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基于递推子空间的机组数字孪生模型预测精度优化方法

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系统仿真学报 2024年第1期36卷 195-202页

作者：赵彦博蔡远利胡怀中西安交通大学自动化学院陕西西安710049

由于机理分析的简化假设条件或设备实际运行中参数特性偏移等因素,导致机理建模不可避免存在模型误差。针对该问题,提出一种基于递推子空间的火电机组数字孪生模型预测精度优化方法。分析机组关键设备的运行机制,结合典型工况小样本数据... 详细信息

由于机理分析的简化假设条件或设备实际运行中参数特性偏移等因素,导致机理建模不可避免存在模型误差。针对该问题,提出一种基于递推子空间的火电机组数字孪生模型预测精度优化方法。分析机组关键设备的运行机制,结合典型工况小样本数据,建立火电机组的全设备多工况非线性动态机理模型,确保数字孪生系统模型具有较好的可解释性与泛化性能;基于递推子空间辨识方法,建立预测精度优化模型并实时进行在线更新,补偿机理模型产生的误差,提高整体模型的预测精度,保证数字孪生模型的高保真性。仿真实验验证了所提方法的有效性。

关键词：数字孪生火电机组模型预测精度优化子空间辨识数据驱动

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基于强化学习的新能源场站储能一次调频自适应控制策略

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储能科学与技术 2024年第3期13卷 858-869页

作者：孙冉王建波马彦钊张小科胡怀中国网河南省电力公司河南郑州450000 西安交通大学自动化科学与工程学院陕西西安710100 国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450052

针对当前储能参与一次调频时不同控制策略配合存在的缺陷,在传统虚拟惯性和虚拟下垂控制方法的基础上,考虑新能源出力特征,提出一种基于强化学习算法的新能源场站储能一次调频自适应控制策略。所提策略中,强化学习智能体负责根据系统频... 详细信息

针对当前储能参与一次调频时不同控制策略配合存在的缺陷,在传统虚拟惯性和虚拟下垂控制方法的基础上,考虑新能源出力特征,提出一种基于强化学习算法的新能源场站储能一次调频自适应控制策略。所提策略中,强化学习智能体负责根据系统频差和频差变化率实时波动来动态调整储能通过虚拟惯性控制方法参与一次调频的出力占比,进而由储能一次调频自适应控制器计算出虚拟下垂控制方法的出力占比,并获取储能总一次调频出力指令。考虑到新能源场站有功扰动的随机性,本工作中的强化学习智能体通过在特定新能源场站出力扰动下学习获取,其中新能源场站出力扰动由风速扰动通过风电机组模型获取。所提控制策略能充分发挥虚拟惯性和虚拟下垂控制方法在调频前后期的不同优势,实现两种控制方法的最优结合,挖掘储能参与一次调频的潜力。最终在Matlab/Simulink中搭建了区域电网频率响应模型,基于新能源发电突变和新能源发电连续波动两种扰动工况来模拟新能源场站极端工况和实际运行场景,并通过仿真验证了所提控制策略的有效性。结果表明,本工作所提策略能在调频过程中合理调整虚拟惯性出力和虚拟下垂出力的占比,减少电池储能的动作深度,有效缓解新能源出力波动给电网带来的频率波动,提升频率质量。

关键词：电池储能一次调频新能源场站强化学习自适应控制

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一种面向深度调峰运行火电机组的一次调频能力建模新方法

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电网技术 2022年第12期46卷 4947-4953页

作者：张小科王子杰夏大伟王景钢胡怀中国网河南省电力公司电力科学研究院河南省郑州市450052 西安交通大学自动化科学与工程学院陕西省省西安市710100 国网河南省电力公司河南省郑州市450000

随着我国“碳达峰、碳中和”战略推进,火电机组更多地参与深度调峰运行。深度调峰工况下,以传统试验测试方式获得的机组一次调频模型不能反映真实的一次调频动态,存在较大偏差。针对此问题,提出了一种面向深度调峰运行火电机组的一次调... 详细信息

随着我国“碳达峰、碳中和”战略推进,火电机组更多地参与深度调峰运行。深度调峰工况下,以传统试验测试方式获得的机组一次调频模型不能反映真实的一次调频动态,存在较大偏差。针对此问题,提出了一种面向深度调峰运行火电机组的一次调频建模与参数辨识方法。首先,根据机组一次调频机理,推导了一次调频模型参数随机组主蒸汽压力变化的非线性关系,进而设计了适用于深度调峰工况的新型变参数一次调频模型。进一步论证了新模型中可变参数具有耦合特性,在数学上存在不可完全辨识性。为解决此问题,对模型进行了等价变换,实现了待辨识参数的降阶,最终获得可表征深度调峰工况下一次调频能力的新型建模方法。以河南鲁阳电厂2#机组运行数据检验该文方法,以该文方法获得的机组一次调频模型能以较高精度表征机组在深度调峰工况下的一次调频动态,并且,模型精度不随机组运行负荷变化而变化,具有很好的一致性。

关键词：一次调频深度调峰变参数建模参数辨识

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具有三维重建功能的医学影像存档与通信系统

计算机工程 2003年第4期29卷 33-34,56页

作者：李嘉胡军胡怀中王勇西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

项目实现了医学影像三维重建的体绘制算法，并在传统的二维图像采集、存储、传输、共享与处理等功能之上，附加了影像的三维重建功能，开发出一套全新的医学影像存档与通信系统，具有很高的实用价值。

关键词：三维重建医学影像通信系统 C++ 程序设计图像采集图像处理

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基于卷积神经网络的新型爆珠缺陷检测算法

浙江工业大学学报 2022年第6期50卷 609-614页

作者：胡怀中李龙飞李梦迪西安交通大学自动化科学与工程学院陕西西安710049 河南中烟工业有限责任公司河南郑州450000

香烟爆珠包装前的缺陷检测对确保香烟生产品质具有重要意义。基于卷积神经网络的新型爆珠缺陷检测算法,可检测爆珠中的气泡、凹陷、划痕和微小拖尾这4种典型缺陷。为满足工业检测的要求,在利用Faster RCNN对小目标检测精度高优势的同时... 详细信息

香烟爆珠包装前的缺陷检测对确保香烟生产品质具有重要意义。基于卷积神经网络的新型爆珠缺陷检测算法,可检测爆珠中的气泡、凹陷、划痕和微小拖尾这4种典型缺陷。为满足工业检测的要求,在利用Faster RCNN对小目标检测精度高优势的同时,对其进行轻量化改进。首先,利用深度可分离卷积网络实现特征提取,相较于标准卷积,参数量与计算量可减少约90%;然后,为降低网络参数的减少对精度的影响,利用上下文增强模块整合多尺度特征,提高检测精度;最后,选择加入二阶矩估计的Adam算法替代传统Momentum算法实现网络参数学习,网络收敛速度更快,误差更小。检测结果表明:笔者算法对4种缺陷检测的平均精度均值可达98.16%,检测速度可达36.10 pcs/s,检测精度和检测速度均能满足实时检测的要求。

关键词：缺陷检测 Faster RCNN 深度可分离卷积上下文增强模块 Adam

输出过采样闭环系统辨识方法中最优过采样率的选择

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西安交通大学学报 2004年第12期38卷 1211-1215页

作者：胡怀中孙连明刘文江西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

提出了一种基于输出过采样技术的线性离散时间闭环系统辨识方法 ,通过对输出端施加过采样 ,将原闭环系统模型转化为过采样模型 .对于输出端白噪声、有色噪声干扰 ,分别利用最小二乘辨识算法和误差预报算法辨识出过采样模型 ,进而计算出... 详细信息

提出了一种基于输出过采样技术的线性离散时间闭环系统辨识方法 ,通过对输出端施加过采样 ,将原闭环系统模型转化为过采样模型 .对于输出端白噪声、有色噪声干扰 ,分别利用最小二乘辨识算法和误差预报算法辨识出过采样模型 ,进而计算出原闭环系统的模型参数 .辨识结果中模型参数的估计误差服从均值为0的正态分布 ,方差由过采样率决定 ,据此推导出了使参数估计误差最小化的最优过采样率的计算方法 .该方法实现简单 ,运算量小 ,估计精度高 .仿真实验表明 ,当信噪比大于 15dB时 ,该方法的估计精度可达98% ;当过采样率为 15～ 2 0时。

关键词：系统辨识闭环过采样估计精度过采样率

一种基于过采样技术的非最小相位系统盲辨识方法

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西安交通大学学报 2004年第8期38卷 791-795页

作者：胡怀中王勇刘文江西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

提出了一种在时域中盲辨识非最小相位系统传递函数的方法,该方法通过对系统输出过采样来获得系统结构参数的信息.对于单输入单输出的线性离散系统,经过输出过采样后可以等价为单个输入、多个输出的传递函数模型,这多个输出函数具有相同... 详细信息

提出了一种在时域中盲辨识非最小相位系统传递函数的方法,该方法通过对系统输出过采样来获得系统结构参数的信息.对于单输入单输出的线性离散系统,经过输出过采样后可以等价为单个输入、多个输出的传递函数模型,这多个输出函数具有相同的分母多项式和不同的分子多项式.采用子空间分解法可以确定分子多项式的参数,通过对系统输出信号自相关函数的处理可以得到分母多项式,最终可以得到原系统的结构参数.与传统高阶矩方法相比,该方法对噪声的敏感度更低,辨识的精度和速度也有很大提高.仿真结果表明,当信噪比大于15dB时,该方法可以有效地辨识出系统参数.与高阶矩方法相比,辨识门限信噪比降低了10dB,估计精度提高了20%,辨识速度加快了3倍.

关键词：盲辨识过采样非最小相位系统

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基于输出信号过采样的系统盲反向辨识

仪器仪表学报 2004年第6期25卷 734-737,746页

作者：李嘉胡军胡怀中刘文江西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

讨论了时域中非最小相位系统传递函数模型中一种新的盲反向辨识算法。通过对系统噪声破坏输出的过采样 ,在获取未知输入信号与系统结构更多信息的基础上进行系统建模。首先提出了一种解决盲辨识问题的算法 ,然后利用辨识得到的系统模型... 详细信息

讨论了时域中非最小相位系统传递函数模型中一种新的盲反向辨识算法。通过对系统噪声破坏输出的过采样 ,在获取未知输入信号与系统结构更多信息的基础上进行系统建模。首先提出了一种解决盲辨识问题的算法 ,然后利用辨识得到的系统模型对源输入信号进行反卷积恢复。此算法可用于非最小相位传递函数系统的辨识 ,因此在工程领域具有很高的实用价值。

关键词：系统辨识盲反向过采样时域

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一种电力线路智能故障检测仪的设计

仪器仪表学报 2004年第3期25卷 379-381,405页

作者：胡军刘文江李嘉胡怀中西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

研究了一种基于变电站出线断路器二次重合闸时间的 10 k V和 35 k V线路故障点位置诊断方法 ,并依据此方法给出了使用单片机和 EPL D研制的装置原理 ,试验表明。

关键词：变电站故障诊断单片机 EPLD 电力线路故障检测仪