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基于零序突变量的配电网单相接地故障检测与定位方法

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电力系统自动化 2025年

作者：李林高厚磊袁通彭放山东大学电气工程学院

配电网中的单相接地故障出现频繁。因故障特征微弱且不同中性点接地方式有所差异，现有检测和定位方法的可靠性和灵敏度不足。本文首先对不接地、谐振接地和小电阻接地配电网的接地故障零序网络进行了有效简化，分析了不同接地方式下配... 详细信息

配电网中的单相接地故障出现频繁。因故障特征微弱且不同中性点接地方式有所差异，现有检测和定位方法的可靠性和灵敏度不足。本文首先对不接地、谐振接地和小电阻接地配电网的接地故障零序网络进行了有效简化，分析了不同接地方式下配电网单相接地故障的零序故障特征，导出了故障点上游与健全线路零序电流和零序电压之间的关系及特征差异；其次定义了能反映故障前后特征差异的零序突变量，提出了基于离散数值积分的零序突变量计算方法以及基于最小二乘法的优化修正方法，可以减小故障前不平衡状态的影响，并自适应整定高灵敏门槛值。通过比较零序突变量的幅值，分布于配电网的检测点均可实现故障检测；主站集中各检测点零序突变量的符号，则可进一步实现故障区段定位。最后，分别利用PSCAD配电网模型所得的仿真数据和真型电弧故障试验数据，验证了所提方法在三种配电网中的可行性和有效性。

关键词：配电网接地方式单相接地故障零序故障特征故障检测故障定位

基于像素差异度注意力机制的轻量化YOLOv5行人检测算法

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计算机工程与应用 2025年第1期61卷 291-299页

作者：陈高宇王晓军李晓航上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

针对实时行人检测场景存在遮挡、形态姿势不同的行人目标,YOLOv5模型对于这些目标检测有明显的漏检问题,提出一种像素差异度注意力机制(pixel difference attention,PDA),不同于传统的通道注意力机制用全局均值池化(global average pool... 详细信息

针对实时行人检测场景存在遮挡、形态姿势不同的行人目标,YOLOv5模型对于这些目标检测有明显的漏检问题,提出一种像素差异度注意力机制(pixel difference attention,PDA),不同于传统的通道注意力机制用全局均值池化(global average pooling,GAP)、全局最大值池化(global max pooling,GMP)来概括整张特征图的信息,全局池化将空间压缩成一个值来表征整个通道,造成了空间信息的流失,PDA将空间信息沿高和宽分别压缩,并将其分别与通道信息联系起来做注意力加权操作,同时提出一种新的通道描述指标表征通道信息,增强空间信息与通道信息的交互,使模型更容易关注到综合了空间和通道维度上的特征图的重要信息,在主干网络末端插入PDA后使模型平均精度(mean average precision,mAP)0.5提升了2.4个百分点,mAP0.5:0.95提升了4.4个百分点;针对实时检测场景的部署和检测速度要求模型拥有较少的参数量和计算量,因此提出了新的轻量化特征提取模块AC3代替原YOLOv5模型中的C3模块,该模块使插入PDA后的改进模型在精度仅仅损失0.2个百分点的情况下,参数量(parameters,Param.)减少了20%左右,浮点运算量(giga floating-point operations,GFLOPs)减少了30%左右。实验结果表明,最终的改进模型比YOLOv5s原模型在VOC行人数据集上mAP0.5提升了2.2个百分点,mAP0.5:0.95提升了3.1个百分点,且参数量减少了20%左右,浮点运算量减少了30%左右,在GTX1050上的检测速度(frames per second,FPS)提升了4。

关键词： YOLOv5 行人检测注意力机制轻量化模型通道描述指标

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考虑分布电容的高频变压器多目标优化设计

电力系统及其自动化学报 2025年

作者：赵志刚苏楠陈天缘王凯河北工业大学电气工程学院

高频变压器分布电容会影响电力电子器件的工作环境，进行高频变压器优化设计时，需对高频变压器分布电容进行准确评估和控制。针对分布电容评估问题，首先根据圆柱型电容器电容计算公式、平板电容器电容计算公式对相邻圆导线间电容和带... 详细信息

高频变压器分布电容会影响电力电子器件的工作环境，进行高频变压器优化设计时，需对高频变压器分布电容进行准确评估和控制。针对分布电容评估问题，首先根据圆柱型电容器电容计算公式、平板电容器电容计算公式对相邻圆导线间电容和带隔离层圆导线间电容进行计算，并结合不同绕组排布下的电场分布求出高频变压器绝缘区域所储存的总电场能量，然后给出利兹线等效为圆导线的等效方案和在不同绕组匝数、层数以及不同层间绝缘厚度情况下的绕组长度计算方法，最终提出可以准确计算高频变压器分布电容的解析方法，实验和仿真验证分布电容计算方法的准确性。最后，使用NSGA-Ⅱ建立高频变压器优化模型，根据优化模型设计一台效率为99.39%的7 kW/100 kHz高频变压器样机，使用优化算法有效抑制了分布电容。

关键词：高频变压器磁芯损耗绕组损耗漏感分布电容多目标优化算法

基于改进YOLOv8的遥感图像目标检测算法

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计量学报 2025年

作者：金梅王泓沣张立国张琦袁煜淋燕山大学电气工程学院

针对遥感图像背景复杂、尺度多变等特点导致目标检测精度低的问题，提出了一种基于改进YOLOv8的遥感图像目标检测算法。首先，基于YOLOv8网络框架，在骨干网络部分引入全局注意力机制，使模型更关注于重要区域，降低无用背景对模型的干... 详细信息

针对遥感图像背景复杂、尺度多变等特点导致目标检测精度低的问题，提出了一种基于改进YOLOv8的遥感图像目标检测算法。首先，基于YOLOv8网络框架，在骨干网络部分引入全局注意力机制，使模型更关注于重要区域，降低无用背景对模型的干扰；其次，采用一种明智的交并比作为新的边界框回归方式，减小低质量示例对模型的影响，提高模型的边界框回归水平；最后，在特征融合网络部分和头网络部分分别引入高效多尺度注意力模块和动态检测头模块，全面提升模型的尺度适应能力。实验结果表明，所提算法在公开遥感数据集DIOR和RSOD上均取得较高的检测精度，阈值为0.5的平均精度均值分别达到了72.0%和94.6%，并且改进后的算法具有较强的鲁棒性，当输入数据集改变时，仍能保持较好的检测性能。

关键词：计算机视觉深度学习遥感图像目标检测 YOLOv8

一种基于FRFT的宽带LFM信号角度距离估计算法

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雷达科学与技术 2025年

作者：钟俊徐凡丁曾琦刘星四川大学电气工程学院

传统的超分辨测角测距算法是将子空间分解算法从角度维拓展到距离维，面向窄带信号进行多维参数估计，计算复杂度高，在低信噪比和低快拍数条件下性能不佳。该文针对宽带线性调频信号( Linear Frequency Modulation， LFM)提出一种基于... 详细信息

传统的超分辨测角测距算法是将子空间分解算法从角度维拓展到距离维，面向窄带信号进行多维参数估计，计算复杂度高，在低信噪比和低快拍数条件下性能不佳。该文针对宽带线性调频信号( Linear Frequency Modulation， LFM)提出一种基于分数阶傅里叶变换的角度距离估计算法。首先利用LFM信号在分数阶傅里叶域上的能量聚集特性，推导出各阵元接收数据在分数阶傅里叶域上的修正峰值位置与阵元位置的线性关系，采用批量梯度下降法进行斜率拟合求得角度估计值，接着利用发射信号与阵列接收信号的时延关系求得距离估计值。通过估计的均方根误差与复杂度分析，与传统算法进行了对比，实验结果显示在低信噪比和低快拍数情况下该文算法估计效果优于传统算法，证明了所提算法的优异性能。

关键词：角度距离估计分数阶傅里叶变换峰值位置斜率拟合

基于1D-CNN和Transformer模型的道岔健康状态预测

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北京交通大学学报 2025年

作者：陈俊竹陈光武石建强邢东峰兰州交通大学自动化与电气工程学院

道岔作为铁路信号系统中的关键组件，其健康状态的准确预测对确保列车安全运行至关重要。针对铁路道岔故障诊断和寿命预测的人工智能模型虽然提升了准确性，但在泛化能力和对数据质量的高需求方面仍面临挑战。如在使用长短期记忆网络（L... 详细信息

道岔作为铁路信号系统中的关键组件，其健康状态的准确预测对确保列车安全运行至关重要。针对铁路道岔故障诊断和寿命预测的人工智能模型虽然提升了准确性，但在泛化能力和对数据质量的高需求方面仍面临挑战。如在使用长短期记忆网络（LSTM）进行寿命预测时，仍需面对梯度消失或梯度爆炸的技术难题。近年来，Transformer模型因其处理序列数据的强大能力而受到关注，并被应用于铁路道岔健康状态预测中。该文为量化道岔设备的退化状态，提出一种基于一维卷积神经网络(1D-CNN)和Transformer模型结合的道岔健康状态预测方法。1D-CNN对时序数据有很好的特征自提取能力，而Transformer 模型通过自注意力机制实现了全局的并行计算，可以同时处理输入序列中的所有位置。以S700K转辙机的功率曲线为例，由1D-CNN对原始数据进行特征提取，经过t-SNE可视化选取最优卷积层、池化层层数为3，通过多尺度卷积选取每层最优卷积核大小，由此训练得到10组特征。然后经过特征选择得到最能反映道岔健康状态的5组特征，再将其与道岔功率曲线的健康标签值共同进行Transformer模型训练，得到预测的健康指数。仿真实验表明：1D-CNN 和Transformer 模型的结合具有较为突出的预测效果与泛化能力，Transformer 模型较GRU、LSTM、ELM、SVM几种模型在处理长时间序列数据时具有更好的表现，并且更容易并行化，适用于更复杂任务的处理。采用该模型能得到更为准确的道岔健康状态预测结果。最后采用Fisher最优分割算法进行道岔转辙设备健康阶段划分，得到最优健康阶数为3，针对不同健康阶段的维护工作给出了指导性意见。

关键词：铁路道岔一维卷积神经网络 Transformer模型健康状态预测 Fisher最优分割

基于特征子系统的跟网/构网设备混合外送系统小干扰稳定性分析方法

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电工技术学报 2025年

作者：唐宇胡光刘永江付强辛焕海浙江大学工程师学院浙江大学电气工程学院内蒙古电力科学研究院四川大学电气工程学院

新能源外送系统中已呈现跟网与构网设备混合并网的发展趋势，外送系统动态阶数高、跟网/构网等异构设备集群间、设备集群与网络间动态交互复杂，给小干扰稳定性的机理分析与量化计算带来了挑战。该文提出了面向跟网/构网设备混合外送系... 详细信息

新能源外送系统中已呈现跟网与构网设备混合并网的发展趋势，外送系统动态阶数高、跟网/构网等异构设备集群间、设备集群与网络间动态交互复杂，给小干扰稳定性的机理分析与量化计算带来了挑战。该文提出了面向跟网/构网设备混合外送系统小干扰稳定性分析的特征子系统计算方法，通过将复杂高维系统等效为跟网/构网两机互联的特征子系统，降低了外送系统动态阶数、保留了上述动态交互过程，实现了外送系统小干扰稳定性的高效准确分析。首先，构建了含跟网/构网设备的新能源外送系统全阶模型，基于矩阵块对角化原理，得到了模式等效的特征子系统；然后，面向一般化场景，采用节点分裂方法解决跟网/构网设备数量不平衡问题，提出了基于特征子系统的外送系统小干扰稳定性分析方法；最后，基于时域仿真验证了该文方法在跟网/构网设备混合外送系统小干扰稳定性分析中的有效性和所得结论的正确性。

关键词：新能源外送系统跟网和构网设备特征子系统小干扰稳定性模式等效

不同海拔高度下电晕放电等离子体粒子特性的仿真研究

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 94-100页

作者：冷雪健金福宝马山刚陈科元青海大学能源与电气工程学院西宁810000

电晕放电作为等离子体的一种重要获取手段,它的放电特性及其降解能力与所处空气环境有着密切的关系.为了得到不同海拔高度对电晕放电特性和等离子体降解能力的影响,本文通过COMSOL软件基于流体动力学模型,对不同海拔高度的放电模型进行... 详细信息

电晕放电作为等离子体的一种重要获取手段,它的放电特性及其降解能力与所处空气环境有着密切的关系.为了得到不同海拔高度对电晕放电特性和等离子体降解能力的影响,本文通过COMSOL软件基于流体动力学模型,对不同海拔高度的放电模型进行数值模拟计算.分别对电流波形、影响等离子体降解能力的电子密度、平均电子能量等物理量随海拔高度变化的规律进行研究.结果表明,海拔越高,气压越低,环境温度越低,电流脉冲峰值越高,频率越高,脉冲启动时间越提前.脉冲波形的上升时间减小、下降时间增大.同时,电子密度以及平均电子能量也会随着海拔高度的升高而增强.

关键词：等离子体电晕放电 COMSOL仿真电子密度

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基于大语言模型的业务流程语义异常检测方法

计算机集成制造系统 2025年

作者：关威曹健赵海燕姚艳上海交通大学电子信息与电气工程学院上海理工大学光电信息与计算机工程学院曲阜师范大学计算机学院

识别并处理业务流程中的异常对于确保企业稳定运营至关重要。虽然现有方法常通过统计分析频率来发现异常，但低频行为并不一定代表异常。因此，从语义角度检测异常已成为研究热点。为此，本文提出了一种基于大语言模型的业务流程语义异... 详细信息

识别并处理业务流程中的异常对于确保企业稳定运营至关重要。虽然现有方法常通过统计分析频率来发现异常，但低频行为并不一定代表异常。因此，从语义角度检测异常已成为研究热点。为此，本文提出了一种基于大语言模型的业务流程语义异常检测方法，名为SemAD。具体来说，通过微调大语言模型使其能够重建正常轨迹，并根据重建误差检测异常情况。本文设计了一种新颖的词元异常分数计算方法。由于每个执行的活动（事件）会被分词为多个词元，事件的异常分数由所有词元的异常分数聚合而成。实验证明，SemAD在泛化能力和给定流程的学习方面均优于现有的最先进的业务流程语义异常检测方法。

关键词：业务流程异常检测大语言模型流程挖掘事件日志