不同电流密度经颅直流电刺激对脑卒中患者上肢运动障碍疗效分析

目的对比分析不同电流密度经颅直流电刺激对脑卒中患者上肢运动障碍的疗效。方法选择2019年3月至2022年6月首都医科大学宣武医院收治的45例脑卒中后上肢运动障碍患者,随机予以低电流密度(0.028 mA/cm2,低密度组)、中等电流密度(0.057 mA/cm2,中密度组)和高电流密度(0.080 mA/cm2,高密度组)电刺激(每组各15例),于治疗前和治疗后1周采用Fugl‑Meyer上肢评价量表(FMA‑UE)和上肢动作研究测验量表(ARAT)评价上肢运动功能,改良Barthel指数(mBI)评价日常生活活动能力。结果不同电流密度组患者治疗后FMA‑UE(F=284.343,P=0.000)、ARAT(F=180.427,P=0.000)和mBI(F=487.159,P=0.000)评分均高于治疗前;各组间FMA‑UE(F=2.293,P=0.000)和ARAT(F=2.572,P=0.000)评分差异有统计学意义,其中高密度组和中密度组FMA‑UE(t=2.426,P=0.029;t=2.140,P=0.035)和ARAT(t=2.537,P=0.024;t=2.353,P=0.028)评分均高于低密度组。结论经颅直流电刺激可有效改善脑卒中患者上肢运动功能,尤以电流密度0.057和0.080 mA/cm2效果更佳。

不同电学参数和水流条件下电栅对鲤(Cyprinus carpio)的阻拦效果

脉冲直流电导阻鱼技术已被广泛应用于阻止入侵物种扩散、驱赶鱼类远离危险区域并将其引导至有利区域,如鱼道。但是脉冲直流电的有效性受多方面因素的影响,其主导因素目前尚未定论。以鲤为研究对象,在静水条件下采用4因素3水平正交实验方法分析了脉冲电压、脉冲宽度、脉冲频率和电极摆放方式的电栅拦鱼效果及其对鱼类受伤尾数的主次影响,然后选择最优组合开展不同流速下(0,0.3,0.5 m/s)的驱鱼实验,分析流速对拦鱼效果的影响。结果表明:在静水工况下,影响拦鱼电栅效率的主要因素为电极布置方式>脉冲宽度>脉冲频率>脉冲电压,电极布置为方式1(垂直水流间距80 cm)、脉冲电压140 V、脉冲频率10 Hz、脉冲宽度10 ms是拦鱼效果最佳的组合。电学参数对鲤的伤害无显著性,平均受伤尾数不超过实验鱼总数的15%。流水条件下,三种流速工况下拦鱼电栅的阻拦率无显著差异,但是随着流速的增高阻拦率呈现先降低后增加的趋势。该研究将为保护鱼类资源和防止入侵鱼类跨区域传播提供依据。

基于钳位型断路器的柔直系统控保协同技术

柔性直流系统以其在输电领域的巨大优势而获得广泛应用.但在直流系统中,短路故障的强冲击性与电力电子器件的脆弱性之间的矛盾异常尖锐,现有保护策略难以同时满足高速动性与高可靠性的要求.本文从控保协同思想出发,基于一种电压钳位原理的直流断路器,提出一种新的故障处理模式,初步探究在柔直系统中控制与保护深度融合的可能性.当发生短路故障时,投入断路器和换流器相配合的限流功能,一方面限制电力电子器件的过流,解决其脆弱性问题;另一方面为保护提供边界,辅助实现故障的快速定位.在甄别出故障线路后,利用断路器的故障切除功能将故障隔离.此方案同时实现了故障限流、保护边界和故障切除3项功能,可有效缓减由于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)器件脆弱性所带来的一系列保护问题.在PSCAD/EMTDC中搭建四端双极柔性直流电网模型,仿真结果表明,本控保协同方案能在5 ms内准确识别并隔离故障线路,而且具有较强的耐受过渡电阻能力.

低压应力对片状软磁材料磁性能的影响

对两种片状软磁材料(H12、1JH3)在低压应力状态下的直流磁性能进行了研究,试验表明,低压应力对软磁材料具有较大影响,且不同材料的影响趋势及程度各不相同。验证了直流磁性能测试的国家标准中,保护盒的应用是必要的。

P300与慢性意识障碍患者经颅直流电刺激响应的相关性研究

目的:利用两组加工深度递增式变化的事件相关电位(ERP)Oddball范式探讨经颅直流电刺激(t DCS)响应慢性意识障碍患者的电生理学特征。方法:研究纳入17例无反应觉醒综合征(UWS)和30例微意识状态(MCS)患者,对其进行两组加工深度递增式变化范式的ERP检查,后在连续10个工作日内接受20次左侧前额叶背外侧(DLPFC)区域t DCS治疗,根据改良昏迷恢复量表(CRS-R)评估结果分为响应者和非响应者,分析干预响应者一般情况特征及电生理学特征。结果:在UWS患者中,性别、年龄、病程、接受手术情况、CRS-R评分、P300出现情况均与t DCS响应性无关(P>0.05);而在MCS患者中,CRS-R评分(P=0.015)和反名-正名(DO)范式中P300出现情况(P=0.005)与tDCS响应性相关,而性别、年龄、病程、接受手术情况、纯音—正名(TO)范式中P300出现情况与响应性无关(P>0.05)。结论:更高的CRS-R评分和分层听觉ERP范式中P300的存在,特别是DO范式中的P300成分与MCS患者的tDCS响应性有关,推测是由于DO范式中P300成分代表患者残存的语义加工处理能力,因此具有优先恢复的能力。

经颅直流电刺激对慢性期脑卒中偏瘫患者上肢运动功能的疗效分析

目的:研究双侧经颅直流电刺激(dual-hemispheric transcranial direct current stimulation,Dual-tDCS)对慢性期脑卒中患者上肢运动功能的影响,为治疗慢性期脑卒中上肢功能障碍提供基于神经机制的理论依据。方法:选取某院24例慢性期脑卒中上肢运动功能障碍患者,按照随机数字表法将其分为研究组(n=13)和对照组(n=11)。对照组采用tDCS伪刺激联合常规康复治疗,研究组采用Dual-tDCS联合常规康复治疗。治疗前后,采用Fugl-Meyer运动功能评定量表上肢部分(Fugl-Meyer assessment upper limb scale,FMA-UL)及日常生活活动能力(activities of daily living,ADL)测评量表对患者活动能力进行评估。对比治疗前后初级运动皮层(M1区)与全脑功能连接(functional connectivity,FC)的变化。使用SPSS 24.0统计学软件进行数据分析。结果:治疗后,2组患者的FMA-UL、ADL评分比治疗前均显著提高,且研究组评分明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。M1区与全脑FC分析显示,治疗后对照组健侧M1区到患侧枕中回、健侧舌回、健侧角回FC降低(P<0.01);患侧M1区未见FC变化脑区。治疗后研究组健侧M1区到健侧小脑、健侧小脑蚓部FC降低,到患侧中央前回FC增加(P<0.01);患侧M1区到患侧小脑、患侧颞中回FC增加,到健侧中央前回FC降低(P<0.01)。结论:Dual-tDCS对大脑的神经调控作用可改善慢性期卒中患者运动和非运动相关脑区的FC,可能是慢性期脑卒中上肢运动功能障碍的康复机制。

不同颅脑部位经颅直流电刺激治疗帕金森病冻结步态的疗效观察

目的:观察经颅直流电刺激(tDCS)治疗帕金森病(PD)冻结步态的临床疗效。方法:选取2023年1月~2023年6月在新乡医学院第一附属医院治疗的PD患者共72例,采用随机数字表法分为对照组、初级运动皮层组(M1组)及左背外侧前额叶皮层组(L-DLPFC组),每组24例。M1组将阳极放置在优势半球M1头皮处,L-DLPFC组将阳极放置在优势半球DLPFC头皮处,阴极均放置在对侧眶上裂,M1组及L-DLPFC组刺激强度为2mA,每次持续时间20min,对照组电极放置位置与M1组相同,仅前1min内给予2mA的刺激。刺激治疗5d。于治疗前及治疗5d后分别采用帕金森病综合评定量表的第3部分(MDS-UPDRSⅢ)、帕金森病冻结步态(FOG)评分、起立行走计时测试(TUGT)对3组患者进行评估。结果:治疗后,M1组、L-DLPFC组MDS-UPDRSⅢ、FOG评分、TUGT时间均较治疗前减少(均P<0.05);M1组、L-DLPFC组MDS-UPDRSⅢ、FOG评分、TUGT时间均较对照组减少(均P<0.05);M1组与L-DLPFC组MDS-UPDRSⅢ、FOG评分、TUGT时间比较差异无统计学意义。结论:在优势半球M1及L-DLPFC应用tDCS可在短时间内改善帕金森病患者的冻结步态症状,提高生活质量。

红外探测器中一种电容式反馈跨阻放大器的设计

放大器电路对提高红外成像技术中红外探测器的读出精度,是至关重要的。针对电容式反馈跨阻放大器的设计进行了研究,提出了一种在反馈回路中用晶体管代替反馈电阻的新的拓扑结构。对于所提出的拓扑结构,提出并分析了与系统稳定性相关的诸如截止频率和衰减比等的总体频率响应和设计参数,从而获得高直流输入动态范围。此外,还讨论了在直流反馈回路中加入额外的电容以确保系统的稳定性。分析、仿真和实验结果的良好一致性验证了所提出的CF-TIA方案的有效性,而且所提出的电路设计在正常或低直流输入下的整体噪声性能方面相比于传统的CF-TIA方案更具优势。尽管本文中的电路采用分立元件实现,但提出的频率响应模型和稳定性分析适用于所有CF-TIA应用和CMOS芯片设计。

高压直流输电保护定值整定依据及配合关系探讨

在中国30余年的高压直流输电工程实践中形成了一套高压直流输电保护系统定值体系。文中结合近年来在应用中出现的复杂案例,对以下保护的定值整定依据开展了进一步探讨:阀短路保护启动定值需避开与换流阀并联的阻容回路的充电电流;换流器过流保护过负荷段定值整定依据是直流控制系统失控造成直流运行电流超过控制的过负荷目标值,以及控制目标电流超过所设定的运行时间;直流低电压保护阈值及延时定值的整定需兼顾保护的后备功能,不确保与换相失败保护双桥原理长延时段配合。另外,深入探讨了交直流系统间、金属回线运行方式下直流保护间,以及高压线路再启动与低压再启动间的定值配合问题。最后,提出了高压直流输电保护系统的定值及定值间的配合应有一定的规范性和适度的灵活性的建议。

车载逆变电源的设计与实现

为解决车载电源的转化问题,提出一种将汽车车载电源从直流12 V转化为交流220 V的车载逆变电源设计方法。该方法将直流12 V作为输入,通过前级升压和后级逆变2个功率转换电路,得到220 V/50 Hz的正弦交流电压。前级升压电路以SG3525作为主控芯片,采用推挽变换电路拓扑结构,利用高频变压器进行隔离升压,通过设计直流母线电压负反馈电路,避免出现直流母线电压的过压;后级逆变电路以EG8010作为主控芯片,采用全桥拓扑结构和SPWM控制技术,通过设计过压过流保护电路和过温保护电路,避免电路过压和过温。实验结果表明,该车载逆变电源在输入直流电压为(12±1.5) V的范围内均可输出稳定的交流电压(219.5~220.1 V),且整机测试效率保持在97.5%左右,具备良好的参数性能。

混合级联特高压直流功率损失计算方法研究

混合级联特高压直流(UHVDC)在降低直流换相失败风险的同时提升了直流输电的灵活性,但由于LCC与VSC混合拓扑导致不同阀组闭锁后健全阀组的功率传输能力存在不确定性,影响了直流功率损失准确计算。此处提出了一种适用于混合级联UHVDC的功率损失计算方法。直流控制系统以极为单位计算阀组闭锁后的直流功率并发送安控系统计算直流功率损失,设计了合理接口与数据处理方式保证阀组单次及相继故障直流功率损失计算的准确性。最后通过试验,验证了所提方法的正确性与有效性。

海洋电磁发射机可控源整流电路动态性能优化

海洋电磁发射机在非理想状况工作时母线会产生冲击电压,严重时损坏开关管和滤波电容,为此提出一种混合控制策略。首先,基于dq坐标系的前馈解耦控制策略分析海洋电磁发射机可控源整流电路的动态性能,其次,通过理论证明负载扰动和无功电流iq≠0影响控制系统的动态性能,然后提出在dq电流解耦控制中引入瞬态直接电流思想的改进q轴混合控制方法,在dq电流解耦控制中引入负载电流前馈和无功电流iq≠0环节,改善了d轴电流id的响应速度,提高了控制系统的动态性能。最后,实验结果对比表明,混合控制方法在负载突变、直流侧电压给定值突变和船上柴油发电机电压跌落3种情况下,直流侧电压超调差最小,与最长调整时间相比减少了65%左右。

基于七阶NR法与Broyden方法的柔性直流系统潮流新算法

目的 为了解决当前柔性直流输电系统潮流算法求解效率低的问题,方法 首先提出基于七阶NR法的潮流算法,该算法相较于传统的潮流算法具有更高的收敛阶数,可以有效减少迭代次数,提高算法效率;其次,针对七阶NR法单步迭代计算量大的问题,提出基于七阶NR法与Broyden方法的改进算法,利用七阶NR法突出的收敛特性,减少迭代次数,同时保留Broyden方法单步迭代计算成本较低的优势,避免浪费计算能力,使计算效率得到较大提升;最后提出一种经验法则,以确定改进算法中高阶NR法的迭代次数。结果 使用经典和改进算法对修改后的IEEE标准算例进行仿真测试,结果表明:与经典NR法相比,交流和直流的改进算法潮流计算结果最大误差分别为1×10^(-8)和2×10^(-8);平均计算时间方面,在IEEE-14、IEEE-30、IEEE-57、IEEE-118共4种算例系统下,改进算法的平均计算时间比经典NR法的减少了约61%;当算例系统由双端变为三端和双馈入后,改进算法的迭代次数保持不变,计算时间分别增加0.352 ms和0.636 ms;在重负荷情况下,改进算法的计算效率最高,且预设迭代次数较简单,当负荷值达到2.992时,其计算时间仅为经典NR法的60%。结论 本文的改进算法具有与经典NR法相同的精确性,但在计算速度方面更有优势,且更有利于在重负荷等极端情况下使用。

基于自抗扰控制的圆纬机恒张力输纱控制系统设计

针对当前圆纬机积极式送纱方式中存在的纱线张力及输送速度不可任意调节、纱线张力波动大等问题,提出了一种可为圆纬机输送恒定张力纱线的输纱控制系统。构建了以无刷直流电动机速度环为内环、以纱线张力为外环的纱线恒张力双闭环反馈控制系统,通过自抗扰控制技术获取纱线实时动态指标,并对无刷直流电动机目标转速进行调整,最后通过磁场定向控制技术驱动无刷直流电动机。详细阐述了纱线张力的形成机制、纱线恒张力输送控制方案、系统硬件设计及控制算法。输纱测试表明,该控制系统可实现多种类型纱线的恒定张力输送。其中,棉纱张力波动标准差为1.5 cN(300 m/min测试条件),氨纶包芯纱的张力波动标准差为0.33 cN(240 m/min测试条件)。输纱速度的调节范围为0~600 m/min,纱线张力的控制范围为2.0~50.0 cN。

级联多端特高压直流控制保护系统配置及策略

该文针对金上直流工程主回路拓扑结构与运行方式的特点,设计了送端分址级联多端特高压直流控制保护系统的配置方案;提出送端分站的高、低压换流器的电压平衡控制方案,根据送端两站间通信条件,切换采用附加电压平衡控制的触发角协调控制和串联两换流器一个定电压、另一个定电流的控制策略;基于送端分站级联拓扑,研究了其直流保护功能配置方案,并提出针对送端站1内的极区/换流器区故障或者送端两站之间直流线路永久故障的快速清除方法。基于控制保护工程样机的RTDS闭环仿真结果表明,该级联多端特高压直流控制保护系统可以满足实际工程应用的要求。

模块化高压大容量DC/DC变换器综述

随着新能源发电占比增加和电网规模的不断扩大,直流输电系统的容量不断提升,含有不同电压等级的直流电网是未来发展的必然趋势。在此背景下,DC/DC变换器作为直流电网关键设备,在多电压等级互联场景中发挥着重要作用。文中首先对已有的模块化高压大容量DC/DC变换器进行归纳、分类和比较,然后阐述了目前模块化高压大容量DC/DC变换器的拓扑结构、工作原理与特点,并针对其特点提出了不同变换器的适用场景,最后对未来的研究方向提出了建议。

一种可选择中断的混合式直流断路器拓扑

传统的混合式直流断路器应对瞬时性故障时必须先切断故障电流,再进行重合闸,会造成短暂性的电能供应中断。对此,提出一种适用于中压直流的可选择中断混合式直流断路器拓扑。该断路器可根据不同的故障类型选择运行方式,在与主导通支路串联的桥式结构中增加电容和限流电感抑制故障的电流上升,并储存能量,通过释能电阻对能量进行释放。对所提出的拓扑进行工作过程和理论分析。在单端直流等效系统中进行仿真验证,该结构在应对永久性短路故障时,可在9 ms内切除故障;应对瞬时性故障时,可使系统在不中断电流的情况下恢复正常运行,并释放故障时产生的能量。仿真结果验证了该拓扑的优越性。

湖北省萝卜生产、科研现状及发展方向

萝卜是我国重要的蔬菜作物之一,而湖北省是种植面积最大的省份。萝卜产业的发展对广大农村地区实现脱贫致富、乡村振兴起到了重要的作用。对湖北省萝卜的生产种植、相关科研单位的研究现状等方面进行了回顾,并对萝卜未来发展方向进行了展望。

一种抑制后续换相失败的电流偏差控制参数整定方法

电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter-based high voltage direct current,LCC-HVDC)系统若发生后续换相失败,将严重影响交直流混联电网的安全稳定运行。文中首先针对LCC-HVDC系统故障恢复过程中电流偏差控制作用阶段易再次发生换相失败的问题,对电流偏差控制参数与换相失败之间的关系进行理论分析,发现此阶段系统若不发生换相失败,逆变侧LCC直流电压和交流换相电压须满足一定的约束关系,且该约束关系受电流偏差控制参数的直接影响。然后,基于理论分析结果,提出一种电流偏差控制参数整定方法,可改善系统故障恢复过程中对直流电压恢复速度和程度的控制要求,使系统更易满足直流电压与交流换相电压稳定运行约束关系,以降低后续换相失败概率。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真平台CIGRE标准测试模型验证了理论分析的正确性以及参数整定方法的有效性。

基于IGCT抑制换相失败的关键控制策略

针对基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统因以晶闸管作为换流器件而存在的换相失败问题,以集成门极换流晶闸管(IGCT)在中国某背靠背高压直流工程中的应用为基础,首先介绍了IGCT型高压直流的拓扑及基本运行原理。接着,从兼顾换相失败抵御效果和IGCT阀的关断应力角度,提出了适应IGCT阀的关断策略。在此基础上,研究了不同类型交流故障对故障电流峰值的影响,提出了利用故障扰动系数动态调整电流控制器参数的策略,实现故障电流抑制和故障期间直流功率的稳定输送。最后,通过实时数字仿真(RTDS)验证了所提策略的正确性和有效性。