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基于AUKF的可穿戴式设备用锂离子电池SOE在线估计方法

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储能科学与技术 2024年第5期13卷 1688-1698页

作者：柳明贤李继标唐炳南杨毅肖仁鑫云南电网有限责任公司丽江供电局云南丽江674100 云南电网有限责任公司丽江古城供电局云南丽江674199 昆明理工大学交通工程学院云南昆明650500

可穿戴式设备(wearable devices,WDs)体积小、工作时间长,在工业监测等领域应用越来越广泛。锂离子电池为WD上电子设备提供能量,其准确的能量状态(state of energy,SOE)在线估算对WDs的电源实时管理与延长设备寿命有重要影响。传统的基... 详细信息

可穿戴式设备(wearable devices,WDs)体积小、工作时间长,在工业监测等领域应用越来越广泛。锂离子电池为WD上电子设备提供能量,其准确的能量状态(state of energy,SOE)在线估算对WDs的电源实时管理与延长设备寿命有重要影响。传统的基于模型的估算方法需要离线获取SOE与开路电压(open circuit voltage,OCV)的关系,实验时间长,不能适应实际工况变化,难以在线实施,本工作提出一种基于开路电压(opencircuit voltage,OCV)在线辨识的可穿戴式设备用锂离子电池SOE在线估算方法。首先基于锂离子电池的一阶RC模型,采用带遗忘因子的递推最小二乘法(forgetting factor recursive least squares,FFRLS)在线辨识电池OCV等参数。分析了WDs运行负载变化特征,构建了WD运行工况和参数辨识工况,并开展锂离子电池实验。结合WDs工作负载特性,研究了开路电压和端电压的关系,在线获得OCV与SOE的关系曲线。采用无迹卡尔曼滤波(adaptive unscented Kalman filter,AUKF)算法实现SOE的在线估计,与传统通过离线实验获得OCVSOE关系的方法进行了对比。研究结果表明,所提的SOE在线估算方法具有较好的精度,并在不同的SOE初始值时具有较好的鲁棒性。

关键词：可穿戴式设备 SOE估算 OCV在线辨识自适应无迹卡尔曼滤波

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基于物理信息嵌入的非固定长度电力系统暂态稳定快速评估

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上海交通大学学报 2024年

作者：李湘陈思远张俊柯德平高杰迈杨欢欢武汉大学电气与自动化学院南方电网有限责任公司

在双碳目标下，构建以新能源为主体的新型电力系统是实现电力工业转型升级的主要方向和关键途径，新型电力系统背景下快速准确的暂态功角稳定评估研究具有重要意义。为此，文章基于物理信息嵌入序列到序列神经网络(PI-seq2seq)与级联卷... 详细信息

在双碳目标下，构建以新能源为主体的新型电力系统是实现电力工业转型升级的主要方向和关键途径，新型电力系统背景下快速准确的暂态功角稳定评估研究具有重要意义。为此，文章基于物理信息嵌入序列到序列神经网络(PI-seq2seq)与级联卷积神经网络模型提出一种含构网型新能源的新型电力系统暂态功角稳定评估方法。首先，采用PI-seq2seq网络结构预测未来功角轨迹，通过构造含物理损失项的损失函数引导模型训练过程，避免了时域仿真耗时过长对快速暂态评估带来的影响。其次，级联卷积神经网络以预测的功角轨迹作为输入评估暂态稳定情况及其置信度，并配置了评估置信度阈值判断机制实现非固定评估长度的暂态稳定判断，克服了固定功角曲线长度对评估结果带来的影响。最后，在Kundur系统中进行了验证，仿真结果表明所提方法在功角曲线预测与稳定评估方法均获得了令人满意的结果。

关键词：构网型新能源物理信息嵌入序列到序列神经网络功角轨迹预测级联卷积神经网络暂态功角稳定评估

基于CEEMDAN和DBO-GRNN的风电功率超短期预测

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电力建设 2024年第8期45卷 97-105页

作者：刘洋伍双喜朱誉杨苹孙涛广东电网有限责任公司电力调度控制中心广州市510600 广东省绿色能源技术重点实验室(华南理工大学) 广州市510640

针对风电数据波动性过大而导致的风电功率预测不精确问题,提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)与蜣螂算法(dung beetle optimizer,DBO)优化的广义回归神经网络(generalized regression neural network,GRNN)超短期风电功率预测方法。首先将原始风功率序列进行时滞特性分析,选取与预测时刻相关性强的时序进行多路时序建模;然后对相关性强的时序进行CEEMDAN分解,得到一组本征模态分量(intrinsic mode function,IMF)和剩余分量;其次将上述两组分量输入经蜣螂优化算法优化的GRNN网络进行各分量预测;然后将各预测分量叠加,得到最终预测结果。算例分析表明,所提的CEEMDAN-DBO-GRNN预测模型的预测精度更高,而且CEEMDAN能够减少风电功率波动性与随机性对预测结果的影响,同时利用蜣螂算法优化后的超参数模型进行预测,在一定程度上提高了超短期风电功率预测的精度。

关键词：自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN) 蜣螂优化算法(DBO) 广义回归神经网络(GRNN) 超短期风电功率预测

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电力电缆半导电屏蔽料导电炭黑研究进展

中国电机工程学报 2024年

作者：侯帅何文展云鹏傅明利贾磊罗鑫洪洪浚轩南方电网科学研究院有限责任公司广东电网有限责任公司东莞供电局

半导电屏蔽料是中高压电缆制造的关键原材料，其品质决定了电压等级及电缆运行可靠性。导电填料作为半导电屏蔽料的重要组成成分，对其电性能、力学性能和表面光洁度等关键性能起决定性作用。导电炭黑 (conductive carbon black，CCB)... 详细信息

半导电屏蔽料是中高压电缆制造的关键原材料，其品质决定了电压等级及电缆运行可靠性。导电填料作为半导电屏蔽料的重要组成成分，对其电性能、力学性能和表面光洁度等关键性能起决定性作用。导电炭黑 (conductive carbon black，CCB)因其价格低廉、易于加工等优点，是目前工业上生产中高压电缆半导电屏蔽料首选导电填料。该文系统阐述CCB的形成机理、结构特点和物理化学性质，分析了CCB品质的主要影响因素，并对当前电缆半导电屏蔽料用CCB研究进展进行总结，并指出杂质控制和分散性提升将是未来CCB研究的重点。

关键词：高压电缆半导电屏蔽料导电炭黑体积电阻率

含垃圾能源化处理及电动汽车负载的区域综合能源系统协调优化

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电测与仪表 2024年第4期61卷 109-115页

作者：李畸勇宋子涵刘斌广西大学电气工程学院南宁530004

传统能源系统互相独立、欠缺联动,容易导致能量的浪费,并且能源结构也难以优化。区域综合能源系统具备多能互补、高效利用的优点,是提高能源利用效率和环保性的重要改进技术。为了利用垃圾蕴含的能量和电动汽车负载端的能源消纳,文中建... 详细信息

传统能源系统互相独立、欠缺联动,容易导致能量的浪费,并且能源结构也难以优化。区域综合能源系统具备多能互补、高效利用的优点,是提高能源利用效率和环保性的重要改进技术。为了利用垃圾蕴含的能量和电动汽车负载端的能源消纳,文中建立一个考虑垃圾焚烧和电动汽车负载的区域综合能源系统模型,利用模型进行系统的优化调度研究。论文分析了系统内的多能源能量流通关系,而后对系统内的各种能源转换设备及电动汽车进行分析,引入垃圾能源化处理,将热能转化为电能,并利用电动汽车进行电能消纳的模式,得出区域综合能源系统的能源效益最大化的模型。通过python进行算例分析,结果表明,含垃圾处理和电动汽车参与的区域综合能源系统既能提高能源的利用效率,又能带来更优的经济效益。

关键词：区域综合能源系统垃圾能源化电动汽车协调优化

基于含多微网接入的主动配电系统自主优化经济调度

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电测与仪表 2024年第8期61卷 150-156页

作者：陈建钿侯祖锋赵瑞锋李波王超林桂辉广东电网有限责任公司珠海供电局广东珠海518000 广东电网有限责任公司电力调度控制中心广州510610

针对含多微网接入的主动配电系统经济调度方法在中断负荷的影响下,调度结果与微网出力情况不一致导致的经济性差的问题,提出基于含多微网接入的主动配电系统自主优化经济调度方法。以多微网的电源特性为依据,计算主动配电系统的运行成... 详细信息

针对含多微网接入的主动配电系统经济调度方法在中断负荷的影响下,调度结果与微网出力情况不一致导致的经济性差的问题,提出基于含多微网接入的主动配电系统自主优化经济调度方法。以多微网的电源特性为依据,计算主动配电系统的运行成本和环境成本,以运行成本和环境成本经济效益最大化为目标,建立自主优化经济调度目标函数,并从环境成本和运行成本两方面设计目标函数的约束条件,进行支路潮流约束,限制微网的输出功率等,使配电系统输出功率变化与电池出力情况变化趋势保持一致,在约束条件下求解目标函数,获得目标函数解集,求解集合中各个解与理想权重的接近程度,筛选出最优解,实现主动配电系统的自主优化经济调度。实验结果表明:设计的调度方法在中断负荷的情况下,运行成本低,优化水平高,微网输出功率稳定,并且与电池出力情况一致,该方法的经济性得到了提高。

关键词：多微网接入主动配电系统自主优化经济调度环境成本运行成本

基于改进JMA烈度的脉冲型地震强度预测方法研究

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建筑科学与工程学报 2024年第4期41卷 181-190页

作者：洪志湖邹德旭朱龙昌周仿荣代维菊严敬义闵青云朱登杰王闯云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217 南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510663

为解决中国强震观测台网布设稀疏、脉冲型地震记录少、难以评估某一地区脉冲地震烈度大小的问题,提出了一种预测脉冲型地震烈度的方法,根据历史地震情况、场地条件、地质情况,采取人工合成的方法生成脉冲型地震,研究日本气象厅计测烈度(... 详细信息

为解决中国强震观测台网布设稀疏、脉冲型地震记录少、难以评估某一地区脉冲地震烈度大小的问题,提出了一种预测脉冲型地震烈度的方法,根据历史地震情况、场地条件、地质情况,采取人工合成的方法生成脉冲型地震,研究日本气象厅计测烈度(JMA烈度)与脉冲地震的相关性,并利用中国地震仪器烈度滤波器对JMA烈度方法进行修正。通过算例计算了鲁甸地震53QQC台站的JMA烈度,并绘制了鲁甸地震和汶川地震的烈度分布云图;选取汶川地震部分台站,对比分析改进JMA烈度与典型烈度计算方法。结果表明:从历史地震数据中提取的高频成分与根据场地、地质情况等生成的低频脉冲成分相叠加,可实现脉冲型地震动的人工合成;随着脉冲速度不断增大,JMA烈度呈增大趋势,回归分析结果表明JMA烈度与脉冲速度的对数呈线性关系;随着脉冲周期的不断增大,JMA烈度呈上升趋势,回归分析结果同样显示为线性关系,可见JMA烈度与脉冲地震有较强的关联性,可以用来衡量脉冲型地震动强度;相较于原滤波器,改进后的滤波器有效频带明显更宽,有效频带在0.3~3 Hz之间,能够涵盖中国绝大部分工程结构的卓越频率,有效频带内部更加平坦,而在有效频带外部则呈现更陡峭的响应,更接近理想滤波器的特性。

关键词：仪器烈度带通滤波器脉冲型地震地震强度地震动合成

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不同温度回火低合金钢缺口拉伸性能的预测

材料研究学报 2024年第3期38卷 197-207页

作者：齐恺力胡德江高崇刘峰庞建超邵琛玮杨梦起李守新张哲峰辽宁石油化工大学机械工程学院抚顺113001 南方电网调峰调频发电有限公司检修试验分公司广州511400 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 季华实验室佛山528200

使用电子背散射衍射技术和扫描电镜观察在不同温度回火的35CrMo低合金钢的微观组织和应力集中系数不同的缺口试样拉伸断裂形貌,研究了回火温度对其拉伸性能、损伤机制和力学性能的影响。结果表明:淬火态和回火温度为150~200℃的35CrMo钢... 详细信息

使用电子背散射衍射技术和扫描电镜观察在不同温度回火的35CrMo低合金钢的微观组织和应力集中系数不同的缺口试样拉伸断裂形貌,研究了回火温度对其拉伸性能、损伤机制和力学性能的影响。结果表明:淬火态和回火温度为150~200℃的35CrMo钢,其显微组织均为回火板条状马氏体;在400℃回火的试样其组织为均匀的屈氏体组织;缺口试样的断裂形式均为韧性和脆性混合断裂。两种应力集中系数(K_(t)=3,5)的试样其缺口抗拉强度随回火温度变化的趋势相同,随着回火温度的升高缺口抗拉强度先升高后降低。K_(t)=3回火温度为150℃的试样其抗拉强度最高为2626 MPa;K_(t)=5回火温度为200℃的试样其抗拉强最高为2450 MPa。缺口的敏感度都>1,即在不同温度回火后都发生缺口强化效应,且缺口敏感性随着回火温度的升高有下降的趋势。随着应力集中系数的增大在不同温度回火的试样其缺口强化效果都呈现出先上升后下降的趋势,在400℃回火的缺口试样其强化效率最显著。基于硬度与缺口抗拉强度的关系提出一种快速预测缺口抗拉强度的方法,预测结果的误差<8%。

关键词：金属材料低合金钢回火温度微观组织缺口拉伸预测

提高含新能源交流电网短路计算迭代收敛性的改进方法

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电力自动化设备 2024年第8期44卷 201-209页

作者：郑心怡朱佳李银红华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室湖北武汉430074 广东电网电力调度控制中心广东广州510220

交流电网短路故障下,新能源电源的输出电流与并网点电压非线性相关,使得含新能源交流电网短路电流计算需要利用迭代方法求解,存在无法收敛的可能。针对该问题,选取适用于交流电网短路计算的新能源等效模型,以包含新能源典型输出特性的... 详细信息

交流电网短路故障下,新能源电源的输出电流与并网点电压非线性相关,使得含新能源交流电网短路电流计算需要利用迭代方法求解,存在无法收敛的可能。针对该问题,选取适用于交流电网短路计算的新能源等效模型,以包含新能源典型输出特性的双馈风机作为研究对象,确定了高电压单段型、低电压单段型和高电压双段型这3种不收敛工况。根据3种不收敛工况的特征,提出了基于二分法和基于二分法与逐步回归结合的改进方法,提高了上述工况下迭代计算的收敛性。以实际电网为例,通过仿真计算验证了所提方法的有效性。

关键词：新能源短路计算迭代方法收敛性二分法