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基于IKH-UKF-PF的电源电解电容寿命预测

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电源学报 2024年

作者：韩旭张静伟傅代印覃团发国网吉林省电力有限公司吉林供电公司国网吉林省电力有限公司白城供电公司广西大学广西多媒体通讯与网络技术重点实验室

开展电动汽车充电设备核心器件的可靠性评估，保障充电设备安全稳定运行变得越来越重要。提出了一种先进的预测方法来估计充电设备最重要的部件之一——电源中电解电容的健康状态并预测其剩余使用寿命。根据电容损耗数据，融合Verhulst... 详细信息

开展电动汽车充电设备核心器件的可靠性评估，保障充电设备安全稳定运行变得越来越重要。提出了一种先进的预测方法来估计充电设备最重要的部件之一——电源中电解电容的健康状态并预测其剩余使用寿命。根据电容损耗数据，融合Verhulst模型和指数模型作为最终的经验模型，并利用无迹卡尔曼滤波（UKF）生成粒子滤波（PF）的建议分布来跟踪退化路径。针对粒子贫化问题，采用改进磷虾群算法优化残差重采样步长，提高预测精度。在电解电容退化数据上的实验表明，与传统的粒子滤波算法相比，在预测时间点t=80h时，预测均方根误差（RMSE）从2.79下降到0.37，95%水平下的置信区间宽度从34h下降到4h，同时，与KH-UKF-PF相比，RMSE下降了27.5%，所提方法可提供更高的剩余使用寿命预测精度。

关键词：电源电解电容寿命预测无迹卡尔曼滤波磷虾群算法粒子滤波

一种面向5G基站具备直流母线电压感知能力的限最大功率点跟踪算法

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电源学报 2024年

作者：邾玢鑫李炀佘小莉覃团发胡永乐三峡大学电气与新能源学院(湖北省微电网工程技术研究中心) 广西大学计算机与电子信息学院润建股份有限公司

分布式光伏直流汇入5G基站直流侧负荷不仅可提高光伏自身利用效率，也可降低其对末端配电网的不利影响。本文面向5G基站针对传统扰动观察法抗干扰能力较差以及因光伏出力波动或基站负荷变化而易引起直流母线电压越限的问题，提出了一种... 详细信息

分布式光伏直流汇入5G基站直流侧负荷不仅可提高光伏自身利用效率，也可降低其对末端配电网的不利影响。本文面向5G基站针对传统扰动观察法抗干扰能力较差以及因光伏出力波动或基站负荷变化而易引起直流母线电压越限的问题，提出了一种具备直流母线电压感知能力的限最大功率点跟踪（Limit Maximum Power Point Tracking，LMPPT）算法。一方面通过改进传统扰动观察法的扰动观察过程提高了算法的抗干扰能力，另一方面通过引入电压分层限功率控制策略，可确保直流母线电压不越限，维护基站设备的安全稳定运行。此外，采用全国产化器件搭建了额定功率为600W的高效率高功率密度光伏直流汇流模块，功率密度达到了135.2W/in3，最高效率为98.9%，实验测试结果较好的验证了理论分析和设计思路。

关键词：光伏 5G基站限最大功率点跟踪直流汇流模块

智慧城市中协同服务部署与任务调度的自适应机制

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计算机应用研究 2024年

作者：陈婷婷王素红唐钰本蔡争覃团发广西大学计算机与电子信息学院广西大学多媒体通信与网络技术重点实验室广西大学电气工程学院

边缘计算通过利用边缘侧的计算、存储和网络资源，为用户提供低时延、高响应性的服务。但在智慧城市边缘系统中仍面临着资源有限、服务请求多样性和边缘服务器过载等挑战，针对以上挑战，研究了资源受限下联合服务部署与任务调度问题，... 详细信息

边缘计算通过利用边缘侧的计算、存储和网络资源，为用户提供低时延、高响应性的服务。但在智慧城市边缘系统中仍面临着资源有限、服务请求多样性和边缘服务器过载等挑战，针对以上挑战，研究了资源受限下联合服务部署与任务调度问题，提出了一种基于层次化时间框架的自适应协同服务部署及任务调度方案。优化问题的目标是在充分考虑任务优先级的情况下，优化系统时延和负载均衡。首先建立了系统时延和负载均衡的系统开销模型，并引入服务水平协议(Service level agreement,SLA)提高灵活性。其次通过考虑服务优先级与访问频率构建启发式服务部署算法，再进一步提出一种改进的二元平衡优化器(Binaryequilibrium optimizer,BiEO)的任务调度算法来优化系统开销。最后，利用上海电信数据集进行仿真实验。结果表明所提出的方法与其他方法相比，在平均加权时延(Average weighted response time,AWRT)方面能降低12.35%以上，在负载均衡方面能优化14.47%以上，实现了更低时延的同时，保证了边缘服务器负载的均衡。

关键词：智慧城市多接入边缘计算服务部署任务调度平衡优化器

融合可重构智能表面和深度强化学习的波束成形算法研究

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小型微型计算机系统 2024年第6期45卷 1311-1317页

作者：牙韩耀万海斌覃团发广西大学计算机与电子信息学院南宁530004 广西多媒体通信与网络技术重点实验室南宁530004

可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)技术是一种新兴的、绿色的技术,可以有效地实现频谱和能量的高效无线通信.本文研究基站(Base Stations,BSs)与RIS的联合波束形成中总发射功率最小化问题.由于人工智能(Artificia... 详细信息

可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)技术是一种新兴的、绿色的技术,可以有效地实现频谱和能量的高效无线通信.本文研究基站(Base Stations,BSs)与RIS的联合波束形成中总发射功率最小化问题.由于人工智能(Artificial Intelligence,AI)在处理高维数据问题和非凸模型方面的优势,本文基于深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)中的双延迟深度确定性策略梯度算法(Twin Delayed Deep Deterministic policy gradient,TD3),设计一种新颖的联合波束成形算法来处理RIS辅助无线通信系统的基站总发射功率最小化问题.仿真结果表明,本文所提算法的性能优于经典的交替优化算法,并且通过本文所提算法训练得到的模型可以直接部署和调用,不需要再次重复计算.

关键词：可重构智能表面深度强化学习联合波束成形传输功率最小化

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基于层间引导的低光照图像渐进增强算法

计算机应用 2024年第6期44卷 1911-1919页

作者：黄梦源常侃凌铭阳韦新杰覃团发广西大学计算机与电子信息学院南宁530004 广西多媒体通信与网络技术重点实验室(广西大学) 南宁530004

低光照图像的图像质量通常较低,低光照图像增强(LLIE)旨在提高这类图像的视觉质量。针对现有的LLIE算法大多专注增强亮度和对比度、忽略细节增强的问题,提出一个基于层间引导的低光照图像渐进增强算法(PELG),兼顾图像亮度和细节增强。首... 详细信息

低光照图像的图像质量通常较低,低光照图像增强(LLIE)旨在提高这类图像的视觉质量。针对现有的LLIE算法大多专注增强亮度和对比度、忽略细节增强的问题,提出一个基于层间引导的低光照图像渐进增强算法(PELG),兼顾图像亮度和细节增强。首先,使用拉普拉斯金字塔(LP)降低任务复杂度,提高算法效率;其次,利用各频率分量间的相关性,在低频和高频分量之间构建基于Transformer的层间引导融合模块,在各高频分量之间构建轻量级的层间引导融合模块,有效精炼金字塔较低层增强信息指导较高层处理图像,实现基于层间引导的渐进增强;最后,通过LP重建亮度均匀、细节清晰的增强图像。实验结果表明,所提算法的峰值信噪比(PSNR)在LOL(LOw-Light dataset)-v1上比DSLR(Deep Stacked Laplacian Restorer)高2.3 dB,在LOL-v2上比UNIE(Unsupervised Night Image Enhancement)高0.55 dB;与其他基于深度学习的LLIE算法相比,所提算法运行速度快,增强结果在客观和主观质量上均获得明显提升,更适用于实际场景。

关键词：低光照图像增强拉普拉斯金字塔特征融合卷积神经网络 Transformer

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基于5G的配电网智能故障诊断方法

电测与仪表 2024年第4期61卷 15-20页

作者：闫明郭文豪胡永乐覃团发广西大学计算机与电子信息学院南宁530004 广西多媒体通信与网络技术重点实验室南宁530004 润建股份有限公司南宁530007

配电网是电网中发生短路故障最多且智能化程度较低的地方。目前主要使用基于零序电流比幅法来进行接地故障的故障诊断,但存在非接地故障识别率低和无法快速识别等问题。采用5G通信技术,提出三序复合电流检测法并结合广义回归神经网络(GR... 详细信息

配电网是电网中发生短路故障最多且智能化程度较低的地方。目前主要使用基于零序电流比幅法来进行接地故障的故障诊断,但存在非接地故障识别率低和无法快速识别等问题。采用5G通信技术,提出三序复合电流检测法并结合广义回归神经网络(GRNN,generalized regression neural network)来实现配电网故障诊断的实时传输与快速决策。测试结果表明可提升非接地故障的识别率达20%以上,解决了以往通信不可靠和故障诊断智能化不高等问题。

关键词： 5G GRNN 三序复合电流检测法配电网故障诊断

基于拓扑优化和链路感知的无线体域网路由协议

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电讯技术 2024年第4期64卷 528-536页

作者：廖栋森祝长鸿黄业恒覃团发广西大学计算机与电子信息学院南宁530004 广西大学多媒体通信与网络技术重点实验室南宁530004

为解决无线体域网(Wireless Body Area Networks,WBAN)在人体运动过程中网络拓扑结构频繁变化导致链路质量和WBAN性能下降等问题,首先根据人体结构对WBAN网络拓扑进行优化,通过添加中继节点建立WBAN主干网,提供节点和hub之间相对稳定的... 详细信息

为解决无线体域网(Wireless Body Area Networks,WBAN)在人体运动过程中网络拓扑结构频繁变化导致链路质量和WBAN性能下降等问题,首先根据人体结构对WBAN网络拓扑进行优化,通过添加中继节点建立WBAN主干网,提供节点和hub之间相对稳定的链接,然后提出了适用于WBAN拓扑优化后的路由策略(Routing Protocol Based on Topology Optimization and Link Awareness,R-TOLA)。R-TOLA综合了链路质量感知和代价函数,通过调整主干网中继和节点中继获得最优化路径。仿真实验表明,基于拓扑结构优化和链路感知的R-TOLA协议和其他路由协议相比,在人体拓扑网络结构频繁变化的环境下具有网络生存时间更长、吞吐量更大等优势。

关键词：无线体域网(WBAN) 拓扑优化链路感知路由策略

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基于分层的体域网异常数据检测方法

计算机工程与设计 2024年第1期45卷 197-203页

作者：廖栋森祝长鸿余琪琦任君玉黄福莹覃团发广西大学计算机与电子信息学院广西南宁530004 广西大学多媒体通信与网络技术重点实验室广西南宁530004

针对无线体域网(wireless body area network,WBAN)异常数据检测方法忽视人体异常数据的连续性,缺乏异常数据集检测等问题,提出一种基于Hampel滤波器和DBSCAN分层的WBAN异常数据检测方法。根据时间相关性利用Hampel滤波器检测异常数据点... 详细信息

针对无线体域网(wireless body area network,WBAN)异常数据检测方法忽视人体异常数据的连续性,缺乏异常数据集检测等问题,提出一种基于Hampel滤波器和DBSCAN分层的WBAN异常数据检测方法。根据时间相关性利用Hampel滤波器检测异常数据点,保证数据的连续性,使用改进的基于滑动时间窗的DBSCAN算法,检测异常数据集。实验结果表明,所提方法和其它方法相比,实现了分层的异常数据检测,在保证检测精度的同时准确标注出了异常数据集,具有空间复杂度小的优势。

关键词：无线体域网异常检测分层聚类连续性时间窗检测

考虑优先级的智能电网业务调度与资源分配方案

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南方电网技术 2024年第4期18卷 59-70,79页

作者：王素红唐煜星郭文豪熊泽凯祝长鸿闫明胡永乐覃团发广西大学计算机与电子信息学院南宁530004 广西大学广西多媒体通信与网络技术重点实验室南宁530004 广西大学电气工程学院南宁530004 润建股份有限公司南宁530007

随着智能电网和5G通信技术的融合发展,越来越多的智能终端应用到智能电网系统。针对海量电力业务的分流处理问题,提出了一种考虑电力业务优先级的业务调度和资源分配方案。首先介绍了面向智能电网的基于软件定义网络的边缘计算处理架构... 详细信息

随着智能电网和5G通信技术的融合发展,越来越多的智能终端应用到智能电网系统。针对海量电力业务的分流处理问题,提出了一种考虑电力业务优先级的业务调度和资源分配方案。首先介绍了面向智能电网的基于软件定义网络的边缘计算处理架构,建立了业务处理模型。其次阐述了基于强占型优先级排队的业务调度机制,建立了业务卸载收益和卸载开销的数学模型,该模型以系统整体收益最大化为目标函数,并基于电力业务的卸载有效性得到每一种优先级业务在边缘服务器的资源分配阈值,并以资源分配阈值为约束条件。再次,利用改进的遗传算法(improved genetic algorithm,IGA)求解最优的卸载和资源分配决策。最后通过实验仿真验证了IGA在收敛速度和个体选择方面均优于其他对比算法,对比其他方法所提方案在业务平均处理时间、功耗、高优先级业务平均处理时间等方面分别降低了69.2%、67.7%、73%,在系统收益方面提升了119%。

关键词：智能电网软件定义网络强占型优先级排队模型业务调度系统收益