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一种基于超级电容储能系统的新型铁路功率调节器

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电工技术学报 2018年第6期33卷 1208-1218页

作者：马茜郭昕罗培张志文湘潭大学信息工程学院湘潭411100 湖南大学电气与信息工程学院长沙410000

在采用铁路功率调节器解决电气化铁路电能质量问题时,为了提高再生制动能量的利用率,提出一种由铁路功率调节器和超级电容储能系统构成的新型储能式铁路功率调节器。该系统不仅能实现两供电臂能量双向流通,还能通过铁路功率调节器和储... 详细信息

在采用铁路功率调节器解决电气化铁路电能质量问题时,为了提高再生制动能量的利用率,提出一种由铁路功率调节器和超级电容储能系统构成的新型储能式铁路功率调节器。该系统不仅能实现两供电臂能量双向流通,还能通过铁路功率调节器和储能系统的协调控制,提高再生制动能量利用率并实现削峰填谷功能。首先分析系统工作原理,构建再生制动工况下的等效电路,推导再生制动能量利用率表达式;然后分析该系统能够提高再生制动能量利用率并实现削峰填谷功能的原因;最后搭建仿真模型和实验平台,多种工况下的实验结果表明了所提新型补偿系统的正确性及有效性。

关键词：超级电容铁路功率调节器再生制动能量削峰填谷

V/v牵引供电所电能质量控制系统非对称补偿设计及综合优化控制

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中国电机工程学报 2017年第1期37卷 130-138页

作者：罗培陈跃辉罗隆福周冠东张志文湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 国家电网湖南省电力公司湖南省长沙市410002

为解决V/v牵引供电所功率因数低、负序及谐波含量大、电压波动大等问题,提出了一种由多重化背靠背双向变流器和非对称无源补偿滤波支路构成的低成本大容量动态综合补偿系统。有源部件实现两供电臂有功功率平衡和无功功率动态补偿,无源... 详细信息

为解决V/v牵引供电所功率因数低、负序及谐波含量大、电压波动大等问题,提出了一种由多重化背靠背双向变流器和非对称无源补偿滤波支路构成的低成本大容量动态综合补偿系统。有源部件实现两供电臂有功功率平衡和无功功率动态补偿,无源补偿滤波支路实现无功功率补偿和谐波治理。分析了系统非对称补偿原理,推导了容量设计方法,降低了有源部件容量和装置总成本。补偿功率给定值的综合优化计算能够减少系统损耗,提高装置长期运行能力。将该系统投入运行,对比分析投运前后电能质量参数,验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词： V/v牵引变压器电能质量无功补偿负序电流谐波抑制非对称补偿优化控制

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铁路电能质量控制系统容量优化设计

电工技术学报 2016年第8期31卷 181-188,228页

作者：罗培陈跃辉罗隆福周冠东张志文湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 湘潭大学信息工程学院湘潭411105 国家电网湖南省电力公司长沙410012

针对铁路电能质量控制系统(RPQMS)容量优化问题,分析了优化补偿原理,推导了V/v牵引供电系统电网侧电能质量参数与RPQMS容量优化补偿系数和负载特征之间的数学关系,建立了以RPQMS补偿容量最小为目标函数、电能质量参数为约束条件以及容... 详细信息

针对铁路电能质量控制系统(RPQMS)容量优化问题,分析了优化补偿原理,推导了V/v牵引供电系统电网侧电能质量参数与RPQMS容量优化补偿系数和负载特征之间的数学关系,建立了以RPQMS补偿容量最小为目标函数、电能质量参数为约束条件以及容量优化补偿系数为决策变量的优化模型,采用微分进化算法(DE)得到了补偿系数的全局最优解和补偿容量的目标最小值,进而得到控制器最优给定值。仿真和实验结果表明,采用该方法可以在满足全负荷范围电能质量指标的同时获得综合最优补偿效果,显著减少RPQMS补偿容量。

关键词：铁路电能质量控制系统 V/v变压器电能质量容量优化微分进化算法

考虑供电臂电压波动的铁路功率调节器多目标优化设计

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电工技术学报 2018年第22期33卷 5346-5356页

作者：罗培杨维民周冠东罗隆福张志文湘潭大学信息工程学院湘潭411105 国家电网湖南省电力有限公司长沙410002 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

在采用铁路功率调节器(RPC)解决牵引供电系统电能质量问题时,RPC补偿电流会在一定程度上加剧两供电臂的电压波动,从而可能引起牵引网欠电压或过电压问题。在保证RPC综合治理效果的前提下,为了既能有效减少RPC补偿容量,又能尽量缓解两供... 详细信息

在采用铁路功率调节器(RPC)解决牵引供电系统电能质量问题时,RPC补偿电流会在一定程度上加剧两供电臂的电压波动,从而可能引起牵引网欠电压或过电压问题。在保证RPC综合治理效果的前提下,为了既能有效减少RPC补偿容量,又能尽量缓解两供电臂电压波动,本文以供电臂电压波动度和RPC补偿容量作为优化目标,提出一种RPC多目标优化设计方法。本文分析RPC补偿电流加剧两供电臂电压波动的原因,引入供电臂电压波动度指标,建立RPC多目标优化数学模型,并采用粒子群多目标优化算法求解。算例分析和实验验证了该方法可有效减小系统两供电臂电压波动并减少RPC补偿容量。

关键词：铁路功率调节器电压波动补偿容量多目标优化粒子群算法

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基于聚类算法的蓄电池SOC模糊预测

电源技术 2017年第1期41卷 71-74页

作者：周奇罗培湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410012

为了实现对蓄电池的准确在线估算,研究了利用蓄电池电动势、内阻与荷电状态(state of charge,SOC)之间的关系,设计了基于模糊C-均值聚类的模糊控制器。该控制器将模糊C-均值聚类方法与模糊控制系统有机结合,能有效地进行数据划分和构建... 详细信息

为了实现对蓄电池的准确在线估算,研究了利用蓄电池电动势、内阻与荷电状态(state of charge,SOC)之间的关系,设计了基于模糊C-均值聚类的模糊控制器。该控制器将模糊C-均值聚类方法与模糊控制系统有机结合,能有效地进行数据划分和构建模糊控制规则。实验表明,该方法将SOC预估误差控制在3%之内,很好地反映了铅酸蓄电池的能量状态。与现有的模糊预测控制器相比,准确度更高,具有一定的实用性。

关键词：蓄电池聚类荷电状态

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一种采用LC耦合的电气化铁道功率调节系统

电工技术学报 2016年第8期31卷 199-211页

作者：胡斯佳张志文李勇罗隆福罗培湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

针对电气化铁道异相供电系统中牵引网过分相及电能质量问题,采用铁路功率调节器(RPC)的单相供电方式是一种可行方案。然而,RPC较大的补偿容量使得该套系统有源部分成本高。为提高该方案的性价比和可靠性,提出一种适用于单相牵引供电系统... 详细信息

针对电气化铁道异相供电系统中牵引网过分相及电能质量问题,采用铁路功率调节器(RPC)的单相供电方式是一种可行方案。然而,RPC较大的补偿容量使得该套系统有源部分成本高。为提高该方案的性价比和可靠性,提出一种适用于单相牵引供电系统的LC耦合型铁路功率调节器(LC-RPC)。在对LC-RPC端口特性进行分析的基础上,提出一种适用于电气化铁道随机波动负荷条件下LC耦合支路电抗的最小运行电压设计。与传统RPC系统进行了详细容量对比分析,结果表明LC-RPC具有显著节容优势。结合某牵引变电所的实测数据给出了系统的参数设计实例。最后,仿真和实验结果验证了LC-RPC补偿效果和节容能力的有效性。

关键词： LC耦合铁路功率调节器参数设计容量分析电能质量

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丝绸之路经济带贸易潜力及影响因素研究

统计研究 2017年第11期34卷 56-68页

作者：刁莉罗培胡娟武汉大学经济与管理学院中国工商银行上海分行

本文基于对我国与丝绸之路经济带沿线国家的贸易互补性和竞争性分析,利用丝绸之路经济带上的19个国家2002—2015年的相关数据,构建时变随机前沿引力模型和贸易非效率模型研究我国对丝绸之路沿线国家的出口潜力和出口效率,并分析了导致... 详细信息

本文基于对我国与丝绸之路经济带沿线国家的贸易互补性和竞争性分析,利用丝绸之路经济带上的19个国家2002—2015年的相关数据,构建时变随机前沿引力模型和贸易非效率模型研究我国对丝绸之路沿线国家的出口潜力和出口效率,并分析了导致贸易非效率的制度性影响因素。模型的回归结果说明,贸易潜力的决定因素有进出口国家的人均GDP、人口总量、地理距离、共同边界以及进口国是否为内陆国家。对贸易非效率的研究表明,生效的区域贸易协定、良好的基础设施、较高的贸易自由度和较高的货币自由度四个因素都能显著降低贸易非效率、促进出口增长。进一步地,本文将经济带沿线国家划归为核心区、重要区和拓展区三个区域,发现我国对拓展区出口效率最高、对核心区出口效率居中,对重要区出口效率最低。我国应在努力发展国内经济的同时,积极引导和参与区域经贸合作,尤其是与丝绸之路沿线国家开展合作,加强政府间的沟通交流,促进沿线自由贸易发展。

关键词：丝绸之路经济带出口潜力引力模型随机前沿

固定载荷下光纤光栅应变传感阵列检测裂缝悬臂梁损伤的研究

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半导体光电 2016年第6期37卷 842-845页

作者：罗裴田建伟武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室武汉430070

介绍了光纤光栅分布式传感原理,推导了悬臂梁受载荷时的应变计算公式,以金属悬臂梁为研究对象,以光纤光栅应变传感阵列为传感工具,实验研究了固定载荷下裂缝悬臂梁的光纤光栅检测的新方法。金属悬臂梁上光纤光栅应变传感阵列粘贴的位置... 详细信息

介绍了光纤光栅分布式传感原理,推导了悬臂梁受载荷时的应变计算公式,以金属悬臂梁为研究对象,以光纤光栅应变传感阵列为传感工具,实验研究了固定载荷下裂缝悬臂梁的光纤光栅检测的新方法。金属悬臂梁上光纤光栅应变传感阵列粘贴的位置和预制裂纹的位置由有限元模拟确定,固定载荷的加载是在金属悬臂梁的自由端悬挂标准砝码。记录金属悬臂梁在无损伤、一条裂缝、两条裂缝和三条裂缝的光纤光栅应变传感阵列检测到的实验数据,以无损伤的实验数据为初始数据,分别与有损伤的实验数据进行比较,得到悬臂梁在各个损伤情况下的应变变化量,根据应变变化量的不同,确定出悬臂梁上损伤的位置。

关键词：光纤光栅应变传感阵列多裂缝悬臂梁固定载荷

改进GAC模型对深度凹陷、灰度不均匀和弱边界图像的分割方法

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光学技术 2016年第5期42卷 413-419页

作者：杨松黄思煜胡炜罗培罗浩元湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411100 航宇救生装备有限公司湖北襄阳441000

针对图像分割中经典GAC模型无法准确分割深度凹陷、灰度不均匀的目标和容易穿越弱边界的问题,提出了改进的GAC模型。利用图像Renyi熵、图像灰色关联度、图像的局部方差信息构造新能量函数,扩大经典GAC模型的边界检测能力。仿真结果表明... 详细信息

针对图像分割中经典GAC模型无法准确分割深度凹陷、灰度不均匀的目标和容易穿越弱边界的问题,提出了改进的GAC模型。利用图像Renyi熵、图像灰色关联度、图像的局部方差信息构造新能量函数,扩大经典GAC模型的边界检测能力。仿真结果表明,改进模型在减少分割时间的同时能够成功分割出目标深度凹陷部分,对弱边界、目标灰度不均匀或背景灰度不均匀也有较好的收敛效果,其分割效果不仅优于CV模型,也优于CV模型的两个最新改进模型(LBF和GACV)。

关键词：深度凹陷轮廓弱边界灰度不均 CV模型 GAC模型