荡现象。随后,采用FFT、小波分析及Prony分析的方法实现了振荡电压低频成份的辨识。

高速铁路全并联AT牵引网短路故障情况下磁场环境特性分析

将供电臂划分为3个自耦变压器(AT)区段,建立了全并联AT供电系统的仿真模型,从而得到不同故障下的电流分布,再利用得到的电流计算相应故障下的磁感应强度。计算结果表明:故障点两侧的磁感应强度幅值受故障区段、过渡电阻、故障距离和机车位置的影响较大,有明显区别,而磁感应强度的相角几乎不受影响,差别不大;噪声强度对磁场环境的影响较复杂,当噪声强度大于45 dB时,在不同类型故障发生的情况下,故障点两侧的磁感应强度相角均发生了明显的偏转。

基于IHHT的多测点行波法故障测距在全并联AT牵引网中的研究

针对当前全并联自耦变压器(AT)牵引网线路参数不均匀,牵引供电系统因故障导致结构的改变使得故障测距精度不足的问题,将行波法运用到牵引网故障测距中,并考虑到牵引网电气参数的改变及行波色散效应导致行波波速不稳定的问题,提出了一种基于多测点的故障测距方法。该方法首先通过在横联线间串入高频阻波器完成对电压行波波头的有效辨识,然后利用改进的希尔伯特-黄变换对行波波头进行捕捉,最后利用多测点测距方程得到故障测距结果。Matlab/Simulink的仿真结果表明,所提测距算法基本与波速无关,不受牵引网结构、参数变化的影响,比传统牵引网故障测距算法具有更高的精度。

基于横联线电流比原理的全并联AT牵引网故障测距装置

全并联AT(Auto-transform er)供电牵引网发生故障后,能够快速准确判断出故障类型,标定故障点位置对确保电气化铁路安全可靠运行是至关重要的。通过分析全并联AT(Auto-transform er)供电牵引网各种故障线路满足的电量方程,得到故障测距用横联线电流比原理。以典型的全并联AT供电方案为例,详细讨论了由工程实际中能测量到的电气量计算出测距公式中所需物理量的方法,提出了装置起动及数据同步原理,给出了故障测距的系统实现方案,基本上解决了各种故障类型的判断,故障点标定问题。

全并联AT牵引网行波传播特性研究及单端故障测距算法

针对具有特殊结构的全并联AT牵引网在实施有效可靠的单端故障行波测距时存在的问题,根据AT牵引网的线路特点,对其上下行线路进行相模变换解耦,将行波分解为同向模量和反向模量,并结合AT自耦变压器的电磁暂态模型,推导行波同向模量在AT并联连接处的波过程时域表达式,仿真验证解析解的正确性,揭示初始波到浪涌波尾的衰减形状与自耦变压器漏阻抗的关系;分析行波各模量的传播特点,得到反向模量只在故障发生区段内折反射的结论。在此基础上,提出利用反向模量只存在于故障区段内及同向模量通过AT后波尾衰减加剧的现象判定故障区段的方法,对不同区段提出行之有效的单端行波故障测距算法。