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电机控制器直流侧前置双有源桥DC-DC变换器的模型预测与应力优化混合控制

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电工技术学报 2024年第12期39卷 3787-3801页

作者：关维德李涛钟健王旭红夏向阳长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114

将双有源桥DC-DC变换器置于电动汽车动力电池与电机逆变器之间,可以根据电机实时转速动态调节系统直流母线电压,提升电机驱动系统的能量变换效率。然而,直流母线电压的大范围变化会带来双有源桥DC-DC变换器电流应力剧增的挑战。为此,该... 详细信息

将双有源桥DC-DC变换器置于电动汽车动力电池与电机逆变器之间,可以根据电机实时转速动态调节系统直流母线电压,提升电机驱动系统的能量变换效率。然而,直流母线电压的大范围变化会带来双有源桥DC-DC变换器电流应力剧增的挑战。为此,该文分析直流母线电压动态变化条件下双有源桥DC-DC变换器的电流应力变化规律及优化方法,在此基础上提出一种模型预测与应力优化混合控制策略,将电流应力优化控制嵌入到模型预测控制中,在降低电流应力的同时还能提高系统的稳态和动态性能。另外,为了抑制模型参数失配对模型预测控制的不利影响,提出一种基于输出反馈的误差校正方法,以提高模型预测控制的参数鲁棒性。原型样机实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性,为直流侧前置双有源桥DC-DC变换器的电机控制器设计与控制提供了理论依据。

关键词：双有源桥 DC-DC变换器模型预测控制电流应力优化

基于虚拟振荡器控制的储能变流器控制策略研究

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中国电力 2024年

作者：夏向阳蒋戴宇曾小勇龚芬廖一丁湖南工程职业技术学院长沙理工大学电气与信息工程学院

针对传统储能变流器控制方法存在的同步速度较慢、有功功率跟踪效果欠佳的问题，本文提出了一种基于虚拟振荡器控制的储能变流器控制策略。该策略基于虚拟振荡器控制，采用优化惯性权重和学习因子的改进粒子群算法整定控制器参数，避免... 详细信息

针对传统储能变流器控制方法存在的同步速度较慢、有功功率跟踪效果欠佳的问题，本文提出了一种基于虚拟振荡器控制的储能变流器控制策略。该策略基于虚拟振荡器控制，采用优化惯性权重和学习因子的改进粒子群算法整定控制器参数，避免了有功和无功功率的测量，具有比传统下垂控制更好的动态响应，最后，针对储能系统中两台并联储能变流器在负荷突变情况下进行了相应控制，仿真结果表明，本文提出的新型控制方法具有更快的同步速度和更好的有功功率跟踪性能。

关键词：虚拟振荡器控制虚拟同步机下垂控制粒子群优化储能变流器

一种新型机床防护自动门气动控制原理及其控制方法

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世界制造技术与装备市场 2024年第3期 74-76页

作者：夏向阳江苏普拉迪数控科技有限公司

文章介绍了一种新型机床防护移门自动控制原理和控制方法,实现根据客户实际需求来设置和调节不同的开门速度和关门速度。根据行程将关门动作分为两个阶段,在第一阶段实现快速关门动作以适应加工节拍需求,在第二阶段实现可即时调节缓冲... 详细信息

文章介绍了一种新型机床防护移门自动控制原理和控制方法,实现根据客户实际需求来设置和调节不同的开门速度和关门速度。根据行程将关门动作分为两个阶段,在第一阶段实现快速关门动作以适应加工节拍需求,在第二阶段实现可即时调节缓冲效果的关门缓冲以避免冲击;机床意外断电时,轻松自如的实现将移门归位到完全开门状态或完全关门状态。

关键词：自动控制原理气动控制新型机床自动门缓冲效果轻松自如防护

基于传递熵与JS-BP神经网络的锂离子电池容量预测模型

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中国电力 2024年

作者：吴小忠肖立华童超夏向阳袁翎甘星江志文黄湘源长沙理工大学电气与信息工程学院南京南瑞继保工程技术有限公司国网湖南省电力有限公司

实现储能系统安全运行，对锂离子电池可用容量的准确预测非常关键。通过对储能电池相关参数进行信息熵分析，筛选出对于电池可用容量具有显著影响的健康因子，将信息熵筛选出的健康因子与JS-BP神经网络相结合，建立电池可用容量预测模... 详细信息

实现储能系统安全运行，对锂离子电池可用容量的准确预测非常关键。通过对储能电池相关参数进行信息熵分析，筛选出对于电池可用容量具有显著影响的健康因子，将信息熵筛选出的健康因子与JS-BP神经网络相结合，建立电池可用容量预测模型。基于NASA公开的相关老化数据集与电池老化实验平台的老化数据展开综合分析，其结果表明所提模型具有较高的电池容量预测精度，误差指标MAE、RMSE均处于较低水平，验证了该模型的准确性。

关键词：传递熵 JS-BP神经网络健康因子可用容量

基于向量误差修正模型的电池簇不一致检测方法及智能运维方案

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中国电力 2024年第6期57卷 9-17,44页

作者：郭源夏向阳岳家辉李辉吴晋波长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114 国网湖南省电力科学研究院湖南长沙410000

针对储能电站实际运行数据中存在电池数据不完整、数据片段化导致检测不准确的问题,提出基于向量误差修正模型的电池簇不一致检测方法。该方法根据随机电压片段数据构建电池簇与电池单体的向量误差修正模型,计算脉冲响应函数,分析电池... 详细信息

针对储能电站实际运行数据中存在电池数据不完整、数据片段化导致检测不准确的问题,提出基于向量误差修正模型的电池簇不一致检测方法。该方法根据随机电压片段数据构建电池簇与电池单体的向量误差修正模型,计算脉冲响应函数,分析电池单体对电池簇的动态作用机制,判断电池簇不一致程度,再通过方差分解分析确定异常电池单体及后续运维。最后,根据储能电站实际运行数据进行分析,验证了电池簇不一致检测方法及运维方案的可行性和有效性,并在100kW/200kW·h储能平台进行实际工程测试。

关键词：电池簇不一致随机片段数据向量误差修正模型智能运维方案

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基于状态相依的RBF-ARX模型的锂离子电池剩余容量估计方法

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中国电机工程学报 2024年

作者：夏向阳岳家辉曾小勇刘代飞陈来恩吕崇耿夏永凯长沙理工大学电网防灾减灾全国重点实验室

锂离子电池剩余容量估计是电池管理系统中关键技术之一，也是实现锂离子电池安全稳定运行的前提。针对锂离子电池剩余容量有效估计问题，本文提出带外生输入的自回归模型(Radial Basis Function-Autoregressive Exogenous， RBF-ARX)的... 详细信息

锂离子电池剩余容量估计是电池管理系统中关键技术之一，也是实现锂离子电池安全稳定运行的前提。针对锂离子电池剩余容量有效估计问题，本文提出带外生输入的自回归模型(Radial Basis Function-Autoregressive Exogenous， RBF-ARX)的锂离子电池剩余容量估计方法，利用结构化非线性参数优化方法辨识模型参数，并将“老化信息”与“能量”相结合，基于小波包能量分析从电池充电电流/电压曲线中直接提取能量特征作为新健康特征，采用传递熵对新健康特征进行筛选以构成模型输入，实现锂离子电池剩余容量的有效估计；最后基于NASA公开的锂离子电池老化数据，通过不同训练/测试样本比例、不同模型展开综合分析，其结果表明所提出的基于状态相依的RBF-ARX模型的锂离子电池剩余容量估计方法与常用的数据驱动方法相比，误差指标中平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)均保持在较低水平，具有良好的估计精度。

关键词：锂离子电池健康特征传递熵 RBF-ARX模型健康状态

基于AKNN异常检验与ADPC聚类的低压台区拓扑识别方法

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中国电力 2024年第5期57卷 168-177页

作者：史子轶夏向阳刘佳斌谷阳洋王玉龙洪佳瑶长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114 国网河南省电力有限公司舞阳县供电公司河南漯河462400

低压台区拓扑信息的准确记录是进行台区线损分析、三相不平衡治理等工作的基础。针对目前拓扑档案排查成本高且效率低的问题,提出一种基于自适应k近邻(adaptive k nearest neighbor,AKNN)异常检验和自适应密度峰值(adaptive density pea... 详细信息

低压台区拓扑信息的准确记录是进行台区线损分析、三相不平衡治理等工作的基础。针对目前拓扑档案排查成本高且效率低的问题,提出一种基于自适应k近邻(adaptive k nearest neighbor,AKNN)异常检验和自适应密度峰值(adaptive density peaks clustering,ADPC)聚类的低压台区拓扑识别方法。该方法利用动态时间弯曲(dynamic time warping,DTW)距离度量低压台区用户间电压序列的相似性,通过AKNN异常检验算法检验并校正异常的用户与变压器之间的关系(简称“户变关系”),在得到正确户变关系的基础上,采用ADPC聚类算法对台区内用户进行相位识别;最后,通过实际台区算例分析验证了该方法不需要人为设置参数,能有效实现低压台区的拓扑识别,具有较高的适用性与准确性。

关键词：低压台区户变关系相位识别自适应k近邻自适应密度峰值

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基于S变换模能量分析的直流电缆故障测距

高压电器 2024年第7期60卷 201-209页

作者：夏向阳刘奕玹刘雄夏君山王瑞琪朱鹏长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114 金杯电工衡阳电缆有限公司湖南衡阳421007

针对现有高压直流电缆故障定位方法故障定位精度低、定位模型泛化能力差等问题,文中在考虑电缆故障后故障点产生的暂态信号中含有丰富的故障信息的特征,提出一种时频域能量分析的故障测距方法。该方法利用多分类支持向量机(SVM)的特性... 详细信息

针对现有高压直流电缆故障定位方法故障定位精度低、定位模型泛化能力差等问题,文中在考虑电缆故障后故障点产生的暂态信号中含有丰富的故障信息的特征,提出一种时频域能量分析的故障测距方法。该方法利用多分类支持向量机(SVM)的特性构建直流电缆故障定位模型,利用直流电缆相模解耦矩阵对电缆电气量解耦,并采用S变换进行时频域变换,将得到的模量构造模能量,将其作为样本对SVM模型训练。实验结果表明,所提方法对于不同故障类型在不同过渡电阻及不同位置故障下均可进行准确测距。

关键词： S变换 SVM模型相模解耦模能量故障定位

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移动式储能电站发展现状及市场前景探析

电工材料 2024年第1期 37-40页

作者：江卓夏向阳长沙理工大学湖南长沙410114

移动式储能电站主要发挥储能功能,由储能电池、电能管理与功率转换等系统构成,不仅具备机动灵活和响应快速等优势,维护操作也很简单方便。近年来移动式储能电站发展很快,在电力保障、应急通讯、抢险救灾、军事指挥和野外勘探等方面发挥... 详细信息

移动式储能电站主要发挥储能功能,由储能电池、电能管理与功率转换等系统构成,不仅具备机动灵活和响应快速等优势,维护操作也很简单方便。近年来移动式储能电站发展很快,在电力保障、应急通讯、抢险救灾、军事指挥和野外勘探等方面发挥着巨大作用,具有良好的市场前景和推广价值。本文概述了移动式储能电站发展现状,并分析了其发展现状和市场前景。

关键词：移动式储能电站发展现状市场前景

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