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基于多支持向量机综合的电力系统暂态稳定评估

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中国电机工程学报 2016年第5期36卷 1173-1180页

作者：戴远航陈磊张玮灵闵勇李文锋电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 中国电力科学研究院北京市海淀区100192

目前,利用数据挖掘方法进行电力系统暂态稳定评估的研究,对结果中不稳定样本被误判为稳定样本的情况重视不足,不符合电网运行对安全性的要求。针对该问题,文中提出了安全域概念下基于多支持向量机综合的电力系统暂态稳定评估方法。该方... 详细信息

目前,利用数据挖掘方法进行电力系统暂态稳定评估的研究,对结果中不稳定样本被误判为稳定样本的情况重视不足,不符合电网运行对安全性的要求。针对该问题,文中提出了安全域概念下基于多支持向量机综合的电力系统暂态稳定评估方法。该方法首先利用网格法对支持向量机进行参数寻优,然后选取分类准确率高的若干组支持向量机参数,在这些参数下训练支持向量机,最后对训练得到的支持向量机进行综合,实现电力系统暂态稳定评估。对仿真系统的分析表明,文中提出的方法能够充分利用不同参数的支持向量机提供的有用信息,大量减少"误判稳定"样本的个数,可以对应用数据挖掘理论进行电力系统暂态稳定评估的实际应用提供有益的参考。

关键词：电力系统数据挖掘暂态稳定评估支持向量机

基于支持向量机的电力系统紧急控制实时决策方法

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中国电机工程学报 2017年第16期37卷 4567-4576页

作者：胡伟张玮灵闵勇陈磊董昱余锐刘柏私王磊电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 国家电网公司西南分部四川省成都市610041 中国电力科学研究院北京市海淀区100192

电力系统紧急控制是故障消除后保持系统稳定性、防止事故扩大的重要手段。相比于目前电网普遍使用的离线决策,实时紧急控制决策能够提供更准确有效的控制措施。但实时决策对计算速度的要求极高,传统方法无法胜任。基于支持向量机技术,... 详细信息

电力系统紧急控制是故障消除后保持系统稳定性、防止事故扩大的重要手段。相比于目前电网普遍使用的离线决策,实时紧急控制决策能够提供更准确有效的控制措施。但实时决策对计算速度的要求极高,传统方法无法胜任。基于支持向量机技术,该文研究了电力系统紧急控制实时决策方法,关键在于利用支持向量机从大量的仿真数据中挖掘系统稳定规则,并用于构造可以实时求取的稳定性约束,由此将大量的仿真搜索从实时阶段转移到离线阶段。该文首先建立紧急控制决策的优化模型;然后利用灵敏度方法将模型中的稳定性约束线性化;接着通过改造支持向量机的分类表达式将其用于拟合,提出能够实时求取的稳定裕度指标,实现灵敏度求解;最后在IEEE39节点系统中进行算例仿真,仿真结果显示:所提出的稳定性指标能够准确反映系统的稳定裕度,同时针对不同的失稳状况该文提出的决策方法能有效恢复系统稳定性。

关键词：电力系统紧急控制实时决策支持向量机

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包含大容量储热的电–热联合系统

中国电机工程学报 2014年第29期34卷 5063-5072页

作者：徐飞闵勇陈磊陈群胡伟张玮灵王小海侯佑华电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古自治区呼和浩特市010010

为满足可再生能源大规模接入的需求,亟需提高能源系统大时空范围的优化配置能力。储能是实现该目标的有效手段,但传统研究一般集中在电力系统的范畴内。该文跳出电力系统范畴,在电–热联合系统的层面总结能源生产和消费的匹配问题。包... 详细信息

为满足可再生能源大规模接入的需求,亟需提高能源系统大时空范围的优化配置能力。储能是实现该目标的有效手段,但传统研究一般集中在电力系统的范畴内。该文跳出电力系统范畴,在电–热联合系统的层面总结能源生产和消费的匹配问题。包含大容量储热的电–热联合系统可以充分利用电力系统和热力系统物理特性的优势,提高能源系统大时空范围优化配置能力。联合系统中含有电、热2种能量形式,特性差异很大。现阶段研究的重点是电力系统与热力系统的差异性与互补性,包含大容量储热的电–热联合系统的动静态数学模型,不同应用场景下储热装置的优化设计方法,以及包含电、热2种能量形式的协调优化控制策略和综合能量管理方法。

关键词：综合能源系统电–热联合系统风电并网

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压缩空气储能技术经济特点及发展趋势

储能科学与技术 2023年第4期12卷 1295-1301页

作者：张玮灵古含章超葛昂应元旭电力规划设计总院北京100120

近年来,压缩空气储能作为新型储能的一种重要类型,受到业界越来越多的关注。自2021年以来已有多个10 MW级以上项目陆续并网,压缩空气储能的技术正在逐步成熟,产业化进程开始加速。本文首先简要介绍了压缩空气储能的技术路线和4个关键环... 详细信息

近年来,压缩空气储能作为新型储能的一种重要类型,受到业界越来越多的关注。自2021年以来已有多个10 MW级以上项目陆续并网,压缩空气储能的技术正在逐步成熟,产业化进程开始加速。本文首先简要介绍了压缩空气储能的技术路线和4个关键环节,并将后续研究聚焦于目前技术相对成熟且工程应用最多的绝热压缩空气储能。接着通过梳理分析已建、在建和规划项目的技术经济指标,总结提出技术经济特点及发展趋势。在技术层面,压缩空气储能具有运行寿命长、涉网性能良好、安全风险小等优势,未来将向大规模、高效率、系统化方向发展。在经济层面,压缩空气储能目前造价水平较高,随着产业成熟和技术进步,未来基于盐穴和人工硐室储气的压缩空气储能造价有望低于现有大中型抽水蓄能造价水平,基于管线钢的压缩空气储能造价有望与同等规模中小型抽水蓄能造价水平相当。最后,本文讨论了压缩空气储能的投资成本回收问题,在当前市场环境下压缩空气储能难以获得合理投资回报,需要政策引导支持。建议按照由点及面、示范先行的思路,初期从示范项目入手给予一定电价政策。

关键词：压缩空气储能技术经济分析发展趋势

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电力电子接口新能源并网的暂态电压稳定机理研究

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电力系统保护与控制 2016年第9期44卷 15-21页

作者：陈磊刘永奇戴远航闵勇张玮灵侯凯元电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084 东北电网有限公司辽宁沈阳110181

为掌握大规模风电、光伏等新能源并网给电力系统稳定性带来的影响,对采用电力电子接口的新能源发电接入系统的暂态电压稳定机理进行了研究。首先对机电暂态过程中新能源发电进行简化建模。采用电力电子变换器的风电、光伏等电源功率控... 详细信息

为掌握大规模风电、光伏等新能源并网给电力系统稳定性带来的影响,对采用电力电子接口的新能源发电接入系统的暂态电压稳定机理进行了研究。首先对机电暂态过程中新能源发电进行简化建模。采用电力电子变换器的风电、光伏等电源功率控制快速灵活,在机电暂态过程中可以忽略功率调节的快动态,其特性简化为功率平衡代数方程,系统动态方程为微分代数方程。基于微分代数系统稳定性研究了新能源并网的暂态电压稳定机理,暂态过程中轨迹可能遇到微分代数方程的奇异点,对应系统发生暂态电压失稳,此时新能源发电对应的功率平衡方程无解。通过仿真验证了该机理,并在风火打捆送出系统中揭示了系统失稳模式的变化,风电功率增加时,系统失稳模式由同步机主导的功角失稳变为风电主导的电压失稳。

关键词：新能源电力电子接口暂态电压稳定微分代数方程奇异点

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便携式荧光成像检测系统开发及应用研究

电子测量与仪器学报 2024年

作者：张玮傅霞萍浙江理工大学信息科学与工程学院

针对食品加工过程中设备表面食物残留快速检测的需求，以菠菜汁液为例开发了一套便携式荧光成像检测系统，并在此基础上增加系统对菠菜汁液中含量较高的物质叶绿素A的定量功能。该系统主要由光源、CCD相机、显示屏及控制处理单元组成，... 详细信息

针对食品加工过程中设备表面食物残留快速检测的需求，以菠菜汁液为例开发了一套便携式荧光成像检测系统，并在此基础上增加系统对菠菜汁液中含量较高的物质叶绿素A的定量功能。该系统主要由光源、CCD相机、显示屏及控制处理单元组成，用于激发物质产生荧光的光源、滤波片可根据实际需求调整更换，同时开发了检测系统的控制软件，利用显示屏进行人机交互操作，主要实现图像数据采集和处理等功能。对三种广泛使用的食品加工材料表面的菠菜汁液残留开展定性实验，检测结果显示：当食品加工表面本身不具有荧光效应时，便携式荧光成像检测系统能够较好地识别出其上的叶绿素残留。对叶绿素A的定量检测结果表明，当叶绿素A溶液浓度在0-8.5 μg/mL范围内时，浓度预测模型的决定系数R2都能达到0.99，预测结果的均方根误差RMSE不高于0.24 μg/mL。研究结果表明，开发的检测系统对具有特定荧光效应的物质检测可行且有效，系统具有的检测视场大、体积小便于携带等优点可将系统用于现场实时检测，也可拓展至植物病变等其他领域的应用，具有较广阔的应用前景。

关键词：荧光成像便携式实时检测浓度预测食物残留

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广东能源与电源发展战略研究

南方能源建设 2018年第4期5卷 37-43页

作者：董博戴剑锋张玮灵郭经韬刘正超电力规划设计总院北京100120 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广州510663 广东电网有限责任公司广州510620

[目的]广东能源资源储量匮乏,能源自给率低,用能成本高昂。随着经济发展进入新常态,产业结构不断升级,广东能源和电源发展将面临新的形势和挑战。文章旨在加强广东能源供应保障能力,降低用能成本,提高非化石能源消费比重,优化电源结构。... 详细信息

[目的]广东能源资源储量匮乏,能源自给率低,用能成本高昂。随着经济发展进入新常态,产业结构不断升级,广东能源和电源发展将面临新的形势和挑战。文章旨在加强广东能源供应保障能力,降低用能成本,提高非化石能源消费比重,优化电源结构。[方法]在研判广东能源发展定位的基础上,科学、合理地对广东"十三五"及中长期能源、电力需求进行预测,采用了能源、电力平衡计算方法;同时根据不同电源品种特点,分析了广东电源发展模式,确定了未来广东能源、电力缺口,提出了能源和电源发展战略。[结果]研究表明:广东远期能源发展应以保供应、调结构为主,广东近期能源发展应以控总量、促清洁为主;同时提出了低碳、经济、高灵活性、综合等4个2030年广东电源发展模式,各方案均能够满足广东电力缺额,燃料供应能力、环保空间、厂址资源均能够支撑电源建设要求,最后推荐了综合电源发展模式。[结论]研究成果为广东省能源主管部门提供参考。

关键词：能源电源战略定位

话剧《千里江山图》的意境内蕴——从“情与景”“虚与实”“形与神”谈起

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戏剧文学 2024年第8期 118-125页

作者：张玮航中央戏剧学院

意境是中国传统美学的核心范畴,亦是戏剧艺术审美活动中不容忽视的重要命题,关乎中国戏剧的美学特质和文化精神。导演王晓鹰以其“诗化”的语汇,使得话剧《千里江山图》的演出具有独特的美质,“意”蕴藉而苍凉,“境”高旷而深远。以中... 详细信息

意境是中国传统美学的核心范畴,亦是戏剧艺术审美活动中不容忽视的重要命题,关乎中国戏剧的美学特质和文化精神。导演王晓鹰以其“诗化”的语汇,使得话剧《千里江山图》的演出具有独特的美质,“意”蕴藉而苍凉,“境”高旷而深远。以中国传统美学中的“情景”“虚实”“形神”三对重要范畴为切入点,论述话剧《千里江山图》的意境内蕴,探析戏剧演出中意境生成的基本要素、结构特征、最高美学追求。

关键词：话剧《千里江山图》意境诗化意象导演美学

车载无人机跟踪降落的视觉导引及控制算法研究

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车载无人机跟踪降落的视觉导引及控制算法研究

作者：张玮吉林大学

学位级别：硕士

四旋翼无人机操作灵活、结构简单、价格低廉,在各个领域得到了广泛运用。由于无人机携带的能源有限,在执行任务时需要定期安全回收、充电续航,跟踪降落是其中的关键技术之一。传统的基于GPS的无人机降落技术存在定位误差大的问题,随着... 详细信息

四旋翼无人机操作灵活、结构简单、价格低廉,在各个领域得到了广泛运用。由于无人机携带的能源有限,在执行任务时需要定期安全回收、充电续航,跟踪降落是其中的关键技术之一。传统的基于GPS的无人机降落技术存在定位误差大的问题,随着计算机视觉的快速发展,基于视觉导引的跟踪降落技术备受关注。然而,单一的视觉导引方法在不同降落阶段中容易出现定位不准的问题,为了提高降落精度,本文设计了针对不同降落阶段的目标检测算法。此外,降落过程中无人机对控制系统要求较高,为了提高无人机飞行稳定性设计了控制器。主要研究内容有:(1)为实现无人机跟踪降落,建立无人机控制模型和车辆控制模型。首先是无人机数学模型建立,定义无人机的坐标系及其变换关系,建立无人机仿真模型,为后续的控制器设计及跟踪降落做基础。最后简化车辆模型为自行车车辆模型,通过油门刹车和方向盘控制车辆运动。(2)针对不同降落阶段目标检测算法精度不同的问题,设计了两阶段目标检测算法,分别是远距降落阶段目标识别中的Yolov5目标检测算法及近距降落阶段目标识别中的椭圆检测算法。首先对单目相机进行标定,设计合作地标,在仿真环境和实际环境中分别收集数据集,使用Yolov5算法训练权重,识别合作地标,为了降低计算资源,提出了一种基于Yolov5的轻量化模型,该模型使用PP-LCNet轻量化模型重新构建Yolov5主干网络,使模型大小减少了37.5%。其次针对椭圆检测易误检的问题,提出了嵌套椭圆检测的方法,提升了检测精度。为将像素信息转化为相对位置信息,设计无人机与目标的相对位置估计算法。然后对两种目标检测算法的切换时机进行估计,实验结果显示在相对距离为2.25m时切换目标检测算法可以保证识别过程中误差最低,控制在0.08m以内。最后检测了合作地标倾斜情况下的相对距离识别误差,维持在0.1m以内。(3)针对无人机跟踪降落时视觉信息突变造成的抖动问题,设计基于自抗扰控制算法的姿态控制器。通过在期望信号上加入扰动和白噪声验证了姿态控制器的抗扰动效果。为简化控制算法调参难度引入PSO优化算法对自抗扰控制器中部分参数寻优,提升了姿态控制器的跟踪性能。位置控制器为串级PID,在Simulink中通过仿真验证了所设计控制器的轨迹跟踪效果。(4)无人机跟踪降落策略设计及实验验证。设计多阶段无人机跟踪和降落方案,为验证所设计方案的有效性,首先在Ubuntu中部署ROS算法框架,在Gazebo仿真环境中进行静态降落、跟踪车辆、动态降落等实验。最后基于经典F450机架二次开发搭建了用于跟踪降落实验的四旋翼无人机系统,并对该无人机样机进行基础性能检测和算法部署,实验表明该无人机样机稳定性较好,可以完成自主降落。

关键词：视觉导引目标检测无人机跟踪降落相对位置估计