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考虑电网谐波内阻抗的电网模拟器研究

考虑电网谐波内阻抗的电网模拟器研究

作者：刘淇伟华南理工大学

学位级别：硕士

随着新型电力系统的快速发展,各类电力电子设备被大量接入到电网中,这增加了新型电力系统故障的风险。因此,在电力电子设备并网之前,需要对设备进行详细的测试,这就对并网检测中电网环境模拟的精确性要求日益提高。然而,传统的电网模拟... 详细信息

随着新型电力系统的快速发展,各类电力电子设备被大量接入到电网中,这增加了新型电力系统故障的风险。因此,在电力电子设备并网之前,需要对设备进行详细的测试,这就对并网检测中电网环境模拟的精确性要求日益提高。然而,传统的电网模拟器大多数仅输出理想电源电网环境,未包含系统阻抗的模拟。此外,具备系统阻抗模拟功能的电网模拟器大多采用各次谐波统一阻抗的策略,这与实际电网环境中阻抗的非线性特性并不相符。因此,研究具有非线性阻抗特性的电网模拟器显得尤为必要。快速傅里叶变换(FFT)能够实现多频分离,但由于其固有的一个基波周期延时特性,谐波控制方面存在天然缺陷,导致所采集的谐波信号需要在延时多个周期后才能实施控制。因此,本文提出采用解耦滤波器方法,准确分离各次谐波,确保延时性带来的干扰得以下降。同时,各次谐波的分离使得各次阻抗的独立控制成为可能,允许为每个谐波设定特定的阻抗值。此外,引入线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)技术,针对LCL逆变器进行建模控制,从而增强对谐波输出的控制能力及系统的鲁棒性。针对谐波阻抗设置问题,本文提出了采用线性跟踪微分器(Linear Traditional Tracking-Differentiator,LTD)方法来获取电流或电压的微分信号。然而,通过对跟踪微分器的误差分析,发现传统跟踪微分器(TTD)存在误差较大的问题。因此,结合额外的误差跟踪微分器观测,形成改进的跟踪微分器(ITD),通过误差补偿实现对信号较为准确的跟踪。同时,为降低扩张状态观测器(extend state observer,ESO)带来的相位滞后影响,利用改进的LTD获取所跟踪信号的微分值,并对整体控制进行降阶处理。本文对线性自抗扰控制(LADRC)及LTD-RLADRC控制系统的频率响应特性进行了分析和仿真,验证了改进后的LTD-RLADRC相较于传统PI控制和传统LADRC(TLADRC)具有更优的控制性能。针对逆变器传感器布局较少,通常只有单传感器采集的数据作为控制系统输入导致控制精度不高的现状,本文提出使用串级自抗扰控制进行系统控制。然而,由于串级自抗扰控制需要获取其他状态变量的值,因此,本文提出采用状态观测器来估计其他状态变量,并结合一阶低通滤波器与LTD的相位校正应用,以获得较为准确的估计值。同时,针对传统线性扩张状态观测器(TLESO)进行误差分析,结合其观测器误差的结构特点,提出采用误差补偿校正的改进LESO,降低LADRC的控制误差。最后将改进LESO及估计量整合到串级自抗扰控制中进行整体控制。本文对改进LESO控制系统的频率响应特性进行了分析和仿真,验证了改进后的串级自抗扰控制相较于传统串级抗扰控制及采用单一真实值控制具有更优的控制效果。本文搭建了基于TI公司的DSP28335的电网模拟器半实物仿真平台以及单传感器逆变器的半实物仿真平台,设计了系统主电路拓扑和整体控制架构,并基于Code Composer Studio编写了软件算法。这进一步验证了基于改进降阶自抗扰的控制策略和基于单传感器的串级自抗扰控制策略的正确性和有效性。

关键词： LCL滤波器线性自抗扰控制解耦滤波器电网模拟器串级自抗扰控制

具有谐波治理功能的虚拟谐波电阻型储能逆变器控制策略

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电力自动化设备 2022年第11期42卷 86-91页

作者：曾江冯健磊陈书樑熊陶君陈伟国刘淇伟华南理工大学电力学院广东广州510640

传统的储能逆变器在进行谐波治理时只能补偿指定的非线性负载产生的谐波电流,无法降低电网中原有的谐波含量。为此,分析了并联电阻对并网点处谐波电压以及系统谐振的抑制作用,提出了虚拟谐波电阻型储能逆变器的控制策略。对于基波而言,... 详细信息

传统的储能逆变器在进行谐波治理时只能补偿指定的非线性负载产生的谐波电流,无法降低电网中原有的谐波含量。为此,分析了并联电阻对并网点处谐波电压以及系统谐振的抑制作用,提出了虚拟谐波电阻型储能逆变器的控制策略。对于基波而言,储能逆变器仍能实现正常充放电功能;对于谐波而言,控制储能逆变器输出与谐波电压幅值成比例、相位相反的谐波电流,此时逆变器相当于一个虚拟谐波电阻,可以吸收谐波功率并抑制并网点处谐波电压。在考虑谐振的情况下采用扰动观察法自动调节虚拟谐波电导值,使得储能逆变器最大化吸收谐波功率。仿真和实验结果表明,虚拟谐波电阻型储能逆变器能在正常充放电的同时实现良好的谐波治理功能。

关键词：储能逆变器虚拟谐波电阻谐波治理谐振抑制控制策略

典型结构稀疏线性方程组的异构并行优化方法研究

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典型结构稀疏线性方程组的异构并行优化方法研究

作者：刘淇齐鲁工业大学

学位级别：硕士

数值模拟在科学计算和工程计算领域扮演着至关重要的角色。天气预报、流体动力学、计算金融学等数值模拟问题往往归结为三对角、块三角等典型结构稀疏线性方程组的求解。随着科技的日新月异,超级计算机架构的革新突破,异构众核架构逐渐... 详细信息

数值模拟在科学计算和工程计算领域扮演着至关重要的角色。天气预报、流体动力学、计算金融学等数值模拟问题往往归结为三对角、块三角等典型结构稀疏线性方程组的求解。随着科技的日新月异,超级计算机架构的革新突破,异构众核架构逐渐成为高端系统的首要选择。本文面向新一代神威超级计算机,设计典型结构稀疏线性方程组的并行求解算法,并结合申威26010pro众核处理器结构特征,实现高效的异构并行优化。本文的研究工作主要有:(1)结合Thomas算法和并行分裂法的优点,提出一种并行Thomas分裂算法。对求解三对角线性方程组的Thomas算法和并行分裂法进行综合分析,具体分析数据依赖性、算法的计算复杂度、通信开销、内存占用,从而提出并行Thomas分裂算法,将Thomas算法用于缩减三对角线性方程组模块的求解。通过减少数据传输量降低通信开销,提高算法效率。该算法对比并行分裂法最高加速比为10.34,相比Thomas算法有2.12倍的加速比。(2)在(1)的基础上设计并实现了异构并行Thomas分裂算法。使用主从加速并行的模式完成进程以及从核间的并行,使用批量传输来完成数据的分块及反复读取。提出一种缩减策略完成缩减方程组模块的任务,更新回代求解模块。该算法相比纯主核的并行Thomas分裂算法,计算热点最高有38.31倍的加速比,总时间有2.78倍的加速比。(3)基于申威26010Pro众核处理器平台,对PaScal＿TDMA移植和热点分析,提出一种三对角线性方程组自适应异构算法。对三维热传导问题用PaScal＿TDMA进行求解的过程进行性能热点分析,结果表明并行消元模块占比达94.5%,更新模块占比5.4%。对计算热点问题--三对角线性方程组求解进行申威异构众核优化,通过优化循环结构提出一种自适应的数据分块方案,利用共享LDM空间实现离散数据的连续传输,大幅提高了算法的计算效率。与PaScal＿TDMA相比,本文的算法加速59.4倍。三对角线性方程组自适应异构算法具有良好的可扩展性,以2个核组为基准,并行规模扩展至2048个核组,并行效率保持69.2%。(4)设计实现块三对角方程组的一种异构并行求解算法。提出一种计算与通信重叠的MPI并行方案,根据数据特性划分数据块以实现负载均衡,在申威架构上调用x Math中的swblas数学库实现块三对角方程组的一种异构并行算法。以130主从核为基准,并行规模扩展至4160个主从核,并行效率达30%以上。

关键词：典型结构稀疏线性方程组申威众核处理器异构并行优化

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绿色低碳机器学习研究与应用专题前言

软件学报 2024年第4期35卷 1585-1586页

作者：封举富俞扬刘淇北京大学智能学院南京大学人工智能学院中国科学技术大学计算机科学与技术学院

近年来,随着学术界与工业界在机器学习和人工智能领域投入越来越多的关注,相关技术获得飞速发展,机器学习已经被应用到社会生活的方方面面,并产生巨大社会价值.在“生成式人工智能”“元宇宙”等科技概念越来越受欢迎的今天,机器学习面...

近年来,随着学术界与工业界在机器学习和人工智能领域投入越来越多的关注,相关技术获得飞速发展,机器学习已经被应用到社会生活的方方面面,并产生巨大社会价值.在“生成式人工智能”“元宇宙”等科技概念越来越受欢迎的今天,机器学习面临的数据量不断增长、模型规模逐步扩大,因而对计算能力的需求也在持续增长,导致了机器学习系统能耗的上涨.我国于2020年提出“双碳”目标,逐步引导绿色技术创新,实现经济增长和生态平衡的综合效益.面向“双碳”目标,如何高效使用数据和优化计算资源变得尤为关键.

关键词：

基于固相微萃取-气相色谱-质谱和电子舌分析不同处理秋刀鱼烤后的风味特征

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食品科学 2024年第11期45卷 186-191页

作者：赵玲王琳曹荣刘淇王善宇胡梦月中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071 中国海洋大学食品科学与工程学院山东青岛266003

本实验以不同处理的秋刀鱼(鲜秋刀鱼、腌制秋刀鱼和紫外+冷风干制秋刀鱼)为原料进行烤制,采用电子鼻和固相微萃取-气相色谱-质谱(solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GCMS)分析其挥发性风味物质的... 详细信息

本实验以不同处理的秋刀鱼(鲜秋刀鱼、腌制秋刀鱼和紫外+冷风干制秋刀鱼)为原料进行烤制,采用电子鼻和固相微萃取-气相色谱-质谱(solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GCMS)分析其挥发性风味物质的变化规律,进一步采用电子舌测定其滋味特征,并结合感官评价综合描述烤秋刀鱼的风味特征。电子鼻分析结果表明烤制后3组鱼肉具有完全不同的气味轮廓。3组烤秋刀鱼中共检测到38种挥发性风味化合物,由11种醛类物质、4种醇类物质、5种酮类物质、13种烃类物质以及含氮化合物组成,共同形成了烤秋刀鱼以油脂香为主,带有青草香、鱼腥味的风味特征。3组烤秋刀鱼关键风味化合物的含量有显著差异,紫外+冷风干制秋刀鱼烤制后累积了更多的挥发性风味化合物,增添了清香、焦香味,使得其风味特征更加丰富。电子舌分析结果显示,咸味、鲜味和鲜味回味是烤秋刀鱼的重要味觉指标,紫外+冷风干制通过丰富烤秋刀鱼的咸味和鲜味回味从而提升其滋味。感官评价分析结果表明,经紫外+冷风干制的秋刀鱼在烤制后外观、气味、滋味和口感均得到了改善,其色泽金黄、肉质紧实,具有丰富的油脂香气、适宜的滋味和回味,感官可接受度显著提高。综上,3种不同处理的秋刀鱼中,经紫外+冷风干制的秋刀鱼烤后被赋予了更丰富的风味。

关键词：烤秋刀鱼挥发性风味滋味感官评价

不同干燥方式对仿刺参性腺脂质、营养价值及挥发性物质的影响

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食品科学 2024年第8期45卷 176-184页

作者：王天雪刘淇赵玲孙慧慧高昕曹荣中国海洋大学食品科学与工程学院山东青岛266003 中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋药物与生物制品功能实验室山东青岛266235

为探究仿刺参性腺较优的干燥方式,分析对比热风、冷风、微波、真空冷冻4种干燥方式对样品脂质组成、脂质稳定性、脂肪酸营养价值、挥发性物质等的影响。结果表明,经干燥处理后,总脂、磷脂、甘油三酯、虾青素含量均不同程度降低,过氧化... 详细信息

为探究仿刺参性腺较优的干燥方式,分析对比热风、冷风、微波、真空冷冻4种干燥方式对样品脂质组成、脂质稳定性、脂肪酸营养价值、挥发性物质等的影响。结果表明,经干燥处理后,总脂、磷脂、甘油三酯、虾青素含量均不同程度降低,过氧化值均显著降低,硫代巴比妥酸值均显著升高(P<0.05)。在脂肪酸营养价值方面,动脉粥样硬化指数、血栓形成指数在干燥处理后不同程度降低,低胆固醇脂肪酸/高胆固醇脂肪酸指数显著升高(P<0.05)。电子鼻分析结果显示不同干燥方式样品的气味特征有明显差异。气相色谱-离子迁移谱从新鲜和干燥样品中鉴定出28种挥发性物质,其中2,5-二甲基吡嗪仅在微波干燥样品中被检测到,而戊醛、乙酸乙酯是冷风干燥样品中特有的气味活性物质。综上,真空冷冻干燥有效减缓了脂质氧化的速率,但样品气味相对平淡;热风、冷风、微波干燥均促进了脂质氧化,但提高了脂肪酸的营养价值,丰富了样品的气味特征。研究结果可为仿刺参性腺的加工利用提供理论基础。

关键词：仿刺参性腺干燥方式脂质组成营养价值挥发性物质

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我国行业间尾部风险溢出的测度及时空驱动因素研究

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统计研究 2024年第2期41卷 64-76页

作者：李政李丽雯刘淇天津财经大学金融学院南开大学经济学院财金研究所

基于经济金融的共生共荣关系,本文采用LASSO分位数回归构建我国金融与实体行业间的尾部风险网络,利用复杂网络分析法对行业间尾部风险溢出进行测度分析,并从时空两个维度探讨行业尾部风险溢出的驱动因素。研究结果显示,第一,我国经济金... 详细信息

基于经济金融的共生共荣关系,本文采用LASSO分位数回归构建我国金融与实体行业间的尾部风险网络,利用复杂网络分析法对行业间尾部风险溢出进行测度分析,并从时空两个维度探讨行业尾部风险溢出的驱动因素。研究结果显示,第一,我国经济金融系统中的31个行业形成了“牵一发而动全身”的尾部关联网络,金融行业间、实体行业间以及金融与实体行业之间均存在密切的尾部关联,而且在与实体行业的互动中,金融行业内部存在结构性不平衡。第二,经济金融系统中的风险传染源既可能来自金融行业,也有可能来自实体行业,银行、医药生物、计算机和建筑装饰是经济金融系统中重要的“风险驱动者”。第三,在空间维度上,行业间投入产出关联越密切,其尾部风险溢出水平越高,且相比前向关联,后向关联对行业间尾部风险溢出的解释力更强,即尾部风险主要沿产业链从下游向上游行业进行逆向传导;两两行业间的收益相关性和波动相关性越高,尾部风险溢出越强;行业自身风险水平越高,其接收其他行业的尾部风险溢出越强。在时间维度上,宏观经济环境和融资环境是行业尾部风险溢出动态变化的主要驱动因素。

关键词：尾部风险溢出驱动因素投入产出关联 LASSO分位数回归

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基于语境与文本结构融合的中文拼写纠错方法

南京大学学报(自然科学) 2024年第3期 451-463页

作者：刘昌春张凯包美凯刘烨刘淇中国科学技术大学计算机科学与技术学院中国科学技术大学大数据学院

在中文拼写纠错任务的处理中往往存在对句子的语义理解不够且对于汉字的语音和视觉信息利用较少的问题，针对这一问题，提出一种基于语境置信度和汉字相似度的纠错方法（ECS）.该方法基于深度学习的理论，融合汉字的视觉相似度、汉字的... 详细信息

在中文拼写纠错任务的处理中往往存在对句子的语义理解不够且对于汉字的语音和视觉信息利用较少的问题，针对这一问题，提出一种基于语境置信度和汉字相似度的纠错方法（ECS）.该方法基于深度学习的理论，融合汉字的视觉相似度、汉字的语音相似度以及微调过的预训练BERT模型，能自动提取句子语义并利用汉字的相似性.具体地，通过对预训练的中文BERT模型进行微调，使之能适应下游的中文拼写纠错任务；同时，利用表意文字描述序列获取汉字的树形结构作为视觉信息，采用汉字的拼音序列作为语音信息；最后，利用编辑距离得出汉字的视觉和语音相似度，并将这些相似度数据与微调过的BERT模型融合，以实现纠错任务.在SIGHAN标准数据集上的测试结果显示，和基准模型相比，提出的ECS方法其F1-score提升巨大，在检错层面上提升2.1%，在纠错层面上提升2.8%，也验证了将汉字的语境信息、视觉信息与语音信息融合用于中文拼写纠错任务的适用性.

关键词：中文拼写纠错 BERT 汉字语音相似度汉字视觉相似度预训练模型

非侵入性通气对慢性阻塞性肺病合并心血管疾病患者生存率的影响

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中国防痨杂志 2024年第S01期46卷 144-146页

作者：贾清云王冬梅刘淇姜曼大庆市中西医结合医院大庆163515

目的:探讨分析非侵入性通气对慢性阻塞性肺疾病合并心血管疾病患者生存率的影响。方法:于2023年2月至2024年2月,选择我院呼吸内科收治的104例慢性阻塞性肺疾病合并心血管疾病患者作为本次研究目标人群,按照血氧饱和度指标分组,血氧饱和... 详细信息

目的:探讨分析非侵入性通气对慢性阻塞性肺疾病合并心血管疾病患者生存率的影响。方法:于2023年2月至2024年2月,选择我院呼吸内科收治的104例慢性阻塞性肺疾病合并心血管疾病患者作为本次研究目标人群,按照血氧饱和度指标分组,血氧饱和度在80以下视为无创组,血氧饱和度在80以上视为参照组。无创组采取非侵入性通气治疗,参照组采取常规治疗。比较两组肺功能、血气指标、心功能水平、1年内生存率。结果:治疗前,两组FVC、FEV_(1)、PEF等肺功能比较,差异有统计学意义(P>0.05);治疗后,无创组FVC、FEV_(1)、PEF等肺功能均明显高于参照组,差异有统计学意义(P0.05);治疗后,无创组PaO_(2)、PaCO_(2)、p H等血气指标均明显优于参照组,差异有统计学意义(P0.05);治疗后,无创组LVEF、LVDs、LVDd等心功能水平均明显优于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。无创组1年内生存率明显高于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:非侵入性通气治疗慢性阻塞性肺疾病合并心血管疾病的疗效显著,病情得到有效改善,该治疗方案建议在临床上广泛推广。

关键词：非侵入性通气慢性阻塞性肺疾病心血管疾病生存率