Numerical Study on Arc Plasma Behavior During Arc Commutation Process in Direct Current Circuit Breaker

This paper focuses on the numerical investigation of arc plasma behavior during arc commutation process in a medium-voltage direct current circuit breaker(DCCB) contact system.A three-dimensional magneto-hydrodynamic(MHD) model of air arc plasma in the contact system of a DCCB is developed,based on commercial software FLUENT.Coupled electromagnetic and gas dynamic interactions are considered as usual,and a thin layer of nonlinear electrical resistance elements is used to represent the voltage drop of plasma sheath and the formation of new arc root.The distributions of pressure,temperature,gas flow and current density of arc plasma in arc region are calculated.The simulation results indicate that the pressure distribution related to the contact system has a strong effect on the arc commutation process,arising from the change of electrical conductivity in the arc root region.In DCCB contact system,the pressure of arc root region will be concentrated and higher if the space above the moving contact is enclosed,which is not good for arc root commutation.However,when the region is opened,the pressure distribution would be lower and more evenly,which is favorable for the arc root commutation.     

一种基于降维技术的图像局部融合算法

给出了一种基于降维技术的局部融合算法,并将其用于两幅灰度图像的融合。该算法将现有的图像融合技术和非线性降维技术融合,通过对待融合图像进行分块、关联矩阵表示、MDS降维处理,得到待融合图像的感兴趣区域块,对这些感兴趣区域块进行基于小波的局部融合,使图像变小。通过实验证明,该算法提高了融合速度,有利于目标识别、变换检测等后续处理。     

远程馈线智能终端单元的研制

简述了远程馈线智能终端单元 (FTU)的原理和功能 ,结合一般用户的实际应用要求 ,给出了一套软硬件设计方案 ,并对一些主要问题的解决进行了阐述     

高压断路器故障诊断专家系统中快速诊断及新知识获取方法

高压断路器是电力系统关键设备之一，对其进行快速故障诊断对于事故发生后快速寻找故障发生的原因，解决事故源，确保电力系统迅速恢复正常运行有重要的意义。通过改进广义径向基人工神经网络(RBF)算法，使其具有快速故障诊断和网络自更新能力，并应用于断路器在线故障诊断专家系统。专家系统通过神经网络处理在线监测装置传送的故障数据，得到故障类型编码，利用该编码通过正向推理从知识库中找出对应的故障类型，并给出合理的故障解决办法。同时，利用神经网络的自更新能力和与专家系统的配合，专家系统还具有新知识的获取能力。     

保持拓扑结构的低维嵌入

引入了拓扑邻域、拓扑结构和规则拓扑结构的概念.对拓扑邻域进行了理论分析,说明其是自适应的,随着维数的不断升高,趋于平凡拓扑邻域.为了寻求具有规则拓扑结构的低维数据集,构造了数据结构规则性的度量,提出了保持数据集拓扑结构不变的降维方法.该方法是节省参数的,降维结果是近似规则的.结果表明,它能更好的揭示数据集的结构.     

Q-shift复小波的一种新型构造方法及其在图像去噪中的应用

为了提高复小波变换的效率,本文提出了一种设计Q-shift复小波滤波器的新方法。与目前采用多相位矩阵的晶格分解结构得到正交小波的方法不同的是,这里从更为一般的完全重构滤波器组出发寻求满足特定要求的正交小波。不但可以构造出系数更为简单、运算更加方便的小波,而且可以实现任意精度的复小波变换。该方法的可拓展性好,可以很方便的添加如高阶消失矩等限制并简化设计过程。以普遍采用的Q-shift10/10小波为例,利用本文构造的正交小波可将复小波变换中的乘法运算降低到原来的1/3,而加法基本相当,且小波的频率选择性质更好。将其用于图像去噪的实验表明,采用本文构造的小波可以显著提高处理速度并得到更高的峰值信噪比(PSNR)。     

单星观测弹道估计的一种新方法

研究单颗卫星利用星栽红外传感器的到达角测量，在具有先验信息条件下，对弹道主动段参数进行估计的问题，提出了一种新的射向平面匹配的建模方法，该方法克服了以往算法模型病态的情况，理论分析和仿真计算结果表明了该算法的有效性。     

数字高程模型数据整数小波水印算法

提出了一种高效、安全的数字高程模型(digital elevation mode,简称DEM)数据小波水印算法,以解决DEM数据版权保护和限制非法使用的问题.在理论上,基于提升理论构造了一种包含自由变量t的紧支撑小波,选取参数t=1的9/7整数小波基,只需要整数加法和移位实现,运算量低,便于硬件实现.提出可嵌入水印的小波系数集生成方法,扩展了基于视觉系统(HVS)小波域量化噪声的视觉权重(JND)分析方法,使其适用于DEM数据,并能够自适应地确定水印嵌入的强度.该算法在保证地形形状和起伏特征的前提下,提高了水印的鲁棒性.应用Rabin方法生成的单向Hash函数,水印算法可以完全公开.     

电极烧蚀对密闭容器内空气故障电弧的影响

文中基于磁流体动力学理论(MHD)建立了密闭容器内空气故障电弧的二维数学模型,研究了铜电极烧蚀金属蒸汽对故障电弧的影响。在充分考虑由电极烧蚀引起的熔化、蒸发及化学反应等不同能量传递过程的基础上,通过求解质量、动量、能量、电磁场守恒方程以及金属蒸汽浓度方程描述故障电弧内部的流体动力学和电磁场耦合过程。计算获得了电弧等离子体的温度,压力和铜蒸汽浓度分布。比较分析了考虑和不考虑电极烧蚀情况下的计算结果,研究表明电极烧蚀铜蒸汽对压力上升的影响很小,这主要归因于内部能量平衡的变化。此外,电弧电压对铜蒸汽的存在也不敏感。压力上升、电极烧蚀质量和电弧电压的仿真结果和实验结果相一致,验证了故障电弧仿真模型的有效性。     

Simulation of the Effect of a Metal Vapor Arc on Electrode Erosion in Liquid Metal Current Limiting Device

The effect of arc plasma on electrode erosion in a liquid metal current limiter(LMCL)is studied.Based on a simplified two-dimensional magnetohydrodynamic model,the elongated GaInSn metal vapor arc and its contraction process in a liquid metal current limiter are simulated.The distributions of temperature,pressure and velocity of the arc plasma are calculated.The simulation results indicate that the electrode erosion is mainly caused by two high temperature gas jet flows arising from the pressure gradient,which is a result of the non-uniform arc temperature distribution.The gas flows,which act as jets onto the electrode surface,lead to the evaporation of the electrode material form the surface.A redesign structure of the electrode is proposed and implemented according to the analysis,which greatly increased the service life of the electrode.