基于重参数化YOLOv5的输电线路缺陷边缘智能检测方法

电力智能巡检与边缘计算相结合,对电力物联网和透明电网的建设具有重要作用。然而,边缘设备的低算力导致检测算法在边缘端推理速度慢,边缘设备的低内存也限制了目标检测模型的空间占用。针对以上问题,提出了一种基于重参数化YOLOv5的输电线路缺陷边缘智能检测方法。首先,利用R-D模块和重参数化空间金字塔池化(spatial pyramid pooling,SPP)对YOLOv5网络进行改进,通过重参数化加快模型的推理速度,得到重参数化YOLOv5模型。其次,利用ResRep剪枝方法对模型进行通道剪枝,减小模型空间占用。最后,将模型部署至NVIDIA Jetson Xavier NX边缘平台,并利用C++语言结合TensorRT图优化对模型进行优化加速,进一步减小推理时延,减少模型占用空间。实验结果表明:相较于原版YOLOv5,该文提出的方法推理速度提升至5倍,空间占用减小至41%,同时精度提升了2.4%,显著提高了输电线路边缘智能巡检的效率。

希望区域法在临床试验适应性设计中的准确性和稳健性研究

目的评估希望区域法应用于适应性设计样本量再估计的准确性及稳健性,为该方法的适用条件提供理论参考。方法以二分类资料为例,以包含期中分析的两阶段适应性试验为框架,采用Monte Carlo方法,在相同的组间响应率率差、同合并率等参数的模拟场景下,比较固定样本量设计、成组序贯设计和希望区域法进行样本量再估计的准确性和稳健性。结果模拟研究显示希望区域法在期中检验效能落入希望区域内进行适应性样本量调整时,Ⅰ类错误与同场景下固定设计和成组序贯设计近似。初始估计样本量被低估时,希望区域法比固定设计的检验效能平均提高约5%,比成组序贯设计提高约8.8%,样本量比固定设计多耗费0.18倍,比成组序贯设计多0.38倍。高估初始估计样本量时,三种设计的检验效能相差仅在1%左右,但希望区域法比固定设计多消耗7.5%、比成组序贯设计多耗费48%的样本量。结论相比于固定样本量及成组序贯设计,希望区域法对于试验的整体检验效能提高不大,其平均样本量均大于相同设定场景下的固定设计及成组序贯设计,使用该设计方法时应谨慎权衡试验收益。

基于二次采样和集成学习方法的变压器故障预测

提前预测预警变压器故障可帮助电网企业提前安排检修,保证电网运行安全。提出了一种基于二次采样和集成学习的变压器故障预测模型,以增加故障数据样本并提高模型预测精度。首先,引入合成少数类过采样(SMOTE-SMOTE)二次采样方法处理变压器运行状态初始数据,构建平衡数据集,然后以支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)等为基学习器对平衡后的变压器运行状态数据集进行预测,构建Stacking集成学习模型对变压器故障进行预测。综合对比不同采样方法、不同基学习器和元学习器下模型的预测效果,结果表明二次采样方法相较于单一采样方法可以有效提高模型的预测效果。

一种高精度低功耗带隙基准电压源的设计

基于0.35μm CMOS工艺,设计了一种高精度低功耗二阶温度补偿带隙基准电压源。该电路利用双极型晶体管基极-发射极电压的叠加来产生一个二阶温度补偿电压,并与一阶温度补偿电压加权相加得到一个低温度系数的基准电压。带隙基准电压源内部放大器结构采用折叠型共源共栅放大器来提高带隙基准电压源的精度。电路采用3~3.6 V电压供电,基准输出电压为1.2555 V左右。仿真结果表明,在-55℃~125℃,典型情况下的温度系数为2.03 ppm/℃,电路PSRR在低频时可达-78 dB,整体静态电流只有10.8μA。与常规带隙基准电压源电路相比,该电路具有低功耗、高精度、高电源电压抑制比、宽工作电压和结构简单等优点。

地方立法权“再扩容”对基层治理的双重影响及实践优化

2023年我国修订实施的《立法法》将“基层治理”纳入地方立法权的法定事项范围,在本质上是针对地方立法权的一种正向“再扩容”。基于此种“再扩容”的现实背景,有必要探讨其对基层治理本身产生的双重影响。一方面,积极意义体现为基层治理的非正式经验能够转化成正式制度,并且为之提供充足的法治保障,提升现阶段基层治理的制度化和理性化水平。另一方面,消极影响则表现为立法者将基层治理纳入地方立法事项之中,可能使得原本强调便捷灵活的基层治理实践陷入被动僵化的现实困境。据此,在地方立法权“再扩容”背景下推动基层治理的实践优化,应当强调法治原则的正向辐射作用,促进正式制度和非正式制度的融合交互,以及积极扩大公众参与,以提升社会可接受性。

氢燃料电池动力技术在物流运输中的应用

化石燃料的迅速枯竭和环境问题正在推动能源结构向可再生能源进行过渡。目前,运输消耗的燃料主要来自化石能源,更强的运输需求对环境和气候有很大的威胁。氢燃料电池动力汽车使用氢能是化石燃料的清洁替代品。对氢燃料电池在国内最新的政策和市场应用情况进行总结,对其关键技术进行介绍,并对现有的应用场景进行分析,梳理其未来的发展趋势,为氢燃料电池动力汽车在物流运输行业的未来发展提供参考和指导。

基于电压重注式STATCOM的控制策略研究

随着电力电子器件的制造水平不断提升和人们对电能质量要求越来越高,基于电压重注式变换器的静止同步补偿器(STATCOM)动态响应速度快,不需要滤波装置且输出电压谐波含量较低,并且适用于高压大功率的输电系统。直流电压重注式STATCOM的主电路重注拓扑结构由两个三相全桥串联和附加的重注支路构成,重注支路采用级联H桥结构。重注电压产生过零区间能够实现三相全桥开关零电压通断,设计了重注支路脉冲序列构成方法并提出改进循环逻辑触发时序,仿真表明重注支路在特定的循环触发脉冲作用下可以有效抑制重注式级联H桥中电容电压不平衡。利用仿真平台验证了该变换器在过零关断、消除谐波等工作特性方面的优点。把无功电流作为直接的控制命令,建立闭环控制系统,验证该STATCOM在高压大功率系统中能够有效降低谐波含量和开关频率,提高装置和系统的运行可靠性,特别适用于高压大功率环境。

发电机深调进相工况下加速功率型电力系统稳定器特性分析

加速功率型电力系统稳定器(Power System Stabilizer,PSS)在发动机深度调峰进相中,由于计算误差大,有可能导致功率低频、振荡等问题的产生。为解决这些问题,阐述如何进行系统的稳定性分析,并且借助仿真测试验证系统分析的合理性,具体通过励磁装置采用电气量计算转速的方法,求解得到有功、无功状态下的转速灵敏度数据并进行分析。通过这一分析验证现场理论分析的精准度,对系统稳定研究有一定的参考价值。

一种系统级可重构厚膜混合集成电源模块设计

在航天领域使用的分布式供电系统中,大多采用DC/DC模块将一次电源转换为所需的二次电源。在系统实际应用上,传统采用DC/DC变换器和与之配套的滤波器,搭配相应的控制电路在印制板进行系统装配集成,该设计在体积上和质量上已经不能满足卫星系统高集成度和轻量化的应用需求。提出了一种系统级可重构厚膜混合集成电源模块设计方法,利用厚膜混合集成工艺将多个功能单元集成到一个微组装模块中,根据系统需求重构内部功能单元,构建功能完善且体积小、质量轻、效率高、可靠性高的分布式供电模块,满足系统应用需求。

新时代提升我国文化软实力的多层次路径探析

提升文化软实力是建成社会主义文化强国的重要支撑。针对当前我国文化领域存在的“传统文化创造性转化能力弱、文化管理制度不健全、文化国际影响力不高”等问题,应从器物层次、制度层次、精神层次探索解决路径。在器物层次,要树立文化自觉意识,坚持创新驱动,推动传统文化资源的现代化转化;在制度层次,要坚持制度自信,完善政策法规,建立系统完备的公共文化服务体系;在精神层次,要坚守意识形态阵地,弘扬社会主义核心价值观,在国际交流中提升中华文化影响力。

计及源/网不确定性的区域电网有功不平衡度评估

区域电网互联可提高供电可靠性和新能源消纳能力,现有调度研究多关注全网功率平衡和联络线功率优化,忽略区域有功平衡能力。评估区域有功不平衡度,需要考虑长期运行中的不确定性因素,不能基于单个时间断面。计及风/光出力不确定性和电网随机故障,提出区域有功不平衡度指标和评估算法。首先改进K-means算法聚类风光出力场景。其次定义描述区域不平衡度的两个指标:电力不平衡度和供电能力不平衡度。考虑源/网不确定性,采用状态枚举和概率加权方法计算上述指标。将不平衡度指标分别纳入目标函数和约束条件,提出计及不平衡度的发电再调度模型。最后建立目标函数对不平衡度约束的灵敏度模型,估计放宽不平衡度约束对优化目标的影响。结果表明:所提算法以切负荷量增加为代价,可减小区域电网有功不平衡度。在不同出力/故障场景下,各区域综合不平衡度变化趋势基本一致。放松电力不平衡度约束,可减小综合优化目标。

基于分布式区块链与信息加密技术的电力工程数据共享策略设计

针对传统电力工程数据共享方案中存在的可靠性低和安全性较差等问题,文中提出了一种基于分布式区块链和信息加密技术的电力工程数据共享方案。所设计的数据共享方案采用分布式区块链作为基本架构,通过代理重加密技术进行架构加密,使用哈希指纹技术进行数据共享一致性验证,在保障了共享数据安全性同时也提高了系统的可靠性。在实验测试中,搭建数据共享系统进行算法性能验证。测试结果显示,文中所提出的策略对于共享数据的写入和查询操作的成功率达到了100%,且系统的吞吐量达到了150 b/s,表明所设计方案具有良好的工程应用价值。

含高比例气象敏感可再生能源电网日前调度时间颗粒度优化

调度计划的时间颗粒度指调度计划中每个时段长度.随着气象敏感可再生能源占比的提高,调度时段内电网净负荷的波动性显著增强,造成系统爬坡能力不足、频率异常等风险.因此,不同可再生能源渗透率下时间颗粒度的设置成为当前迫切需要解决的问题.提出基于全局灵敏度的日前调度时间颗粒度优化方法,采用Sobol′方法和多项式混沌展开的全局灵敏度方法量化不同时间颗粒度下净负荷波动性、不确定性对优化调度影响,在精细化程度和负荷预测准确率之间取得一种平衡,选择合适的时间颗粒度使优化调度效果最优.分析和仿真结果表明:时间颗粒度的选择主要由净负荷波动率决定,依据净负荷波动率选择合适时间颗粒度,使得不平衡功率最小化,可达到提升优化调度效果和降低调度成本的目的.

LNG高压供气系统工艺方案研究

LNG(液化天然气)高压供气系统主要应用于大型LNG动力船舶,其中MAN ME-GI二冲程低速机一直受制于国外技术。为了打破这一局面,对典型的LNG高压供气系统工艺进行分析梳理,提出了2种新型LNG高压供气系统工艺替代方案。通过实际案例分析比较,对LNG动力船舶在航行、装卸、加注、港口和锚地工况的BOG(蒸发气)气体量进行平衡计算,对比了不同LNG高压供气系统关键设备的规格,推荐BOG再液化装置采用Turbo-Brayton型、BOG/LNG管式混合器替代传统BOG/LNG换热器,优选出方案2作为国产化的LNG高压供气系统,为后续实船验证提供了工程基础。

新能源电动汽车火灾事故调查研究

近年来国家大力推动汽车电动化,针对消费者购买新能源电动汽车给出了诸多优惠,得益于此国内新能源电车保有量增长迅猛,但随之增加的火灾事故,则引起了消费者的广泛担忧,给电车的发展形成了很大阻碍。鉴于此,需要加强调查新能源电车火灾事故的成因,并据此探索可行的防控策略,以推动新能源电车产业的蓬勃发展。

自抗扰控制的九开关变换器提升分散式风电系统电能质量

为了提升高风电渗透率场景下分散式风电的电网故障穿越能力和系统抗扰性能,提出了九开关变换器型统一电能质量调节器方案。在分析九开关变换器数学模型的基础上,设计直流母线电压一阶自抗扰控制策略,可利用线性扩张状态观测器对扰动进行补偿,以降低直流电压的暂态超调;在分析永磁直驱风电机数学模型的基础上,网侧变换器采用线性自抗扰控制策略,以提高系统的动态性能。设计电压对称故障、不对称故障和连续故障3种电网复杂运行工况,对所提方案进行对比验证。研究结果表明,所提方案提升了分散式风电系统的响应速度,降低暂态超调约50%,实现了柔性故障穿越运行。

Descriptive IoT Based Design and Implementation of a 3-Input Automatic Transfer Switch with Data Logging Features

Electricity is crucial for critical sectors such as banking, healthcare, education, and business. However, in developing nations like Cameroon, persistent power fluctuations and outages present significant challenges, leading to communication disruptions, food spoilage, water supply interruptions, and financial losses. This study proposes a novel solution: a three-input automatic transfer switch integrated with Internet of Things (IoT) and data logging capabilities. The system automatically switches between three independent power sources based on priority and availability, employing electromechanical contactors, relays, and timers for seamless switching. It incorporates ATMEGA328P microcontrollers, a GSM module for communication, and an SD card module for efficient data logging. Safety measures, such as miniature circuit breakers, voltage monitoring relays, and proper grounding, ensure user protection and system integrity. A user-friendly mobile application enables remote manual switching and real-time system information requests, while SMS notifications inform consumers about power source changes. The system has a power rating of 4.752 kW, accommodating a maximum continuous load of the same value. Voltage dividers provide a reliable 3.37 VDC output from a 12 VDC input, and data logging operates effectively by storing system data onto an SD card every 1.5 seconds. Comprehensive testing validates the system’s performance, with an average percentage error of 2.31% compared to actual values, falling within an acceptable range. This solution distinguishes itself by incorporating modern technologies like data logging and IoT, addressing the limitations of existing alternatives.

新型再生长沟道GaN基准垂直MOSFET仿真研究

电能在转化与运用过程中会不可避免地出现能量的损耗,而电力控制和电能转换过程中最核心部分即为电力电子器件。GaN基准垂直MOSFET器件具有高输入阻抗、开关速率快以及对表面态陷阱不太敏感等优点,从而成为目前研究的热点,但由于沟道载流子的迁移率较低造成导通电阻与损耗较大。通过对再生长沟道GaN基准垂直MOSFET进行仿真,证明该结构可以有效解决沟道载流子的迁移率过低的问题。在再生长沟道GaN基准垂直MOSFET的基础上进行了结构改进,主要针对器件在源极区域与漂移区域的载流子分布进行了优化。其中,源极区域通过对源电极金属帽子下方Al_(2)O_(3)进行刻蚀,使得器件源极区域的电流导通路径得到了有效的缩短;而漂移区域通过在栅极下方插入一层载流子分布层,使得漂移区内载流子分布更加均匀。最终设计出了阈值电压为2.3V的新型再生长沟道GaN基准垂直MOSFET,器件的导通电阻低至1.8mΩ·cm^(2),击穿电压高达1053V。

FSRU动力模块及支撑结构强度评估

为保障结构的安全性,采用有限元分析方法对FSRU加装的动力模块、模块支撑结构、船体结构进行整体强度分析,采用极限设计法计算不同海况下的结构响应值。在此基础上,针对模块校核的各种工况,对结构进行设计优化,得到了合理可行的设计方案。研究成果可为FSRU动力模块及支撑结构设计提供一定参考。

基于状态重构的构网型风机与储能系统联合频率支撑控制策略

风电和储能联合系统调频特性受运行状态影响,调频能力难以准确评估,且长时间尺度调频功能影响发电效率,因此该文提出一种风储系统联合频率优化支撑控制策略,该策略基于当前储能系统荷电状态(stateof charge,SOC)重构调频能力,进而评估风电等价有功备用需求,并设计风电备用功率水平及其运行策略。该策略一方面引入具有自然惯量响应能力的构网型风机,联合设计储能自适应惯量控制来实现风储联合系统快速虚拟惯量支撑;另一方面基于频率扰动类型和当前装备状态特征信息构建风储系统运行方案,制定一次调频协调控制策略。仿真结果验证了所提策略的准确性与有效性,在不同风电出力、储能状态下实现负荷突增或下降时均能提供有效的有功频率支撑,提高了并网系统的频率稳定性。