基于测量波阻抗相位特性的多端混合直流线路保护方案

电网换相换流器和模块化多电平换流器(line commutated converter-modular multi-level converter,LCC-MMC)并联型多端混合直流输电系统结合了基于电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter-high voltage direct current,LCC-HVDC)与基于模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multi-level converter-HVDC,MMC-HVDC)的技术优势,但因其不一致的边界特性、特殊的汇流母线结构、不同的换流站控制策略,导致现有的线路保护方案难以直接应用。为此,文中提出一种基于测量波阻抗相位特性的多端混合直流线路保护方案。首先,推导不同故障位置测点处测量波阻抗表达式,发现在高频段内,测点处测量波阻抗相位在区内外故障条件下差异显著,且相位特征与故障距离、类型和过渡电阻等因素无关;接着,利用S变换提取测量波阻抗相位信息,并结合行波高低频能量比判据,实现故障识别;最后,在PSCAD中进行仿真验证。结果表明,所提保护能够区分T区母线与其相邻线路末端故障,在满足快速性的同时具备一定的耐受过渡电阻(500Ω)和抗噪声干扰(20 dB)能力,满足多端混合直流系统线路主保护要求。

基于三维正演的音频大地电磁阻抗相位不变量校正技术

复杂地形、地质条件的大地电磁数据解释容易出现假象,采用三维正演技术模拟地形和地表不均匀体的背景响应,对实测数据阻抗相位不变量进行校正,实现更准确的定性分析;对三维异常体模型的合成数据进行一维、二维多参数反演试算,以确定地形剧变区选择反演技术的最佳方案.合成数据的试反演结果显示一维反演水平切片假异常较多,二维反演能压制测向假异常,但不能压制走向的假异常,水平切片多出现测向条带.使用本文提出的阻抗相位不变量校正法扣除地形、地表背景响应,结合一维、二维反演,能使实际资料解释成果更加可靠.

基于等值阻抗相位特征的带并补电抗线路单相自适应重合闸故障识别方法

针对交直流混联系统交流输电线路故障后盲目重合于故障引发直流换相失败的问题,提出一种利用故障相等值阻抗相位特征识别故障性质的单相自适应重合闸方案。瞬时性故障时故障相线路侧等值阻抗主要由对地电容组成,阻抗呈容性且熄弧瞬间阻抗相位变化显著;永久性故障时故障相线路侧的等值阻抗主要由线路自阻抗、对地电容和过渡电阻组成,阻抗呈阻容或阻感特性。因此,以瞬时性故障等效模型为基准模型,采用工频相量快速提取算法计算等值阻抗,利用等值阻抗相位特征差异区分瞬时性故障和永久性故障。大量仿真分析表明,该判别方法适用于带并联电抗器输电线路,可快速识别单相故障性质并确认故障熄弧时刻,减小盲目重合于故障引发换相失败的可能,具有较好的耐过渡电阻能力。

用阻抗相位识别二维音频大地电磁垂向异常

从原理上分析了音频大地电磁阻抗相位在静位移和垂向电性异常体影响下的变化特性,并采用二维有限元方法进行了正演模拟。考虑到阻抗相位在静位移和真实垂向异常中的响应差异,认为利用阻抗相位开展综合解释对于识别二维垂向电性异常具有十分积极的意义。理论模型计算和工程实例表明,基于阻抗相位的综合解释方法对于识别二维垂向电性异常具有较好的应用效果。

大地电磁测深法阻抗相位的特性与应用

作为大地电磁测深法的主要参数,阻抗相位和视电阻率相比,具有较强的抗干扰能力和较高的分辨率。笔者从分析阻抗相位与视电阻率的关系入手,导出了相位视电阻率的递推公式,分析了阻抗相位的重要特性。以银额盆地实测大地电磁测深剖面资料的处理和解释为例,利用相位递推视电阻率校正了低频段视电阻率曲线的形态畸变,使视电阻率的残余静态效应得到了较好的压制,利用相位曲线的极值点准确地确定了白垩系低阻电性层的界面,弥补了视电阻率在资料解释中的不足之处,说明了阻抗相位在大地电磁测深资料处理解释中的作用。

大地电磁测深法阻抗相位的特性与应用

从分析阻抗相位与视电阻率的关系入手,导出相位视电阻率的递推公式,对银额盆地实测大地电磁测深剖面资料进行了低频段视电阻率曲线的形态畸变校正,使视电阻率的残余静态效应得到了较好的压制,利用相位曲线的极值点准确地确定了白垩系低阻电性层的界面。

便携式生物阻抗相位角测量仪

目的设计一台便携式的生物阻抗相位角测量系统,用于分析人体各身体成分及营养状况。方法为提高测量仪精度和数据分析能力,采用八电极分段阻抗测量方法,通过计算即可得到身体分段的阻抗。采用TI公司生产的AFE4300高集成度前端方案,以为提高便携性和测量精度。该测量仪主要分为6个部分,分别是AEF4300芯片集成前端、STM32单片机电路、有机发光二极管(organic lightemitting diode,OLED)显示器、电池及电源电路、USB数据传输电路及Flash数据存储器。其中,AFE4300集成前端实现电极的驱动与测量、ADC转换和IQ解调等功能; STM32单片机用于控制整个测量仪;OLED显示器进行数据显示;电池及电源电路通过低压差线性稳压器(low dropout regulator,LDO)技术实现并采用锂电池供电; USB数据传输电路实现数据的上传和锂电池的充电功能; Flash数据存储器用于存储测量数据和校准数据。结果通过对人体阻抗RC三元件模型的测量验证,该测量仪在阻抗模测量和相位角测量方面的误差分别低于2%和4%。通过对志愿者实测,测量时间约为30 s,符合相关文献数据。结论该测量仪的精度和测量速率都可以满足实用化要求,具有一定的市场价值。

PG-SGA联合生物电阻抗相位角分析技术的个性化营养干预在胃癌化疗中的应用

目的探讨基于患者主观整体营养状况评估量表(PG-SGA)联合生物电阻抗相位角分析技术的个性化营养干预在胃癌化疗中的应用价值。方法选取2021年3~12月庐江县人民医院肿瘤科收治的70例胃癌化疗患者作为研究对象,按照患者入院先后顺序分为两组,对照组基于营养风险筛查(NRS 2002)开展营养干预,观察组基于PG-SGA和生物电阻抗相位角分析技术开展个性化营养干预。观察两组患者入组时(T_(1))、干预第3天(T_(2))、干预第7天(T_(3))、干预第14天(T_(4))时营养状态和T_(1)1~T_(4)期间化疗不良反应发生情况。结果重复测量方差分析结果显示,T_(1)1~T_(4)期间,两组胃癌化疗患者清蛋白(ALB)、前清蛋白(PAB)、身体总水分(TBW)、肌肉量(LM)、去脂体质量(FFM)及体质量(Wt)组间差异有统计学意义(P<0.05),存在时间效应和交互效应;T_(1)1~T_(4)期间,观察组白细胞<4.0×10^(9)/L、血红蛋白<110 g/L、谷草转氨酶>40 U/L、谷丙转氨酶>40 U/L以及≥2级恶心呕吐等不良反应发生率低于对照组(P<0.05)。结论PG-SGA联合生物电阻抗相位角分析技术的个性化营养干预更有利于改善胃癌化疗患者营养状态,减少化疗相关不良反应发生。

框架结构对薄膜体声波谐振器性能提升的研究

本文研究了框架结构(Frame)对薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Resonator,FBAR)提升性能的作用,从两种Frame结构对体声波能量的反射匹配基础理论出发,针对其功能特点,以实验的方式确定了低频和高频多组框架微结构的组合,对多组FBAR进行了版图绘制以及光刻流片,最终通过片上测试得到了所有分组的谐振器性能.对测试得到的性能进行了分组统计筛选,从测试结果来看,经过优选之后的Frame结构分组无论是对低频还是高频FBAR谐振器都具有提升性能的作用.对低频(1.7 GHz附近)FBAR来说,并联谐振品质因数可以提升1000以上.对高频(5.5 GHz附近)FBAR来说,并联谐振品质因数可以提升300以上.对横向寄生模式较强的高频FBAR,优选的Frame结构可以提升谐振器的横向寄生模式抑制,使串联谐振频率之下的阻抗相位波动减少5°以上.

大地电磁测深中相位微分的研究

大地电磁测深研究中,长期以来使用视电阻率和相位作为解释参数,但视电阻率和相位均存在一定的局限性。本文从理论上研究了相位微分的性质,探讨了Bostick电阻率和Cagniard电阻率同相位微分之间的关系,通过实例说明了相位微分的使用方法。结果表明,一维和二维TM模式的相位微分是一个很好的参数,对H型模型和A型模型都能得到较准确的地质体参数。

航空多层铆接结构内层裂纹的远场涡流检测

多层铆接结构是飞机机身蒙皮与型材的主要结构。由于周期性载荷作用,其内部型材等承力部位易产生疲劳裂纹,该位置隐蔽性强,采用目视或常规无损检测技术难以检测出这些缺陷。而远场涡流检测技术可检测埋藏深度大的缺陷,采用该技术对飞机多层铆接结构的内层裂纹进行检测。结果表明:选择合适的检测频率时,检测信号阻抗的幅值与裂纹深度、检测信号阻抗的相位角与裂纹埋藏深度均呈良好的线性关系,对于确定的被检材料和检测传感器,得出的拟合公式可为裂纹损伤的定位、定量检测提供理论参考依据,从而获得裂纹的准确信息,实现裂纹损伤的准确定位和定量检测。

相位数据在分布式被动源电磁法中的应用

根据二维电阻率模型断面的正演计算,获得视电阻率及阻抗相位的数据,采用归一化相位异常方法,获得阻抗相位在二维断面上的归一化异常分布图,与传统的定性解释图件对比,归一化异常断面图较好地反应出模型中的电阻率异常.最后对分布式被动源电磁法在某多金属矿区获得的实际数据开展了归一化相位异常的提取,获得了有意义的圈闭异常.

FFT算法的便携式阻抗测试仪

针对传统阻抗测试仪体积较大、价格昂贵等问题,提出了基于FFT算法的便携式阻抗测试仪。该测试仪采用STM32单片机及FPGA作为处理器,双路高速A/D采样芯片采集电压信号,通过FFT算法对采集到的信号进行处理得到阻抗相位,同时将电压信号分解为虚部和实部发送至单片机,对电压实部和虚部信号进行矢量计算得到阻抗模值。经过实验研究,该测试仪性能稳定,测量精度高。

通过生物电阻抗测量评价欧洲鱿鱼的储藏保质期

本研究的目的是调研通过生物电阻抗测量评价冷冻鱿鱼储藏保质期的可能性.将新鲜鱿鱼放在（4±1）℃的冰箱中15d,并从死后第4天开始每2d进行检查.使用配有双相配置针式多电极阵列的精密阻抗分析仪在从100～100MHz范围内的200个频率下测量阻抗大小和阻抗相位;还确定了蛋白质溶解性、色度值和组织纹理参数.结果显示,阻抗（相位）、颜色和蛋白质溶解性与储藏期高度相关。

宁夏海原大震区西安州—韦州剖面大地电磁探测与研究

对穿过宁夏海原大震区西安州 (N36 .5°,E10 5 .5°)北至同心县韦州 (N37.2 8°,E10 6 .4 8°)的大地电磁测深剖面 ,采用远参考道大地电磁方法进行测量和资料处理 ,得到高精度的数据如视电阻率、阻抗相位、二维偏离度、最佳主轴方位角等 .依据这些数据 ,对测区的电性结构进行了定性分析和二维定量反演解释 .结果表明 ,沿剖面可以分成 5个电性区块 ,与西、南华山隆起 (Ⅰ )、兴仁堡—海原盆地 (Ⅱ )、中卫—清水河盆地 (Ⅲ )、中宁—红寺堡盆地 (Ⅳ )和鄂尔多斯西缘带 (Ⅴ )对应 ,各区块的边界由大断裂构成 .地表到深度 10km左右 ,西、南华山隆起和鄂尔多斯西缘带呈高阻特性 ,兴仁堡—海原、中卫—清水河、中宁—红寺堡三个盆地的电阻率较低且呈盆地凹陷形状 ,盆地基底显示为西南深东北浅的簸箕状起伏形态 ,基底最深约为 8km .西、南华山隆起、中卫—清水河盆地和鄂尔多斯西缘带的下地壳为“正常”电阻率结构 .兴仁堡—海原和中宁—红寺堡盆地的下地壳上部为“异常”低电阻率带 .192 0年的海原大震区存在明显的电性结构差异 ,震区西南侧和上部区域为相对高阻 ,东北侧和下部区域为相对低阻 .

电磁场定点连续观测在地震预测研究中的应用

文中利用"十.五"期间静海地震台布设的秒采样大地电磁网(N-MT)仪器系统和FHDZ-M15地磁组合系统的同步观测数据,实现了固定台站大地电磁测深(MT)观测。采用Robust技术对静海地震台2008年1—6月记录的天然电磁场观测数据进行了MT处理,得到了张量阻抗资料。经过对周期为6～600s范围的18个相同周期的视电阻率及阻抗相位随时间的变化进行分析,其中有多个周期的视电阻率及阻抗相位的时序曲线在2008年3月11日卢龙ML4.2地震前出现异常变化。研究使用的资料周期对应深度为5～50km,属华北地震震源深度范围,其结果反映了震源区地层地震前后震源深度的电性变化。MT方法比现行的地电观测方法具有更直接反映震源区地层的电性变化和更深的勘探深度的优势。

CSAMT场源效应试验研究

在可控源音频大地电磁法(CSAMT)野外勘查中,往往会存在场源效应的影响,而且场源效应也是长期以来困扰CSAMT野外施工和数据处理解释的难题。因此,识别场源效应,分析场源效应的影响特征,对CSAMT的实际应用效果非常重要。这里采用野外试验的方法,对场源效应进行了试验对比,初步总结了CSAMT场源效应对其视电阻率和阻抗相位的影响特征。

二维大地电磁静位移估算及其在隧道勘探中的应用

研究目的:在长大隧道的音频大地电磁勘探中,如何客观地识别与处理静态位移引起的虚假电性异常是主要技术难题之一。考虑到二维结构中阻抗相位不受静态位移影响的特点,提出了基于阻抗相位的静态位移因子估算方法,以期可以对静态位移量进行更为客观地估算。在此基础上,开展了静态位移因子在二维反演中的应用研究,以确保反演模型的电性结构更为合理。研究结论:(1)与目前其他静态校正方法相比,以阻抗相位为基础估算得到的静位移因子客观真实、人为随意性较小;(2)使用位移因子对异常区实测曲线进行平移,根据平移曲线的一维反演结果可以为二维反演构建较合理的初始模型;(3)对原始数据进行二维反演,既能有效地消除静态效应对反演模型深部结构的影响,也能在反演中获得正确的浅部电性结构;(4)模型验算以及工程实例表明:本文提出的静态位移因子估算算法及其在反演中的应用方法可以有效地压制二维大地电磁静态效应。

分布式被动源电磁法系统及其应用

分布式被动源电磁法系统 ,简称DPEM。DPEM利用天然电磁场或人文电磁场作为源场 ,研究大地的电磁响应 ,探测地下电性分布及地质结构 ,可适应各种复杂的地理地质环境。主要特点有 :同步阵列遥测不同地理坐标点的电磁场 ,具有高信噪比、高分辨率和高效率 ;主机 -子机系统 ,为非封闭挂接式 ,可按使用要求配置子机数量 (坐标点数 ) ,一次实现面积性同步覆盖测量 ;频率范围 16kHz～ 0Hz ,实现浅自近地表、深至 1km、直至上地幔的不同地质目标的探测 ;可提供视电阻率、阻抗相位、异常相位等地电学参数。文中介绍了 3个工作实例。

隐伏构造的MT二维联合正演与分析

由于隐伏断层构造模型的地电结构比较复杂,其大地电磁法的视电阻率收敛于地下真实电阻率的速度会直接影响正演结果的精度。运用大地电磁阻抗相位和视电阻率对隐伏断层构造进行正演模拟研究,采用有限单元法对常见的隐伏断层构造模型进行大地电磁正演模拟与分析,除模拟计算出各个模型的视电阻率外,还利用阻抗值获得各频点下的相位值,再对TE和TM极化模式下阻抗相位和视电阻率的正演结果进行分析。模拟结果表明,当地层电阻率由上到下变小时,阻抗相位表现为小于45°,电阻率变大时,表现为大于45°;阻抗相位也可以表征地下电性的变化特征,其敏感度比视电阻率高,从阻抗相位拟断面图可以分辨出隐伏构造体的类型。