基于非负稀疏编码的位置细胞反馈环路学习模型

为了探究大脑导航编码的神经机制,聚焦内嗅皮层与海马体之间的神经连接进行模型研究。生理学证据显示,内嗅皮层与海马体之间存在显著的反馈回路连接,两者的空间编码细胞在导航行为中表现出高度关联性。基于这一基础,建立了反馈循环网络模型,将内嗅皮层的栅格细胞与弱空间细胞作为网络输入,连接到海马体的位置细胞与颗粒细胞,并采用非负稀疏编码进行学习。实验结果表明:该反馈学习模型可以快速捕获细胞的空间调谐特性,仅使用弱空间细胞作为输入,也可以通过反馈环路学习到海马位置细胞对空间的单峰选择性,说明反馈编码机制在优化空间表示中发挥着关键作用。总之,该模型可能是大脑导航系统生成精确空间编码的重要细胞机制之一。

非均匀格网下的耕地集中连片等级划分方法

耕地细碎化导致农业生产成本高、效率低,为了提高耕地利用效率,需实现耕地集中式管理。针对均匀网格在对耕地面积进行表达时数据量冗余和格网尺度选择问题,本文提出了根据斑块平均面积和面积表达误差确定格网最适宜起始和终止尺度的方法,构建基于四叉树的非均匀格网,建立了耕地集中连片分析规则、评价指标体系和技术流程,实现非均匀格网下的耕地集中连片等级划分。以江苏省徐州市为试验区开展耕地集中连片分析。结果表明:①与均匀网格相比,非均匀格网减少了43.8%数据冗余,实现了耕地面积最小误差表达,适用性更强。②徐州耕地连片区域占耕地总面积88.6%,其中50%耕地集中连片等级处于中等偏上水平。③连片区域中有21.4%耕地集中连片等级处于中等以下水平,应将其作为提高区域整体连片等级优先优化的耕地。

非均匀网格有限差分法大地电磁测深法正演模拟

为解决有限差分法大地电磁正演模拟中模拟精度与计算效率之间的矛盾,采用非均匀网格有限差分进行了大地电磁响应计算。基于二维大地电磁方程,推导出非均匀网格剖分下的TM极化模式的大地电磁方程的差分格式。通过均匀半空间模型和低阻异常体模型的正演模拟,验证了非均匀网格差分法的正确性,非均匀网格差分法可以准确反映出复杂模型的大地电磁响应特征,识别异常体分布范围。

复杂大电网非预设性运行工况下的继电保护动作适应性仿真分析

非预设性运行工况下的突发事件多,导致继电保护逻辑的适应性较差,不合理区域较多,为此,进行复杂大电网非预设性运行工况下继电保护动作适应性仿真分析。分析历史常规故障,标记故障点最常发生位置,构建零序、负序方向元件模型、距离元件模型、纵联电流差动元件模型,观察复杂大电网非预设性运行工况下的电网参数变化情况,第一时间掌握电网的耦合性,不断选择电网所需的继电保护动作逻辑,确认继电保护动作适应性。仿真实验表明,将故障点设置在保护区域内和区域外,继电保护动作能够根据故障选择不同保护模型进行故障母线切除或者保护不动作,适应性好。

电网电压跌落下基于二分迭代和NITA法的同步调相机全域瞬态流热分析

同步调相机安装在特高压输电系统换流站内用于稳定输电系统的电压,输电系统可能发生电压跌落故障决定其需要具备工作在极限运行状态的能力。温升是制约调相机极限调节能力的重要因素之一,因此,对同步调相机极限运行时的瞬态流热分析非常必要。该文建立调相机与输电系统耦合的暂态分析模型,研究电网电压跌落时调相机的瞬态响应特性。为综合评价电网电压跌落故障对调相机热表征的影响,建立300 Mvar同步调相机全域内流固耦合瞬态分析模型;提出一种二分迭代的流固耦合模型边界确定方法,通过数以亿计的多面体网格离散(共1.4亿网格单元),同时,基于非迭代时间推进法对全域复杂传热模型进行求解,研究调相机多风腔内流体和温度相互影响机理;探讨极限运行状态下温度约束对调相机安全运行的影响。为对该文所提研究方法进行验证,开展调相机总装温升实验,证明其可行性与准确性。

基于空间位置关系的轨迹数据高效降维和查询算法

由于新型信息技术的快速发展,社会处于数字化、信息化转型的关键时期,各行业对于以数据库技术为基础的信息系统的需求也日益凸显.基于位置的服务依赖于海量实时生成的轨迹数据,在处理亿万级随时间连续变化的轨迹数据时,降维算法和查询技术一直是研究的关键,通过降低轨迹数据的规模,减少查询操作时处理数据的时间,能有效提升查询的性能,而能否实现高质量、高效率查询对于数据库而言至关重要.提出了面向轨迹数据的均匀网格编码,并在进一步优化后提出非均匀网格降维算法,将轨迹数据的坐标转化为1维字符串存储,对不符合要求的网格进行合并处理;通过空间位置映射充分保留轨迹数据间复杂的相互关系,并采用范围查询与最近邻查询对降维后的数据进行性能测试.实验使用不同城市真实轨迹数据与模拟生成轨迹数据作为数据集,将提出的均匀网格算法、非均匀网格算法与3种基准方法进行对比.实验证明,优化后的非均匀网格算法降维后数据的空间位置关系相似度可高达82.50%,范围查询时间较其他查询时间提升了至少73.86%,最近邻查询时间提升了至少52.26%,与其他基准方法相比取得了更好的效果.

基于无网压传感器控制的单相并网逆变器预同步控制策略

针对无网压传感器控制在换流器与电网同步瞬间,可能导致冲击电流过大进而并网失败的问题,提出一种预同步控制策略,在保证跟网型变流器在弱电网下稳定性的前提下,实现基于无网压传感器控制的单相并网逆变器与电网平滑可靠并网。该控制策略通过对开关管施加占空比满足一定约束条件的周期性脉冲,使换流器作为逆变器连接到交流电网之前以单位功率因数运行在整流模式。因此,交流电网的初始相位可通过采样电流来估计,其中电流相位可通过锁相环(Phase⁃Locked Loop,PLL)获取。所提控制器策略无需采集公共耦合点(Point of Common Coupling,PCC)电压,即可实现换流器与电网平滑可靠并网。最后通过半实物实验测试,验证了所提控制策略的有效性。

基于超声导波的钢管杆件损伤探测模拟

为研究网架结构中钢管杆件损伤缺陷检测的问题,选择在杆端施加位移的方式进行有限元分析。考虑超声导波需要具有在特定频率范围内不发生频散的特征,选择L(0,2)模态超声导波开展无损检测。分析了适用于钢管无损检测的导波信号频率和信号周期特征,利用L(0,2)模态超声导波进行了不同圆周夹角的周向缺陷和不同长度轴向缺陷的导波检测。有限元分析结果表明,考虑多模态叠加和最大反射率的影响,频率为70 kHz周期为10的Hanning正弦信号激励的超声导波适用于钢管杆件的缺陷检测;当钢管缺陷宽度与深度不变时,周向损伤占圆周的比值与信号平均反射率成线性正比关系。对于杆件的轴向裂纹检测,可以利用信号反射率与裂纹宽度的关系进行对比判断。

基于金字塔网络的非侵入式负荷辨识及其隐私保护方案

智能电网融合了信息系统,能够为能源供应提供更有效的解决方案。智能电表是智能电网的关键部分,对智能电表数据的深入研究有助于为智能电网的管理和决策提供有效支持。非侵入式负荷辨识(NILM)技术为需求侧管理提供了技术支撑,但现有方式需要用户和NILM服务端进行数据交互,在这个过程中泄露了隐私信息。针对上述问题,设计了基于2D-卷积神经网络(2D-CNN)金字塔网络的NILM,并采用同态加密和安全多方计算技术进行隐私保护,针对金字塔网络的卷积、全连接、批标准化、平均池化、Re LU和上采样等算子设计隐私保护协议,组合隐私保护算子构建隐私保护的2D-CNN金字塔网络。整个过程没有还原数据和中间结果的原始信息,从而保护了双方隐私。在UK-DALE数据集上的实验结果表明,基于2D-CNN的金字塔网络能够表现出良好的效果,准确率达到95.81%,并且隐私保护的2D-CNN金字塔网络能够在保护客户端数据和服务端模型参数隐私性的情况下保持2D-CNN金字塔网络的推理效果,精确率、召回率和准确率等保持一致。同时,隐私保护的2DCNN金字塔网络在广域网中计算时间不到5 s,在局域网中不到0.5 s,并且通信量仅需4.79 MB,能够适用于NILM任务的现实场景。

基于网格的多目标模板匹配晶粒位置检测方法

针对传统方法中晶粒位置检测的耗时长、精度低等局限性,提出一种基于网格的多目标模板匹配晶粒位置检测方法。通过改进传统的模板匹配方法,结合非极大值抑制算法,将芯片晶粒的检测速度和精度提高。实验结果表明:该算法在单一同种晶粒的算法识别率能够达到97%以上,单张图像耗时<200 ms,能够克服明暗不同造成的检测困难,达到技术指标要求。

基于虚拟同步发电机控制的并网逆变器切换型振荡及其非光滑分岔特性

在大扰动下,基于虚拟同步发电机(VSG)控制的并网逆变器因限幅环节饱和发生的切换型振荡对电力系统的安全稳定运行构成威胁,其振荡机理和影响因素复杂。为此,该文研究大扰动下由VSG限幅环节饱和引发的切换型振荡的机理,并分析限幅环节的类型、限幅值大小和系统参数对切换型振荡特性的影响。首先,介绍切换型振荡和非光滑分岔理论,以及基于VSG控制的并网逆变器及其限幅环节;其次,分析大扰动下VSG并网逆变器切换型振荡现象,并基于相图法揭示其动力学本质是系统发生了非光滑分岔;再次,分析非光滑分岔与限幅环节的类型和限幅值大小的关系,指出非光滑分岔是由多个限幅环节共同作用引发的;最后,分析VSG控制参数和外部参数对系统非光滑分岔特性的影响。结果表明,限幅值越小和故障程度越严重,系统越容易发生切换型振荡。

高原环境下大跨空间网架结构日照非均匀温度效应研究

网架结构是一种空间大跨度结构,在温度荷载和边界约束作用下,杆件产生应力,结构发生位移,因此在网架结构设计过程中应考虑温度荷载的不利影响以保证结构的承载性能和正常使用.基于西藏山南隆子机场航站楼项目,以高原环境温差大、风速大、太阳辐射强的特点为背景,对航站楼屋面大跨度空间网架结构在均匀温度场和非均匀温度场作用下的温度效应进行研究.利用Midas Gen有限元软件对该屋面网架进行建模,获取不同工况下的结构响应.研究结果显示,承载能力极限状态下,考虑均匀温度荷载时网架结构杆件的最大应力比和网架结构最大位移均大于未考虑均匀温度荷载.正常使用极限状态下,恒荷载与活荷载对网架结构的最大位移起控制作用,而均匀温度荷载对结构的最大位移影响较小.结构最大应力出现在支座位置处,最大位移出现在网架外伸悬挑处,但都未超过规范规定的限值,且非均匀温度场对结构应力和位移的影响较均匀温度场更为明显.根据日照对网架结构的作用规律,给出相应施工方面的建议,以减少温度效应对网架结构施工过程的影响.总之,高原环境下,大跨空间网架结构的设计施工以及使用过程中不仅要考虑到均匀温度场的影响,也应考虑到非均匀温度场的影响,以保证结构的安全和正常使用.

某火力发电厂非同期并网事故跳闸分析

针对某火力发电厂非同期并网引起机组跳闸,对事故进行了现场调查,深入分析了非同期过程及跳闸原因,并提出了处理防范措施,为避免同类事件再次发生提供了参考价值。

数字电网非基建项目工程造价辅助评审系统的研究与应用

传统的工程造价评审效率低,为此,需分析我国电网非基建项目工程审核业务的实际需求,构建一套数字电网非基建项目工程造价辅助评审系统。该系统能实现数据采集、分析、存储和数据可视化等功能,同时具有工程造价评审管理功能,其能利用电网智能系统技术实时监测数据,实现最优化的造价审核流程,辅助评审人员高效、高质量地完成评审工作。

单极性调制并网逆变器分析与设计

面对愈加严峻的能源短缺和环境保护方面的压力,世界各国不断提高清洁能源供应占比,分布式发电技术逐步成为热点研究领域。逆变器作为电能变换的装置,是发电并网系统的关键环节,其可靠、高效能运行是当前重要的研究领域。该文以非隔离型单相并网系统为研究对象,通过分析并网逆变器工作原理,对全桥并网系统软硬件参数进行分析设计;在单极性调制基础上,考虑网压前馈进行逆变器电压电流控制系统设计;利用旋转坐标系,将加上信号滤波进行PLL控制设计。基于上述方案搭建并网逆变器样机,实测逆变器输出波形谐波含量低,频率幅值满足并网要求,实验证明设计方案的合理性、可行性、有效性。

非圆行星齿轮水压马达轴向间隙对容积效率的影响

将液压马达中的液压油换成自然水会导致轮系的泄漏量增大,马达容积效率降低。为了提高非圆行星齿轮水压马达的容积效率,定量分析了轮系与配流盘的轴向间隙对马达容积效率的影响。首先,根据旋转平面缝隙泄漏原理和流体内摩擦力推导出轮盘之间的泄漏和功率损失计算式,从而计算出在30 MPa压差下马达轴向间隙的最优解;然后,在考虑制造误差的基础上,基于动网格和用户自定义函数(User-Defined Function,UDF)编程技术,检测分析马达在不同轴向间隙下的泄漏量以及容积效率,同时计算出同等条件下马达的理论容积效率;最后,将两者加以对比,得出不同工况下马达容积效率的变化趋势与极小值。研究表明,从选取轴向间隙值的计算结果来看,当轮盘的平面度为0.01 mm时,在工作压差30 MPa以内,马达的容积效率不低于77.28%。研究为后续马达的结构改进提供了依据。

基于模拟退火算法的电网无功补偿优化技术

文章针对配电线路无功功率分布不合理导致的电压质量低、线路损耗大与运行效率低等问题,提出了基于模拟退火算法的电网无功补偿技术。将某区域配电网作为研究对象,对多点无功补偿技术在配电线路中的应用进行研究。

水电单元机组折线调节方法

针对非最小相位特性引起的水电机组机网协调过程中的有功机动障碍,定义了功率反调过程的有功拐点、有功以及积分电量零点穿越点等3个特征时刻,在单管单机刚性水击条件下建立水轮机及其水力系统数学模型并且进行折线控制律的解析推导,辅助数值计算方法获得不同水力惯性系数Tw和导叶开度速率gps条件下的有功特征,以此为依据开展开度模式下水电机组折线优化调节的方法研究,通过弹性水击仿真模型进行基于内模整定的比例微分积分(propotional integrated differential,PID)调节、作为折线特例的直线调节、以及优化折线调节的数值对比试验,仿真以及长期的工程实践均表明,折线调节的控制效果较优,且由于实施过程简洁、过程迅速而更易于在现场控制工程中采纳。

螺旋断层放射治疗计划系统中不同计算网格对肺癌立体定向放射治疗的剂量学影响

目的:探讨螺旋断层放射治疗(helical tomotherapy,HT)计划系统中不同计算网格(calculation grid size,CGS)对非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)立体定向放射治疗(stereotactic body radiation therapy,SBRT)的剂量学影响。方法:选取2019年3月至2022年12月于某院初次接受放射治疗的9例NSCLC患者,采用Fine、Normal和Coarse 3种不同的CGS计划及相同的螺距、调制因子(modulation factor,MF)和优化条件,通过HT系统进行SBRT计划设计,观察比较3种CGS计划下靶区的适形性指数(conformity index,CI)、均匀性指数(homogeneity index,HI)、危及器官(organ at risk,OAR)的剂量学参数、点剂量验证通过率、治疗时间、机器出束量及Sinograms图等指标。使用SPSS 22.0进行统计学分析。结果:3种CGS计划下的靶区HI比较,Fine与Coarse、Normal与Coarse差异有统计学意义(P<0.05),Fine与Normal差异无统计学意义(P>0.05);3种CGS计划下的靶区CI比较,Fine与Coarse差异有统计学意义(P<0.05),Fine与Normal、Normal与Coarse差异无统计学意义(P>0.05)。3种CGS计划OAR的剂量学参数比较,Fine与Coarse心脏D_(max)、D_(mean),食管D_(max)、D_(mean),全肺和患侧肺V5、V_(20)、V_(30)、D_(mean),健侧肺V5、D_(max)及心脏V_(10)、V_(30)差异有统计学意义(P<0.05),Normal与Coarse食管D_(max)差异有统计学意义(P<0.05),其余剂量学参数差异均无统计学意义(P>0.05)。Fine、Normal、Coarse计划的点剂量通过率分别为0.96%、1.50%、1.77%。Fine与Coarse计划在治疗时间和机器出束量方面差异有统计学意义(P<0.05),Fine与Normal、Normal与Coarse差异无统计学意义(P>0.05)。通过Sinograms图对比可知Fine计划正弦图子野色阶较为均匀,Coarse计划存在极深和极浅的色阶区域,Normal计划则介于二者之间。结论:在NSCLC患者的SBRT计划设计中,应尽可能使用小CGS设置以获取更为准确的剂量分布,从而更有利于患者放射治疗计划的顺利执行与不良反应的预防。

风电特性的初步研究

基于我国部分风电场的统计数据,分别利用概率分布、相关性分析对风电场的风电特性和规律进行研究。研究表明:风力发电量在全年的分布,可用三参数广义极值分布模型进行描述,风电的概率分布可以作为风电场性能的衡量指标之一,从分布情况可以得出其风电分布的大致规律;风电削峰后损失的大小以及对外部电源依赖的程度,可以作为风电场性能的另一个评价指标;日风电量之间属于微相关,风电预测需结合气象、气候、地形资料等进行。