基于时间模式注意力的炼化装置振荡传播分析

现有针对炼化装置的振荡传播分析方法构建的振荡传播因果模型中冗余、错误因果关系较多,为此,提出基于时间模式注意力的炼化装置振荡传播分析方法。考虑到时间模式注意力对数据的周期性特征提取能力较强的特点,将其与格兰杰因果分析相结合进行振荡传播因果模型构建,该方法构建的因果模型冗余、错误因果关系较少。同时利用设计结构矩阵对炼化装置的过程变量进行分组处理,以降低所提方法的计算复杂度。所提方法的有效性在催化裂化分馏塔动态仿真模型上得到了验证。

基于TM03模式的V波段同轴渡越时间振荡器设计

随着高功率微波源频率的提升,腔体尺寸会随着电磁波波长的缩短而减小,从而导致器件功率容量不足,增大了射频击穿、脉冲缩短的风险。为了提升高频器件的功率容量,提出了一种基于TM03模式的低表面场强V波段同轴渡越时间振荡器,通过引入TM03模式的方式在极高频下拓宽腔体的横向尺寸,从而降低表面场强,提升功率容量。为了激励TM03模式并使之成为器件主要工作模式,计算了束波互作用结构的色散曲线及耦合阻抗,通过腔体设计使TM03模式的相速度与电子速度同步并发生换能,从而获得较低的群速度以及较高的耦合阻抗,最终成功在慢波结构中建立起了TM03模式电磁场。随后的粒子模拟仿真表明,在二极管电压400 kV、电流5 kA的条件下,输出微波功率达440 MW,频率为62.25 GHz,转换效率为22%,最大表面场强为1.6 MV/cm。

分网接入方式下LCC-HVDC系统运动方程模型及交互振荡模式的阻尼特征(二):交互振荡模式研究

为研究分网接入方式下电网换相换流器高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)系统的交互振荡模式及阻尼特征,基于系统的状态空间模型及系列文章(一)建立的运动方程模型,提取了表征逆变侧电气与控制环节强耦合特性的多个弱阻尼交互振荡模式,研究了不同短路比工况下交互振荡模式的变化特征。在此基础上,通过复转矩系数法量化评估了整流侧/逆变侧内部自稳性路径及双极交互作用致稳性路径对主导交互振荡模式阻尼特性的贡献度。结果表明:1)不同短路比工况下交互振荡模式的阻尼比会进行重新分配;2)当逆变侧正负极短路比相差较大时,双极交互作用较弱,正负极系统的稳定性由2个交互振荡模式各自主导,且稳定性特征有所差异;3)当逆变侧正负极短路比相近时,双极间动态交互加强,交互振荡模式会同时主导参与系统两极的稳定性,正负极稳定性特征相似。

高频振荡通气模式联合猪肺磷脂注射液治疗新生儿胎粪吸入综合征并肺动脉高压的临床效果

目的 观察高频振荡通气模式联合猪肺磷脂注射液治疗新生儿胎粪吸入综合征(MAS)并肺动脉高压(PHN)的临床效果。方法 采用回顾性研究,选择2020年10月—2023年2月武威市凉州医院儿科收治的80例MAS并PHN患儿临床资料,依据治疗方式不同分为HFOV组和CMV组各40例。在猪肺磷脂注射液治疗的基础上,HFOV组加用高频振荡通气模式(HFOV),CMV组加用常频机械通气(CMV)。比较2组疗效,治疗前后血气指标、呼吸功能指标[呼气流量峰值(PEF)、最大自主通气(MVV)、气道阻力(RAW)及肺顺应性(CL)]、肺动脉压(PAP)、治疗相关时间及并发症。结果 HFOV组总有效率高于CMV组(97.50%vs.82.50%,χ^(2)=5.000,P=0.025)。治疗72 h后,2组吸入氧浓度、动脉血二氧化碳分压低于治疗前,动脉血氧饱和度、动脉血氧分压、氧合指数高于治疗前,且HFOV组低/高于CMV组(P<0.01);2组PEF、MVV、CL高于治疗前,RAW、PAP低于治疗前,且HFOV组高/低于CMV组(P<0.01)。HFOV组肺部啰音消失、发绀消失、机械通气、氧疗及住院时间均短于CMV组(P<0.01);HFOV组与CMV组并发症总发生率比较差异无统计学意义(12.50%vs.22.50%,χ^(2)=1.385,P=0.239)。结论 HFOV联合猪肺磷脂注射液治疗MAS并PHN疗效较好,可有效改善患儿血气指标与呼吸功能,降低PAP,快速缓解临床症状,且不会增加并发症发生风险。

基于阻尼转矩分析的电力系统频率振荡模式辨别与分析

近年来,实际电网中多次出现频率振荡现象。研究表明,该现象与电力系统调频动态过程密切相关,包括一次调频(PFR)模式和自动发电控制(AGC)模式。为分析系统中不同调频过程动态对频率振荡的影响、厘清不同振荡模式的内在区别与振荡表现,将阻尼转矩分析(DTA)理论进行推广,建立适用于电力系统频率稳定分析的DTA方法,能够揭示调频控制过程阻尼转矩的产生、分配和传递机理。同时,基于该方法提出了电力系统频率振荡模式辨别方法,定义阻尼转矩模式辨别指标,该指标能够有效反映调频环节对振荡模式的阻尼贡献和影响、准确辨别系统频率振荡模式。在算例分析中,通过仿真验证了文中方法的有效性和可行性,并分析了不同模式的振荡表现和影响机理。

基于硬件在环仿真的DFIG并网系统开环模式谐振风险及验证

开环模式谐振理论是阐释风电并网引起的电力系统振荡机理的研究成果,其中基于平均模型的离线时域仿真结果可信度存疑。为提升开环模式谐振的工程指导可靠度,首先基于硬件在环仿真,组建了用于验证开环模式谐振的半实物实验平台;其次建立双馈风电场并网系统的小信号模型,提出开环模式分析通用方法评估系统振荡风险;最后以两个算例进行了开环模式谐振现象的分析与实验。得到结论:硬件在环仿真的结果符合开环模式分析的结果,在开环模式谐振条件下,系统稳定性下降。留数法可以较为准确地预测系统闭环模式,系统参数的合理整定可以减小开环模式谐振带来的影响。

风电接入对柔性直流电网站间耦合振荡模式的影响及站间交互作用的定量评估

风电具有复杂的动态特性,其接入直流电网后对换流站间耦合振荡模式的影响尚不明确。针对该问题,文章首先建立了柔性直流电网小信号模型,对比了柔性直流电网交流侧分别联接等值交流系统和风电场时系统振荡模态的异同,识别了换流站间耦合振荡模式;然后利用各换流站状态变量的总参与因子区域分布特征研究了风电场出力以及换流站控制参数变化时对站间耦合振荡模式的影响;最后通过相对增益矩阵(relativegainarray,RGA)方法定量评估了有无风电接入时换流站间的交互作用程度。理论和仿真结果表明,风电接入会引入新的弱阻尼模态,但不会改变柔性直流电网的站间耦合现象。柔性直流电网中,逆变侧定直流电压站与定功率站在特定频段具有较强的负交互作用,导致在该频段内的振荡容易在这两个站内互相激发;同时,风电场与风电场侧换流站之间具有强交互作用,与其他换流站间相互作用程度较弱,对于风电接入柔性直流电网引发的稳定性问题,可分别关注风电场与风电场侧换流站间的交互作用以及直流电网各换流站间的交互作用。

容量保证的高频振荡通气模式对胎龄28~34周早产儿呼吸衰竭疗效的前瞻性随机对照研究

目的探讨容量保证的高频振荡通气(volume-guaranteed high frequency oscillation ventilation,HFOVVG)与常频机械通气(conventional mechanical ventilation,CMV)治疗早产儿呼吸衰竭的疗效差异。方法前瞻性纳入2018年10月—2022年12月东南大学医学院附属江阴医院新生儿科住院的112例呼吸衰竭早产儿(胎龄28~34周)为研究对象,采用掷硬币法基于机械通气模式随机分为HFOV-VG组(44例)和CMV组(68例),比较两种通气模式的治疗效果。结果HFOV-VG组和CMV组治疗24 h后动脉血pH、氧分压、二氧化碳分压及氧分压/吸入气氧浓度均较治疗前改善(P<0.05),且HFOV-VG组改善效果优于CMV组(P<0.05)。两组早产儿并发症、28 d病死率、住院时长比较差异无统计学意义(P>0.05),但HFOV-VG组有创机械通气时间短于CMV组(P<0.05)。随访至纠正6月龄,两组早产儿小儿神经心理发育量表的发育商、大运动、精细动作、适应能力、语言、社会行为得分差异无统计学意义(P>0.05)。结论HFOV-VG模式较CMV模式能够更快提高氧分压、促进二氧化碳排出,从而改善呼吸衰竭早产儿的氧合、缩短呼吸机使用时间,对患儿短期神经行为发育无显著影响。

多直驱风机经柔直并网系统相近次同步振荡模式参与因子的弱鲁棒性分析

多台直驱风电机组运行工况相似的情况下,直驱风电场经柔直并网系统中存在相近的次同步振荡(SSO)模式,这些SSO模式的参与因子对参数变化极为敏感,从而影响阻尼控制器的最优安装位置。针对这一特殊现象,首先基于矩阵摄动理论,揭示相近SSO模式的参与因子对参数变化敏感的原因;然后,呈现了这一特殊现象对阻尼控制器的不利影响,并提出了参与因子灵敏度的概念,分析了关键因素对多直驱风机经柔直并网系统相近SSO模式的参与因子灵敏度;最后,提出了存在相近SSO模式情况下消除/减小参与因子弱鲁棒性危害的多种方案。通过在PSCAD/EMTDC中搭建多直驱风机经柔直并网系统的时域仿真模型,验证了理论分析结果的正确性。

基于支路模式振荡能量的低频振荡区域定位方法

电力系统发生低频振荡时,参与振荡的机组通过网络中的支路交换振荡能量,故支路上蕴含丰富的振荡信息。针对系统不同模式下振荡区域的识别问题,该文提出一种基于支路模式振荡能量的低频振荡区域定位方法。首先,在推导满足能量守恒定律的电力系统能量函数基础上,定义从网络角度研究系统振荡规律的支路振荡能量;解析发现支路振荡能量由多个支路模式振荡能量叠加而成,并提出多模式下支路模式振荡能量的提取方法;随后,通过理论推导建立支路模式振荡能量与发电机状态变量之间的解析关系,为采用支路模式振荡能量研究低频振荡问题奠定了基础;最后,建立基于支路模式振荡能量的低频振荡区域定位方法,并通过仿真分析验证了该方法的有效性。

LCC-HVDC系统整流–逆变交互振荡模式稳定变化特征及机理研究

LCC-HVDC系统联接弱交流系统时,整流站和逆变站之间存在强交互作用。研究发现,对于弱交流系统场景,LCC-HVDC的整流侧和逆变侧交流系统在不同短路比(short-circuit ratio,SCR)组合下,系统稳定性由整流–逆变交互振荡模式主导,且随定电流控制参数的改变呈现“单调–非单调”更迭现象。该文通过阻尼比特性曲线和参数灵敏度研究该“单调–非单调”更迭现象的产生机理,指出该现象是由两端交流系统强度相互制约下的整流–逆变强交互作用导致,体现出系统稳定性趋势的“木桶效应”,即LCC-HVDC系统的稳定性趋势由所联接交流系统强度弱的一侧换流站主导。基于PSCAD/EMTDC的详细电磁暂态仿真,验证整流–逆变交互振荡模式稳定变化趋势的“单调–非单调”更迭现象。该研究可为掌握实际工程交互作用振荡模式及选取合理控制参数提供理论支撑。

带双腔反射器的X波段低磁场过模相对论返波管振荡器

提出了一种X波段过模低磁场高效率相对论返波管振荡器(RBWO),其主要结构包括一个双谐振腔反射器、一个周期性慢波结构和一个插入式同轴内导体模式选择器。该RBWO采用了过模结构,较大的过模比带来了更高的功率容量。慢波结构分为空心与同轴两部分,插入同轴避免了高阶模式的竞争,使两段慢波结构分别工作在TM_(02)和同轴TM_(01)模式下。同时,插入同轴还起着模式转换的功能,将TM_(02)转化为TM_(01),最终在输出波导中输出纯TM_(01)模式。双谐振腔反射器使慢波结构在过模条件下与二极管区域能够实现良好隔离,同时为电子束提供足够的预调制,实现在低磁场下较高的微波转化效率。利用粒子模拟仿真对器件进行优化设计,在二极管电压850 kV、束流11.74 kA、引导磁场0.63 T的条件下,获得了3.5 GW的微波输出功率,微波中心频率为9.46 GHz,转换效率约为35%。

基于经验模态分解的电力系统机电振荡模式识别方法研究

当前机电振荡模式识别多采用粒子滤波算法,此方法易受到信号高频成分波动影响,导致识别准确性较低。为此,提出了基于经验模态分解的电力系统机电振荡模式识别方法。该方法对原始振荡信号进行去噪处理,还原真实信号,采用经验模态分解算法分解信号,并提取振荡参数,通过设计阈值门限准则,抑制高频波动,以此为依据,计算求取不同振荡模式下的状态参数,由此实现机电振荡模式的识别。对比实验结果表明,在电力系统机电振荡模式识别中,该方法具有更高的识别准确性。

基于文氏桥振荡器的CCCⅡ带通滤波器

为了得到一个最简单、最经济的电流模式高Q带通滤波器,根据传统的文氏桥振荡器和伴随网络理论,设计了一个电流模式/跨导模式的CCCⅡ带通滤波器。通过调整CCCⅡ的偏置电流,电路的极点频率和品质因数能够被独立地电调谐,当满足IB3=2IB4,电路还能产生正弦振荡。由于电路使用4个CCCⅡ和2个接地电容,因此电路适宜集成。计算机仿真结果表明设计方法正确。

非同步模式振荡器的设计

阐述一种性能较高的非同步模式的振荡器的设计,通过外接RC可调电路充放电实现振荡功能。利用Cadence软件平台搭建电路并进行系统仿真。振荡器的主要模块包括比较器、分压电路、放电电路以及逻辑电路。仿真结果表明,在供电电压为5V时,振荡器能有效地实现内部翻转,输出稳定的时钟信号。可应用于DC-DC电源管理芯片中。

X波段低相噪蓝宝石振荡器

设计了一款低相噪蓝宝石振荡器并对其进行温度控制,基于蓝宝石谐振器理论,采用有限元仿真软件完成了蓝宝石谐振器设计。蓝宝石谐振器实测中心频率为9.84 GHz,有载Q值113 000。将该蓝宝石谐振器作为选频网络与放大器、滤波器、移相器和耦合器构成低相噪蓝宝石振荡器。振荡器的输出工作频率9.84 GHz,输出功率9 dBm,偏离载波1 kHz处相位噪声为-117 dBc/Hz,偏离载波10 kHz处相位噪声为-144 dBc/Hz,偏离载波100 kHz处相位噪声为-161 dBc/Hz。该振荡器有助于提高雷达对于低慢小目标的检测能力。

基于频域阻抗网络建模分析的交直流微电网振荡问题研究

交直流微电网在不同类型电力电子变流器的不同带宽控制环节作用下,容易引发系统发生宽频振荡问题。现有的微电网振荡分析主要基于阻抗分析法和特征分析法,然而这两种方法存在一定的局限性。为此,该文研究了基于频域阻抗网络模型的交直流微电网振荡问题建模与分析方法。首先,建立了交直流微电网在频域下的等效阻抗网络模型,并计算节点频域导纳矩阵及回路频域阻抗矩阵。其次,基于频域模式分析法,建立了交直流微电网的节点/回路振荡参与程度指标以及设备和控制参数的灵敏度指标,给出了振荡的交直流传播特性分析方法,便于明晰系统振荡机理与关键影响因素。最后,通过Matlab/Simulink时域仿真及算例分析验证了上述频域阻抗网络建模和振荡稳定性分析方法的有效性。

基于中枢模式发生器的机器人足端轨迹规划

提出一种仿生足端轨迹控制法,与传统方法相比,该方法用单个CPG神经元,将振荡器产生的轨迹直接作用于六足机器人足端,通过逆向求解各关节角度,节律摆动机器人各足实现横向行走。可调节CPG振荡器中的负载因子,周期,幅值等参数,实现六足机器人足端轨迹中的步距,步幅以及在摆动相过程中的前摆轨迹和后摆轨迹调节。通过Matlab与Coppeliasim联合仿真,验证了改进后的模型应用在足端轨迹的可行性,与传统方法相比,参数调节灵活性高,并发处理效果好。

间断磁探针阵列诊断数据的振荡模式分析

托卡马克磁探针阵列通常是围绕等离子体均匀布置的完整环形系统。由于受到布置空间的限制,HL 2A装置的磁探针只能组成带空白区域的间断阵列。在分析了HL 1M极向磁场振荡———Mirnov振荡模式的基础上,探索了HL 2A磁探针阵列诊断应注意的问题。

基于网络能量的新能源并网电力系统失步振荡中心影响因素及迁移特性

随着新能源的接入,由于新能源出力随机性强,且其通过变流器并网对电力系统惯量贡献很小,新能源接入电网后系统惯量降低,使得系统失稳模式复杂多变,振荡中心发生迁移,传统基于继电保护思维的固定解列方案因此失效,极易引起失步振荡问题,将可能导致大停电事故和系统崩溃。因此,由新能源接入引起的电网振荡中心迁移问题变得尤为突出。首先,考虑新能源特性,研究新能源并网对失步振荡特征影响规律;其次,确定新能源参与失步振荡形式,分析新能源并网失稳模式变化规律和特点;最后,基于新能源电网失步振荡能量解析结果,研究新能源电网能量与振荡中心间的相关性,研究影响新能源电网振荡中心迁移的不同因素,揭示新能源电网振荡中心迁移的内在机理。