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高压直挂大容量电池储能系统实时仿真及控制研究

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电力系统保护与控制 2024年第14期52卷 154-166页

作者：刘伟夏敏学梁晨鹏上海船舶运输科学研究所有限公司上海200135 上海科梁信息科技股份有限公司上海201103 华东理工大学上海200237

电池储能具有响应速度快、功率密度高、安装地点无要求等特点,是目前十分有前景的储能技术之一。级联变流器用作大容量电池储能变流器时,能够省去工频变压器直接接入中高压电网,即高压直挂式电池储能系统,具备模块化、高电压直挂、单机... 详细信息

电池储能具有响应速度快、功率密度高、安装地点无要求等特点,是目前十分有前景的储能技术之一。级联变流器用作大容量电池储能变流器时,能够省去工频变压器直接接入中高压电网,即高压直挂式电池储能系统,具备模块化、高电压直挂、单机大容量、多电平输出等优点。然而,目前国内外还缺乏计及电池外特性的高压直挂储能系统的实时仿真模型的研制以及基于实时仿真模型的控保策略研究。首先开发了国内外首个基于CPU和FPGA联合仿真的高压直挂大容量电池储能系统的实时仿真模型。其次以典型的35 kV高压直挂大容量电池储能系统为例,基于OPAL-RT的RT-LAB实时仿真平台,搭建了相应的实时仿真系统,能够支持控制保护系统的闭环接入。最后,多种工况下的测试结果能够验证实时仿真模型和控制保护策略的有效性,为高压直挂大容量电池储能系统的设计和控制优化提供技术支撑。

关键词：电池储能级联H桥高压直挂 RT-LAB 实时仿真

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磁场对霍尔推力器气体电离率的影响规律研究

推进技术 2024年第9期45卷 252-259页

作者：于博黄浩徐亚男连百万张岩上海空间推进研究所上海200112 上海允若信息科技有限公司上海200240

霍尔推力器的通道磁场是推力器核心设计因素,对工质电离率和性能有重要影响作用。为深入揭示通道中线磁感应强度峰值Bmax对气体电离率的影响规律与机制,以数值模拟方法进行研究。数值模型采用单元粒子方法 (PIC)结合蒙特卡洛碰撞(MCC)方... 详细信息

霍尔推力器的通道磁场是推力器核心设计因素,对工质电离率和性能有重要影响作用。为深入揭示通道中线磁感应强度峰值Bmax对气体电离率的影响规律与机制,以数值模拟方法进行研究。数值模型采用单元粒子方法 (PIC)结合蒙特卡洛碰撞(MCC)方法,同时考虑电子的近壁传导作用。为验证数值模型的精度和修正模型中的经验参数,在真空罐内开展推力测量试验,以推力的测量值和计算值进行对比,修正后的模型计算误差可控制在7.5%以内。在此基础上,针对霍尔推力器通道不同的Bmax对中性气体电离率的影响规律和机理进行数值分析,发现电离率对应Bmax的变化曲线存在4个阶段:缓慢升高、急速升高、浮动不变和逐渐降低,原因为电子运动路程和激发碰撞的“短板效应”在不同Bmax下对电离碰撞产生限制程度不同。

关键词：霍尔推力器磁场电子运动路程碰撞短板效应数值模拟

基于本地差分隐私的异步横向联邦安全梯度聚合方案

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电子与信息学报 2024年第7期46卷 3010-3018页

作者：魏立斐张无忌张蕾胡雪晖王绪安上海海洋大学信息学院上海201306 上海海事大学信息工程学院上海201306 上海同态信息科技有限责任公司上海200235 武警工程大学陕西西安710086

联邦学习作为一种新兴的分布式机器学习框架,通过在用户私有数据不出域的情况下进行联合建模训练,有效地解决了传统机器学习中的数据孤岛和隐私泄露问题。然而,联邦学习存在着训练滞后的客户端拖累全局训练速度的问题,异步联邦学习允许... 详细信息

联邦学习作为一种新兴的分布式机器学习框架,通过在用户私有数据不出域的情况下进行联合建模训练,有效地解决了传统机器学习中的数据孤岛和隐私泄露问题。然而,联邦学习存在着训练滞后的客户端拖累全局训练速度的问题,异步联邦学习允许用户在本地完成模型更新后立即上传到服务端并参与到聚合任务中,而无需等待其他用户训练完成。然而,异步联邦学习也存在着无法识别恶意用户上传的错误模型,以及泄露用户隐私的问题。针对这些问题,该文设计一种面向隐私保护的异步联邦的安全梯度聚合方案(SAFL)。用户采用本地差分隐私策略,对本地训练的模型添加扰动并上传到服务端,服务端通过投毒检测算法剔除恶意用户,以实现安全聚合(SA)。最后,理论分析和实验表明在异步联邦学习的场景下,提出的方案能够有效识别出恶意用户,保护用户的本地模型隐私,减少隐私泄露风险,并相对于其他方案在模型的准确率上有较大的提升。

关键词：安全聚合本地差分隐私隐私保护恶意投毒攻击异步联邦学习

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一种纠删码条带化数据的一致性检查方法

上海交通大学学报 2024年第4期58卷 579-584页

作者：许亮业石连星单蓉胜上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心上海200127 上海霄云信息科技有限公司上海200240 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

纠删码冗余策略常用于分布式存储系统.在纠删码数据中,条带是一致性检查的基本单元,每个条带包含多份原始数据单元和校验数据单元.为了减少纠删码条带化数据一致性检查的读取开销,提高纠删码数据一致性检查和读后写的效率,在执行纠删码... 详细信息

纠删码冗余策略常用于分布式存储系统.在纠删码数据中,条带是一致性检查的基本单元,每个条带包含多份原始数据单元和校验数据单元.为了减少纠删码条带化数据一致性检查的读取开销,提高纠删码数据一致性检查和读后写的效率,在执行纠删码条带化数据写入时,为每个条带单元加入自修正数据标签(SCDT),后续对每个条带的一致性检查基于SCDT完成.该方法不需要读取每个条带中所有数据单元即可完成该条带的一致性检查,将一致性检查效率提升了1.7~2.6倍,并且当写入数据更新的条带单元数小于临界值时,可以有效减少写入的输入输出(IO)交互次数.本文方法可以更好地应对条带化数据组的部分更新,同时提高一致性检查效率.

关键词：分布式存储系统条带化数据一致性检查数据标签纠删码

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医疗PACS影像系统的数据存储性能优化

上海交通大学学报 2024年第10期58卷 1629-1636页

作者：尤丽珏焦圣品李小勇复旦大学附属华东医院计算机中心上海200040 上海霄云信息科技有限公司上海200240 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

医疗影像归档与通信系统(PACS)影像数据是典型的海量小文件场景,其面临的挑战主要为高效的海量元数据管理和有效解决碎片化导致的性能下降.通过分析医疗PACS影像存储系统路径的全IO(input/output)各个关键环节,从PACS软件调阅算法、存... 详细信息

医疗影像归档与通信系统(PACS)影像数据是典型的海量小文件场景,其面临的挑战主要为高效的海量元数据管理和有效解决碎片化导致的性能下降.通过分析医疗PACS影像存储系统路径的全IO(input/output)各个关键环节,从PACS软件调阅算法、存储协议网关高并发设计、小文件聚合以及数据存储服务并发模型4个维度进行优化设计,实现对PACS调阅性能的大幅提升.实际测试表明,优化设计后PACS影像系统的调阅性能可达到每秒300幅图像,为传统存储调阅速度的3倍以上,有效解决了PACS影像数据调阅卡顿的问题.

关键词：海量小文件 PACS影像分布式存储性能优化

研究使用GPT构建大语言模型智能母基金决策投资支持系统

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计算机应用与软件 2024年第5期41卷 21-26页

作者：朱铮雄周智宏中海服信息科技股份有限公司上海200010

构建基于GPT的智能大语言模型基金决策支持系统,以有效应对金融市场的复杂性。通过大语言模型技术,系统提供深层次的基金和项目洞察,同时进行风险计量。采用Python与Flask构建,整合了OpenAI GPT模型,通过嵌入式AI模式提升了投前管理、... 详细信息

构建基于GPT的智能大语言模型基金决策支持系统,以有效应对金融市场的复杂性。通过大语言模型技术,系统提供深层次的基金和项目洞察,同时进行风险计量。采用Python与Flask构建,整合了OpenAI GPT模型,通过嵌入式AI模式提升了投前管理、初筛、评分和风险评估的效能,旨在提高整体决策效率。未来的改进方向包括对模型的优化和系统的扩展。这一创新将推动金融领域数字化转型,进一步提升投资效率。

关键词：人工智能大语言模型 GPT Transformer OpenAI Python Flask 母基金

亚临界区圆柱绕流相干结构壁面模化混合RANS/LES模型

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物理学报 2024年第5期73卷 190-216页

作者：季梦尤云祥韩盼盼邱小平马乔吴凯健上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海君昱信息科技有限公司上海201800 上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院三亚572000

本文发展了一种具有壁面模化大涡模拟能力的雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)和大涡模拟(LES)方法的混合模型(简称WM-HRL模型),致力于对亚临界区雷诺数钝体绕流相干结构这类复杂流动现象进行高置信度的CFD解析模拟研究.该方法通过一个仅与... 详细信息

本文发展了一种具有壁面模化大涡模拟能力的雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)和大涡模拟(LES)方法的混合模型(简称WM-HRL模型),致力于对亚临界区雷诺数钝体绕流相干结构这类复杂流动现象进行高置信度的CFD解析模拟研究.该方法通过一个仅与当地网格空间分布尺寸有关的湍动能解析度指标参数rk即可实现从RANS到LES的无缝快速转换,并且RANS/LES混合转换区的边界位置及其各个分区(包括RANS区、LES区及RANS/LES混合转换区)对湍动能的解析能力均可通过两个指标参数nrk1-Q和nrk2-Q准则进行预先设定.通过对雷诺数Re=3900下圆柱绕流场的系列数值模拟研究,获得了能够高置信度解析并捕捉其绕流场中三维时空瞬态发展相干结构特性的湍动能解析度指标参数nrk1-Q和nrk2-Q准则的组合条件.研究表明,该WM-HRL模型不仅能够准确获取圆柱绕流场中剪切层小尺度K-H不稳定性结构的精细谱结构,而且在同一套网格系统下通过变化湍动能解析度指标参数nrk2-Q和nrk1-Q准则的组合条件,还可以精细解析圆柱绕流场中两类不同回流区的长度结构特征,及其对应的圆柱尾部近壁面处V和U形两个平均流向速度剖面的分支结构特性.

关键词：圆柱绕流相干结构 Kelvin-Helmholtz不稳定性混合RANS/LES模型

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基于稠密光流和统计学的虾苗活力检测方法

渔业现代化 2024年第1期51卷 71-79页

作者：薛江浩陈明苗扬扬江静粼丁寅上海海洋大学信息学院上海201306 上海市极栈信息科技有限公司上海201306

目前虾苗活力检测主要是依赖人工观测虾苗的游动情况,评价结果容易受主观影响。本研究提出了一种结合稠密光流法和统计学的虾苗活力检测方法。首先通过在不同水温中饲养虾苗得到不同活力的虾苗,采集虾苗视频;然后使用Gunner Farneback... 详细信息

目前虾苗活力检测主要是依赖人工观测虾苗的游动情况,评价结果容易受主观影响。本研究提出了一种结合稠密光流法和统计学的虾苗活力检测方法。首先通过在不同水温中饲养虾苗得到不同活力的虾苗,采集虾苗视频;然后使用Gunner Farneback光流法提取虾苗视频中虾苗的帧间运动特征,即虾苗瞬时的游动状态,包含幅值强度和相角角度两个维度,同时对其进行统计学分析;最后提取固定时长虾苗视频的所有帧间运动特征,并应用改进后的信息熵(Weighted information entropy-WIE)和互信息(Mutual information-MI)2种方法对虾苗进行活力检测。结果显示:2种检测方法的精准度和召回率均超过了98%,可以准确客观地实现虾苗活力检测。本研究可以为自动化虾苗质量检测提供思路和方法,在水产养殖行业中有应用价值。

关键词：水产养殖虾苗活力光流法信息熵互信息

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两阶段自适应分块输电线路螺栓缺陷检测方法

计算机工程 2024年

作者：倪源松韩军邹小燕胡广怡王文帅上海大学通信与信息工程学院浙江华云信息科技有限公司

在电力系统中，输电线路的稳定性和可靠性至关重要，其中螺栓作为连接和固定线路主体的关键组件，对维持电力系统的稳定性起着决定性的作用。然而，在进行输电线路的巡检时，由于螺栓在巡检图像中所占的比例较小、分布不均且其特征不明... 详细信息

在电力系统中，输电线路的稳定性和可靠性至关重要，其中螺栓作为连接和固定线路主体的关键组件，对维持电力系统的稳定性起着决定性的作用。然而，在进行输电线路的巡检时，由于螺栓在巡检图像中所占的比例较小、分布不均且其特征不明显，利用视觉方法来检测这些螺栓的缺陷变得尤为困难。针对这些问题设计了自适应分块检测方法，该方法包含两个阶段，第一阶段中首先采用改进的目标密度分布图生成网络预测出包含目标大致尺寸以及分布信息的目标密度分布图，该网络是由基于参数重构的思想和多维动态卷积技术的RepODconv卷积块组成，有效控制模型的参数量，同时增强网络对小尺寸目标的关注能力；接着根据该目标密度分布图采用设计的聚类分块算法得到固定尺寸且未缩放的分块区域图像；第二阶段中采用结合自注意力模块的YOLOX模型对这些图像进行检测，提升网络对不同类别缺陷的鉴别能力。在无人机巡检的输电线路螺栓数据集上进行实验，多数类别缺陷的召回率R、准确率P均达到70%，相比于目前先进的检测网络实验结果的AP50提升约30%，mAP提升约70%，特别是小目标的mAP提升了约2倍。

关键词：输电线螺栓小目标检测自适应分块检测缺陷检测系统参数重构多维动态卷积注意力机制