基于数字处理的频差电阻抗成像系统设计

电阻抗成像(EIT)作为一种功能医学影像技术,可以反映组织功能的变化.在已有研究的基础上,开发一种体积小、功耗低、高速、频带宽、具有扫频和混频2种激励方式的电阻抗成像系统,应用于人体胸腹部疾病的早期筛查.该系统采用8×8电极阵列,用高性能FPGA为核心,使得激励源控制、数字频率合成、信号预处理、高速相敏检波、快速傅里叶变换解调测量信号等功能集成在单一的芯片中,减小了系统的复杂性,提高了可靠性和可移植性.在图像重构中,使用可靠性较高的正则化算法抑制电阻抗成像逆问题解的振荡,从而重建过程趋于稳定,提高了目标空间分辨率和成像深度.     

一种融合动态孔径的聚焦延迟参数压缩方法

针对逐点动态聚焦延迟数据存储量大的问题,提出了一种融合动态孔径的聚焦延迟参数压缩方法.该方法在相对声程差的基础上,结合动态孔径控制方法,通过存储各阵元的相应开启位置、开启位置对应的初始数据及各阵元数据发生递减的位置序号,可实现逐点动态聚焦的延迟参数的压缩存储.对于聚焦过程而言,在进行动态孔径控制的同时,对存储值进行解压处理,实时地生成各阵元对应聚焦延迟参数,即可用于有效的逐点动态聚焦.本文采用32通道128阵元凸阵探头进行仿真实验,并对其展开相应的计算与推导.实验结果表明:所提出的压缩存储方法不仅实现动态孔径与逐点动态聚焦的有机融合,更是大幅度地提高了聚焦延迟参数的压缩效率,有效提高了成像质量.     

基于小分段的中压架空线接线模式分析

线路分段数量与网架的紧密配合作为提高配电网可靠性手段之一,可以明显减少用户停电时间。文中在对可靠性与经济参数调研的基础上,将经济性和可靠性结合在一起,提出了一种高可靠性分段原则,继而提出了"小分段"的接线模式。研究表明,与国内习惯分段数(3～5段)相比,线路的分段数量大幅度增加,3～15km的10kV线路最优分段数增加为4～18段,有联络接线模式下系统平均停电持续时间指标从无分段的3.53～17.63h减小到分段后的0.67～2.19h,在保证社会经济效益的前提下显著提高了供电可靠性。最后,对影响最优分段数的参数进行了灵敏度分析,结果表明中压配电线路的最优分段数受到负荷开关单价、线路平均计划停运率、单位停电损失费用及负荷沿馈线分布情况的影响较大。     

含分布式电源的配网可靠性概率计算

为提高含分布式电源(distributed generation,DG)的配电网可靠性评估效率,提出了基于网络分区的故障恢复策略;计及DG对配电网可靠性的影响,提出了含DG的配电网可靠性概率分布模型及算法,有效克服了传统期望值指标仅从概率均值意义测度系统风险的不足.基于配网分区分块思想,分别从系统级和节点层对配电网可靠性指标采用随机函数进行表征,结合非参数核密度估计技术,实现了可靠性指标随机函数表达式的概率分布计算.算例结果验证了该方法的有效性.     

均压环安装位置对220kV复合绝缘子覆冰及其闪络特性的影响

在人工气候室对不同位置安装均压环的220 kV复合绝缘子进行了人工带电覆冰试验,分析了均压环安装位置对绝缘子覆冰及电气特性的影响。结果表明:复合绝缘子本身电场分布极不均匀,使不同均压环安装位置对改善电场分布的效果不尽相同,从而对复合绝缘子覆冰有明显影响。高压端均压环使高压端伞裙覆冰比较均匀,冰棱生长较长,均压环冰棱呈向外弯曲生长,提高冰闪电压;低压端均压环使低压端伞裙相邻冰棱之间发生粘接,均压环冰棱基本呈垂直生长,降低冰闪电压;绝缘子和均压环表面覆冰密度大于冰棱冰密,安装均压环的高压端或低压端,其表面和冰棱冰密都大于不带均压环时;仅高压端带均压环时的绝缘子自身冰重大于仅低压端带均压环时。     

基于Copula函数的多维时序风速相依模型及其在可靠性评估中的应用

风速模拟是对含风电的电力系统进行可靠性评估的先决条件.基于Copula函数和马尔科夫过程理论,提出了一种多维时序风速相依模型及该模型的两阶段蒙特卡洛模拟方法.该模型将多维相依关系分解为单维风速时间序列的短期相依关系和多个风速序列之间的同期相依关系.利用1阶连续状态马尔科夫链描述风速时间序列的变化规律;利用Copula函数捕捉风速序列中存在的短期相依关系和同期相依关系.通过实际风速数据对模型进行了验证,结果表明提出的模型能够较好保持风速序列的概率分布、自相关和互相关特性.将该模型应用到IEEE-RTS可靠性测试系统中,结果表明上述模型能够直接用于风电场可靠性效益评估.     

混合凇覆冰对导线起晕电压的影响研究

混合凇覆冰会在导线表面生长雾凇及雨凇混合体,使导线表面电场出现畸变并影响电晕起始特性;目前国内外已针对导线覆冰进行了大量研究,但大多采用铝管来模拟实际导线,且尚未深入分析混合凇对起晕电压的影响。在低温低气压实验室内完成4种钢芯铝绞线的混合凇覆冰及其交流电晕试验,利用紫外成像仪及曲线拟合法对起晕光子数进行测量分析,并建立有限元模型计算冰面场强。结果表明:混合凇会导致绞线起晕电压出现跌落;覆冰程度的增加会使得导线起晕电压持续下降但速度逐渐减慢并趋于饱和;相同覆冰时间内,较粗导线起晕电压相较细导线会更高;不同覆冰水电导率对混合凇形态及导线起晕电压没有明显的影响。     

基于BP神经网络和线性神经网络的间谐波分析方法

传统的线性神经网络,其激励函数是固定函数,所以不能对间谐波的频率进行调整,而基波频率微小的偏差将导致谐波检测出现较大的误差。笔者在采用BP神经网络的高精度基波检测的基础之上,采用激励函数参数可调的线性神经网络来分析间谐波。理论分析和仿真结果都表明,无论有没有噪声,文中提出的方法都具有较高的检测精度,自适应能力较强,其中检测与偶数次谐波比较接近的间谐波的优势更明显。     

南川地区10kV配网线路防雷分析

中国10 kV配电线路绝缘水平低,雷击引起的跳闸事故在配网故障中占据较大比例。根据实际雷电活动特征,分析线路跳闸原因、评估线路防护状况,从而有针对性地指导雷电防护。依托雷电定位系统(LLS)对重庆南川地区1999-2009年间雷电参数进行收集,拟合正负极性雷电流幅值的概率分布公式来分析不同情况下输电线路雷击闪络率。结果表明:该地区地面落雷密度达到0.077 7次/(km2.d),负极性雷占据94.84%,线路直击雷和感应雷的总闪络率均接近基于负极性雷的计算值,但不同极性雷电流的闪络率因各自雷电流幅值概率函数不同而差别较大,线路防雷计算和评估应充分考虑不同极性雷电流的影响。     

基于日照辨识的输电线载流能力评估

输电线路的输送能力将直接影响发电和用电水平,因此如何提高线路载流能力得到广泛关注。由于线路沿途进行日照条件测量成本高且可靠性难以保障,使得动态计算输电线载流能力的方法难以得到广泛应用。笔者提出通过利用在线温度信息和线路实时电流信息,辨识日照参数,获取线路载流量计算所需的日照参数,以实现线路实时载流能力的评估。仿真分析证明,该方法能有效地在线预测输电线最大载流能力,为充分利用线路输电能力、保障可靠供电提供参考依据。