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基于FRQI联合额外测量的多分类量子神经网络

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中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：黄建军王云江程承坤王增斌石莎西安电子科技大学广州研究院西安电子科技大学通信工程学院西安电子科技大学杭州研究院北京量子体系科技股份有限公司

分类是量子机器学习的一个核心应用.本文针对当前纯量子分类器所存在的消耗量子比特数目多、在多分类任务上效果不尽如人意等问题,在量子图像的灵活表示(FRQI)的基础上,通过引入额外测量比特并将其与颜色量子比特位相连接,构造了一种可... 详细信息

分类是量子机器学习的一个核心应用.本文针对当前纯量子分类器所存在的消耗量子比特数目多、在多分类任务上效果不尽如人意等问题,在量子图像的灵活表示(FRQI)的基础上,通过引入额外测量比特并将其与颜色量子比特位相连接,构造了一种可用于多分类任务的新型量子线路模型QCCE.该模型不仅继承了FRQI的编码优势,能用较少量子比特编码高维图像输入,同时所有可训练参数都在量子线路中,经典计算只提供损失函数和优化器.在MNIST以及Fashion MNIST等数据集上的实验表明, QCCE模型在三、四、五等多分类任务中,相比同类的HEA和MORE等量子线路模型在分类精度和收敛速度方面均展现出明显优势.本文的研究为量子机器学习在图像处理方面的应用提供了新思路和方法.

关键词：量子计算量子神经网络多分类量子线路

基于生成对抗网络的飞机舱门图像涂装增广方法

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计算机测量与控制 2025年

作者：李旭黄川峻北京博维航空设施管理有限公司电子科技大学自动化工程学院

舱门检测网络是自动驾驶登机桥检测舱门的重要实现途径。而在舱门图像带有复杂涂装的场景下，舱门检测网络对舱门图像的检测准确率、召回率和mAP大幅降低。针对这一问题，提出了基于生成对抗网络的舱门图像涂装增广方法，用以提高舱门... 详细信息

舱门检测网络是自动驾驶登机桥检测舱门的重要实现途径。而在舱门图像带有复杂涂装的场景下，舱门检测网络对舱门图像的检测准确率、召回率和mAP大幅降低。针对这一问题，提出了基于生成对抗网络的舱门图像涂装增广方法，用以提高舱门检测网络训练集中带复杂涂装的图像样本的数量，从而提高舱门检测网络在复杂涂装场景下的检测准确率、召回率和mAP。通过将待增广图像的边缘图像和涂装图像的边缘图像进行边缘融合，再经过已训练的生成对抗网络填色，实现舱门图像数据集的涂装增广。实验证明，与传统的基础增广方法相比，基于生成对抗网络的舱门图像涂装增广方法对Yolov5s的检测准确率、召回率和mAP提升更高。

关键词：舱门图像图像增广生成对抗网络涂装增广目标检测

基于化学链矿化技术的火电厂二氧化碳捕集利用工业试验

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环境工程技术学报 2025年

作者：宋作玉田景奇蔡力宏李卫国丁春宏孙志国马志红原初科技(北京)有限公司国家能源集团上海电力有限公司清华大学化学工程系国电电力大同发电有限责任公司

以工业废料通过化学链矿化捕集二氧化碳制备微细碳酸钙，是火电厂二氧化碳捕集并资源化利用的途径之一。介绍了国家能源集团在大同热电厂建设的电石渣矿化二氧化碳工业试验装置的工艺、运行情况、碳减排量以及碳酸钙产品特性。该中试采... 详细信息

以工业废料通过化学链矿化捕集二氧化碳制备微细碳酸钙，是火电厂二氧化碳捕集并资源化利用的途径之一。介绍了国家能源集团在大同热电厂建设的电石渣矿化二氧化碳工业试验装置的工艺、运行情况、碳减排量以及碳酸钙产品特性。该中试采用氯化氨为循环提取剂，二氧化碳的吸收矿化在三相反应器中一步完成。试验装置设计处理量为1 000 t/a（以二氧化碳计），试验累计运行超3 000 h，最长连续运行时间768 h，最大运行负荷达设计值148%。结果表明，二氧化碳吸收率大于90%，原料钙提取矿化率大于90%，经第三方评测，二氧化碳净减排率达到68.6%。碳酸钙产品达到工业沉淀碳酸钙标准，粒度(D50)小于20 μm。

关键词：二氧化碳捕集封存与利用(CCUS) 二氧化碳矿化电石渣碳酸钙氯化铵

基于最优可调负荷模型的工业过程用电可行域建模方法

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电力系统自动化 2025年

作者：苏湘波吕睿可白云龙王小明赵文广郭鸿业清华大学电机工程与应用电子技术系国网安徽省电力有限公司国网安徽省电力有限公司电力科学研究院

工业用户具有通过需求侧调控为电力系统提供灵活性的巨大潜力。虽然工业生产过程具有复杂的用能机理，但目前已有包括状态任务网络（STN）在内的通用模型可以有效建模一类工业过程的用能约束。然而，STN模型具有大量离散变量且所需参数... 详细信息

工业用户具有通过需求侧调控为电力系统提供灵活性的巨大潜力。虽然工业生产过程具有复杂的用能机理，但目前已有包括状态任务网络（STN）在内的通用模型可以有效建模一类工业过程的用能约束。然而，STN模型具有大量离散变量且所需参数较多，难以直接嵌入面向海量需求侧灵活性资源的经济调度，阻碍了工业用户灵活性的充分利用。为此，本文面向可用STN模型建模生产过程的工业用户，提出了基于最优可调负荷模型（OALM）的可行域构建方法。首先，利用需求响应时间尺度消除STN模型的整数变量，实现模型线性化；然后，针对工业用户的用电特点，用可调负荷模型近似线性化STN模型，其参数通过鲁棒优化求解以最大化可行域体积，并通过添加功率能量耦合约束解决了现行可行域参数优化的无界问题。算例表明，与高维、含整数变量的原始STN模型相比，低维、线性的OALM在不同的生产计划、时间尺度和电价场景下能保持较高的准确度和稳定性，对于解决工业用户大规模接入负荷侧调控所面临的维数灾难提供了新的思路。

关键词：工业用户最优可调负荷模型状态任务网络 Benders分解可行域

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可编程光倍频和光频梳产生方法研究

光通信研究 2025年

作者：徐恺黄瑶玲姚兵万泉段施奇赵诗雅邓磊华中科技大学光学与电子信息学院国网湖北省电力有限公司直流公司

【目的】传统的毫米波移动前传系统通常采用电子器件实现信号的产生和处理，其频段和带宽受到“电子瓶颈”限制。微波光子技术具有低损耗、高频率、大带宽、可重构的优势，可以有效突破“电子瓶颈”，实现大带宽高速信号产生和长距离传... 详细信息

【目的】传统的毫米波移动前传系统通常采用电子器件实现信号的产生和处理，其频段和带宽受到“电子瓶颈”限制。微波光子技术具有低损耗、高频率、大带宽、可重构的优势，可以有效突破“电子瓶颈”，实现大带宽高速信号产生和长距离传输。但目前基于电光调制(EOM)的光生毫米波方法通常结构复杂且控制困难。【方法】针对这一问题，文章提出了一种可编程光倍频和光频梳产生方法，所有的光学功能集成在一个双偏振同相正交调制器(DPIQM)中。通过基于数字混沌导频和谐波相关检测的自动偏置控制技术，控制DPIQM偏置在不同状态，可分别生成高平坦度的光频梳和高抑制比的光倍频信号。【结果】文章基于所提出的方法设计了样机并进行了实验验证。实验产生了自由光谱范围为8 GHz，功率平坦度高达0.86 dB的9线光频梳。此外还产生了自由光谱范围为2～4 GHz，谐波抑制比超过13 dB的1～4阶光倍频。实验还证明了产生的光频梳和光倍频信号具有理想的相位噪声特性，4阶光倍频信号拍频得到电信号的相位噪声低于-115 dBc/Hz@1MHz。【结论】文章提供的可编程光倍频和光频梳产生方法具有功能集成、结构紧凑、控制灵活、易于调谐的特点，最高可实现8倍频毫米波信号，对未来多波段毫米波通信系统的带宽和速率扩展具有实际意义。

关键词：光频梳光倍频电光调制器偏置点控制

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分布式电源接入配电网的保护适应性评估方法

电气工程学报 2025年

作者：宗瑾梁伟宸赵祎薇吴梦宇刘博罗国敏国网冀北电力有限公司国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京交通大学电气工程学院

分布式电源(Distributed generator，DG)接入配电网后在发挥其优势的同时对传统基于单端电流信息的保护原理带来了挑战，而量化DG接入的影响可以通过调整适宜的DG容量提升保护性能，同时为DG接入后保护方案的完善提供参考。因此，为系... 详细信息

分布式电源(Distributed generator，DG)接入配电网后在发挥其优势的同时对传统基于单端电流信息的保护原理带来了挑战，而量化DG接入的影响可以通过调整适宜的DG容量提升保护性能，同时为DG接入后保护方案的完善提供参考。因此，为系统分析DG并网对保护的影响，量化评估保护原理的适应性，提出一种考虑DG接入的配电网保护适应性量化评估方法。首先，提出了反映继电保护“四性”的量化指标体系；其次，采用层次分析法(Analytic hierarchy process，AHP)和客观赋权法(Criteria importance through intercriteria correlation，CRITIC)相结合的方法对各指标进行权重赋值，结合分值量化得到了保护原理的适应性边界；最后，通过典型配电网算例进行分析计算，验证了评估方法的有效性。算例结果表明，所提方法能够量化评估保护的适应性，为DG接入后配电网保护的薄弱环节辨识和DG适宜容量设计提供理论依据。

关键词：分布式电源保护适应性评价组合赋权配电网

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柔性直流输电系统中高频振荡研究综述

电力自动化设备 2025年第1期 156-171页

作者：李奇南孙宝奎孙华东张晓林王子莹陈鑫南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院) 北京市直流输配电工程技术研究中心(中电普瑞电力工程有限公司) 北京智慧能源研究院国网智能电网研究院有限公司

近年来，国内外多个电压源型柔性直流输电工程中发生了中高频振荡现象，影响系统的安全稳定运行。针对柔性直流输电系统出现的中高频振荡问题，阐述了柔直换流站阻抗模型和状态空间模型的建立方法，交流系统数学模型建立方法。对使用阻... 详细信息

近年来，国内外多个电压源型柔性直流输电工程中发生了中高频振荡现象，影响系统的安全稳定运行。针对柔性直流输电系统出现的中高频振荡问题，阐述了柔直换流站阻抗模型和状态空间模型的建立方法，交流系统数学模型建立方法。对使用阻抗分析法、特征值法进行系统稳定性分析的原理、方法进行了说明。基于换流器阻抗模型，分析了电压前馈、电流内环、锁相环、环流控制等因素对换流器阻抗特性的影响。归纳总结了现有中高频振荡抑制策略及其对柔性直流输电系统动态性能的影响，介绍了谐波保护方法。对中高频振荡问题的抑制措施研究进行展望，给出了未来研究方向建议。

关键词：阻抗模型状态空间模型抑制策略中高频振荡动态性能谐波保护柔性直流输电

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基于多源异构数据的智能辅助选线应用研究

科学技术创新 2025年第2期 112-116页

作者：董家诚张林枫李静波陈微刘培杰国网经济技术研究院有限公司北京北京洛斯达科技发展有限公司北京

长久以来电力选线方案优劣严重依赖于人工经验、各专业配合度、收资准确性及完整性,本文结合实际输电线路工程,基于多源异构数据利用多种群遗传算法开展架空输电线路智能辅助选线工作。实验结果表明,智能辅助选线推荐方案能够很好兼顾... 详细信息

长久以来电力选线方案优劣严重依赖于人工经验、各专业配合度、收资准确性及完整性,本文结合实际输电线路工程,基于多源异构数据利用多种群遗传算法开展架空输电线路智能辅助选线工作。实验结果表明,智能辅助选线推荐方案能够很好兼顾线路经济性和合理性,能够为设计人员提供较高实用价值的路径初选方案。

关键词：输电线路工程人工智能选线多源异构

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基于带传动的垂直式重力储能系统能效分析模型与实验验证

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储能科学与技术 2025年

作者：王青山李妍张群汪德成吴高昀王祖凡赵海森国网江苏省电力有限公司经济技术研究院华北电力大学电气与电子工程学院

重力储能系统（GESS）因其长时、大容量、零自放电率、安全性高等优点受到广泛关注，而能效水平是影响GESS规模化推广应用的重要因素。首先，针对基于带传动的垂直式GESS，分析机械环节中动/定滑轮相对于轴承表面的滑动摩擦、曳引系统... 详细信息

重力储能系统（GESS）因其长时、大容量、零自放电率、安全性高等优点受到广泛关注，而能效水平是影响GESS规模化推广应用的重要因素。首先，针对基于带传动的垂直式GESS，分析机械环节中动/定滑轮相对于轴承表面的滑动摩擦、曳引系统的球轴承摩擦、传动带相对于带轮的弹性滑动摩擦及电气环节中电机的铜耗、铁耗、风摩耗、杂散损耗，推导了系统各环节效率及损耗的理论计算方法。其次，针对所提理论计算方法设计了算例，算例结果表明，机械环节效率随质量块质量增加而略有减小；系统充电效率随质量块质量增加而先增加后减小；系统放电效率随质量块质量增加而增加；放电工况下，系统机械损耗占比与充电工况相比明显增加。最后，通过搭建1.1kW样机对算例结果进行实验验证，实验结果表明，当质量块为127.35kg时，充、放电状态下电机损耗实测占比分别为82.77%和72.42%，与算例得到的电机损耗理论占比80.56%和72.96%较为接近，且系统充、放电效率随质量块质量的理论变化曲线与实测曲线趋势相同，验证了所提能效分析方法的正确性和实用性。

关键词：垂直式重力储能带传动能效分析损耗计算