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大坝变形监控模型识别的R–OC准则

工程科学与技术 2023年第3期55卷 175-185页

作者：张博刘健吴震宇陈建康尹川四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院四川成都610065 雅砻江流域水电开发有限公司四川成都610051

大坝变形监控模型的优劣主要体现在模型泛化能力的高低。模型泛化能力指模型对训练集以外样本的预测能力,而欠拟合和过度拟合是导致模型泛化能力不高的主要原因。AIC和BIC准则是目前常用的模型识别方法,但是不能定量比较和评价模型的过... 详细信息

大坝变形监控模型的优劣主要体现在模型泛化能力的高低。模型泛化能力指模型对训练集以外样本的预测能力,而欠拟合和过度拟合是导致模型泛化能力不高的主要原因。AIC和BIC准则是目前常用的模型识别方法,但是不能定量比较和评价模型的过度拟合程度。本文通过定义过度拟合系数OC量化模型过度拟合程度,同时采用复相关系数R定量评判模型是否欠拟合,建立了R–OC模型识别准则。首先,将大坝变形监测序列划分为拟合时段数据和验证时段数据,采用全回归方法对拟合时段数据进行拟合,构建多种位移监控模型。再根据监控模型的估计值和估计误差的概率分布确定异常监测数据的预警界限,计算各监控模型的误警率FAR。最后,根据不同监控模型对拟合时段和验证时段的拟合和预测误差评价指标(均方根误差RMSE、平均绝对误差MAE、平均绝对百分比误差MAPE),确定过度拟合系数OC;结合复相关系数R,绘制2维散点图,并对各监控模型的泛化能力进行评价。结果表明:过度拟合系数OC同模型的误警率呈良好的相关关系,当过度拟合系数OC小于1时,监控模型没有过度拟合,模型误警率FAR为0,不会发出错误预警;当OC大于1时,模型误警率FAR与OC呈正相关关系。一方面,R–OC模型识别准则通过复相关系数R刻画模型的拟合精度;另一方面,通过过度拟合系数OC定量评判模型的过度拟合程度。对于不同数量的待选模型,R–OC准则均能识别出拟合和预测精度都较高的模型。

关键词：大坝变形监控模型识别过度拟合

结合位置关系卷积与深度残差网络的三维点云识别与分割

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西安交通大学学报 2023年第5期57卷 182-193页

作者：杨军王连甲兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070 兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070

针对现有点云识别与分割算法因忽视点的位置特征和局部几何特征关系而导致难以捕获具有鉴别力的局部几何信息的问题,提出基于位置关系深度残差神经网络的三维点云识别与分割算法。将原始点云嵌入到高维空间并获取其高维特征;将点云的高... 详细信息

针对现有点云识别与分割算法因忽视点的位置特征和局部几何特征关系而导致难以捕获具有鉴别力的局部几何信息的问题,提出基于位置关系深度残差神经网络的三维点云识别与分割算法。将原始点云嵌入到高维空间并获取其高维特征;将点云的高维特征输入位置关系卷积实现局部邻域内当前点特征与位置几何特征的信息交流,并通过深度残差模块强化提取到的深层语义特征,分层重复以上步骤可逐步得到点云的高级上下文语义特征;通过全连接层与解码器,得到点云的识别与分割结果。实验结果表明,所提算法在ModelNet40点云分类数据集的识别精度达到了93.9%,在ShapeNet Part点云部件语义分割数据集的平均交并比达到了86.0%。所提算法能够提取三维点云的关键特征信息,具有较好的三维点云识别与分割能力。

关键词：三维点云位置关系卷积残差网络模型识别语义分割

基于模型识别的柔性直流输电线路自适应重合闸方案

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电力系统自动化 2022年

作者：李猛宁家兴和敬涵聂铭曹虹王聪博北京交通大学电气工程学院中国电力科学研究院有限公司

为解决柔性直流输电线路常规自动重合闸盲目合闸的问题，有必要研究断路器合闸前识别出故障性质及熄弧时刻的自适应重合闸方案。首先，考虑线路分布式参数及参数的频变特性，在分析Marti模型的基础上，得到线路两端电压电流与行波间的... 详细信息

为解决柔性直流输电线路常规自动重合闸盲目合闸的问题，有必要研究断路器合闸前识别出故障性质及熄弧时刻的自适应重合闸方案。首先，考虑线路分布式参数及参数的频变特性，在分析Marti模型的基础上，得到线路两端电压电流与行波间的时域表达；其次，基于模型识别思想，将无故障模型作为计算模型，当故障消失时，实际模型与计算模型相匹配，而故障未消失时，实际模型与计算模型不匹配；最后，利用Pearson相关性对上述差异进行提取，提出一种适用于柔性直流输电线路的自适应重合闸方案。大量PSCAD/EMTDC仿真结果验证了所提方案的有效性，并分别与自动重合闸方案和现有自适应重合闸方案进行对比，阐明了所提方案的优越性。

关键词：柔性直流输电自适应重合闸模型识别单极接地故障 Marti模型相关性系数

利用Duffing系统周期跳跃的弱超声导波识别

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声学学报 2021年第4期46卷 605-613页

作者：张伟伟成梦菲赵子龙东莞理工学院机械工程学院东莞523808 太原科技大学力学系太原030024 太原理工大学机械与运载工程学院太原030024

在超声导波检测中,由小缺陷产生的弱回波信号有可能淹没在噪声信号中从而造成漏检风险,通过分析Duffing系统随策动力幅值变化的分岔特性,获得了系统发生周期跳跃的临界状态,将与策动力同频率的弱回波信号作为干扰项叠加到Duffing系统临... 详细信息

在超声导波检测中,由小缺陷产生的弱回波信号有可能淹没在噪声信号中从而造成漏检风险,通过分析Duffing系统随策动力幅值变化的分岔特性,获得了系统发生周期跳跃的临界状态,将与策动力同频率的弱回波信号作为干扰项叠加到Duffing系统临界状态中,相当于改变了策动力的幅值,从而引起临界状态的周期跳跃,依据系统的周期跳跃实现了弱超声导波回波信号的识别.进一步研究发现,超声导波导致策动力幅值增加或减小取决于截取信号与策动力的相位差,且两者之间互为异相位,同周期内近似相差π。以此构造了小尺度周期态和大尺度周期态两种检测模型,并利用仿真信号和实验信号检验了检测模型识别弱导波信号的有效性,同时对比了两种检测模型的抗噪声干扰能力,结果表明小尺度周期态检测模型具有结果唯一、抗噪声能力强的优点,该方法可有效的提高超声导波检测小缺陷的灵敏度.

关键词： Duffing系统超声导波临界状态策动力检测模型抗噪声干扰模型识别抗噪声能力

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基于主动探测式的柔性直流电网纵联保护

电网技术 2020年第10期44卷 4001-4010页

作者：宋国兵侯俊杰郭冰陕西省智能电网重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049 西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049

为了提高柔性直流线路保护的可靠性和灵敏度,确保直流电网故障区域的准确甄别。文中考虑传统模型识别思想的优势和局限性,结合主动探测式策略,提出基于主动探测式的直流电网纵联保护原理。利用混合式MMC的直流故障穿越控制策略,将换流... 详细信息

为了提高柔性直流线路保护的可靠性和灵敏度,确保直流电网故障区域的准确甄别。文中考虑传统模型识别思想的优势和局限性,结合主动探测式策略,提出基于主动探测式的直流电网纵联保护原理。利用混合式MMC的直流故障穿越控制策略,将换流站端口故障电流进行限制,在此基础上利用MMC的高可控性,分别在各个换流站端口注入相同频率的正弦式故障探测信号。利用模型识别思想,根据两端探测信号在区外故障时满足电容模型而区内不满足的特点,引入斯皮尔曼相关性系数,构造电容模型相关性判别式,实现直流电网故障区域判别。仿真结果表明,文中提出的主动探测式保护方案能够准确地识别出直流电网故障区域,具备较高耐受过渡电阻性能,且对采样率要求低。

关键词：柔性直流电网故障穿越策略主动探测式模型识别纵联保护

基于模型识别的交直流混联输电系统时域双端量选相方法

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电力工程技术 2023年第3期42卷 130-138页

作者：马翼飞樊艳芳新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830017

针对传统单端量选相元件在交直流混联系统受端交流长线路不适用的问题,文中提出基于模型识别的时域双端量选相方法。首先,利用模型识别的思想,研究故障期间受端带并联电抗器的交流长线路非故障相和故障相的时域模型,经分析可知,非故障... 详细信息

针对传统单端量选相元件在交直流混联系统受端交流长线路不适用的问题,文中提出基于模型识别的时域双端量选相方法。首先,利用模型识别的思想,研究故障期间受端带并联电抗器的交流长线路非故障相和故障相的时域模型,经分析可知,非故障相的差动电流和差动电压满足电容模型而故障相不满足。其次,通过Spearman等级相关系数计算各相的电容模型符合度,与门槛值对比进行故障选相。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建交直流混联系统模型,从故障类型、故障位置、过渡电阻、采样频率以及噪声干扰等方面对所提故障选相方法进行仿真验证。结果表明,该故障选相方法在受端交流线路各位置故障期间均能快速准确地选出故障相,不依赖直流侧电源特性、不受并联电抗器的影响,并具有较好的抗过渡电阻和抗干扰性能。

关键词：交直流混联系统故障选相交流线路 Spearman等级相关系数模型识别并联电抗器

适用于交直流混联系统的时域全量故障模型判别纵联保护方案

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电力系统保护与控制 2020年第19期48卷 81-88页

作者：鲁月华樊艳芳罗瑞新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047 国网河北邯郸武安供电公司河北邯郸056300

受直流系统接入的影响,交流侧出现频率偏移的故障特征以及叠加原理适应性差的问题,这都会导致基于工频故障分量的传统纵联保护存在误动或拒动的可能。在参数识别思想的基础上,对混联系统交流送出线的线路故障进行分析,提出基于阻感模型... 详细信息

受直流系统接入的影响,交流侧出现频率偏移的故障特征以及叠加原理适应性差的问题,这都会导致基于工频故障分量的传统纵联保护存在误动或拒动的可能。在参数识别思想的基础上,对混联系统交流送出线的线路故障进行分析,提出基于阻感模型符合度的判别方法。若故障相符合阻感模型则判定为区内故障,不符合则为区外故障,并给出保护判据。该保护采用时域全量,解决了叠加原理不适用的问题,克服了频率偏移对保护带来的影响。仿真结果显示,该保护方案能够准确快速地识别故障,表明基于时域全量阻感模型相似度判别的保护方案适用于交直流混联系统。

关键词：交直流混联系统纵联差动保护时域全量模型识别修正余弦相似度

基于改进YOLOv5的草莓病害智能识别终端设计

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中国农机化学报 2023年

作者：乔珠峰赵秋菊郭建鑫陈会娜平阳赵继春北京市农村远程信息服务工程技术研究中心北京市农林科学院

为实现低成本、便捷、高效的草莓病害识别与检测，提升草莓种植与生产效益，在YOLOv5模型基础上，引入高效通道注意力(Efficient Channel Attention，ECA)机制，研究构建一种草莓病害识别模型，应用嵌入式与软件工程技术研发草莓病害识... 详细信息

为实现低成本、便捷、高效的草莓病害识别与检测，提升草莓种植与生产效益，在YOLOv5模型基础上，引入高效通道注意力(Efficient Channel Attention，ECA)机制，研究构建一种草莓病害识别模型，应用嵌入式与软件工程技术研发草莓病害识别终端设备。终端设备应用系统由图像采集、图像检测、检测结果展示和数据传输等模块组成，实现草莓图像实时采集和病害实时识别检测等功能。基于草莓病害检测数据集对系统开展测试，结果表明，该系统可以有效识别草莓白粉菌果病、角斑病、叶斑病等病害。与YOLOv5相比，AP、AP50、AP75、APm、APl都有比较大幅度提升。本系统具有高效、便捷、实时等优点，可广泛应用于草莓生产领域，从而有效提升草莓病害识别与检测效率。

关键词：草莓病害 YOLO 图像检测嵌入式模型识别

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基于模型识别的配电网谐波源定位方法

中国电机工程学报 2021年第17期41卷 5803-5812页

作者：张晨浩李洋宋国兵唐震西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 国网山西省电力公司电力科学研究院山西省太原市030001

数量日益增加的谐波源将威胁电力系统的安全稳定运行,谐波源的定位与谐波治理意义重大。该文首先分析配电网中各类设备的输出特征,指出非谐波源具有线性特性,等效为电阻–电感串联电路模型,而谐波源具有非线性特性,等效为非线性电路模... 详细信息

数量日益增加的谐波源将威胁电力系统的安全稳定运行,谐波源的定位与谐波治理意义重大。该文首先分析配电网中各类设备的输出特征,指出非谐波源具有线性特性,等效为电阻–电感串联电路模型,而谐波源具有非线性特性,等效为非线性电路模型。利用谐波源与非谐波源等效模型间明显的非线性与线性差异,可以有效地区分谐波源与非谐波源。由此提出基于模型识别思想的谐波源定位方法,计算识别设备量测电气量与线性模型的符合程度,二者符合程度高即为非谐波源,否则为谐波源。同时,定义模型识别结果的波动程度来定量描述谐波源的非线性度。在IEEE 13节点系统进行性能验证,结果表明,该文提出的谐波源定位方法可准确定位不同种类的谐波源和组合谐波源,定义的非线性度指标能有效反映谐波源的谐波贡献度。最后对比分析提出的模型识别法与现有的谐波状态估计法、功率方向法的性能,验证的结果表明模型识别法在定位准确度和数据需求等方面均具有明显优势。

关键词：模型识别谐波源定位非线性度