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考虑压力能利用的数据中心供能系统优化运行

西南石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期46卷 147-158页

作者：杨威陈能聪张安安李繁茂莫紫妍西南石油大学电气信息学院四川成都610500 智能电网四川省重点实验室四川成都610065

针对天然气管网压力能未被充分利用且应用场景适应性不足等问题,在数据中心高能耗、碳污染问题日益突出的背景下,提出一种含天然气压力能综合利用的数据中心供能系统优化运行方法。首先,设计了考虑天然气压力能发电制冷综合利用的数据... 详细信息

针对天然气管网压力能未被充分利用且应用场景适应性不足等问题,在数据中心高能耗、碳污染问题日益突出的背景下,提出一种含天然气压力能综合利用的数据中心供能系统优化运行方法。首先,设计了考虑天然气压力能发电制冷综合利用的数据中心供能系统架构。然后,基于(火用)分析理论建立了天然气压力能发电、制冷出力特性模型,考虑数据中心IT设备能耗以及散热特性,建立了数据中心电功率需求模型和冷功率需求模型。其次,综合考虑配电网供能约束、燃气轮机、吸收式制冷机功率约束和电池充放电功率约束,以日运行费用最低为目标函数构建优化调度模型。最后,根据西南地区某天然气调压站、某A级数据中心能耗需求数据设置算例进行仿真,验证了所提系统方案及优化方法的可行性和经济性。

关键词：天然气压力能 (火用)分析微电网需求响应数据中心优化运行

融合注意力的主动迭代优化白细胞图像分类模型

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中国生物医学工程学报 2024年第4期43卷 408-418页

作者：蒋舒颖李志明莫贤孙昂张俊然四川大学电气工程学院成都610065

白细胞的数量和结构特征蕴含了人类健康状况的重要信息。通过对不同种类的白细胞进行计数,可为多种疾病的早期治疗提供重要依据。但目前采集与标注白细胞数据集成本较高、现有的白细胞数据集数量较少,给计算机辅助白细胞自动分类带来了... 详细信息

白细胞的数量和结构特征蕴含了人类健康状况的重要信息。通过对不同种类的白细胞进行计数,可为多种疾病的早期治疗提供重要依据。但目前采集与标注白细胞数据集成本较高、现有的白细胞数据集数量较少,给计算机辅助白细胞自动分类带来了挑战。为此,本研究提出了一种融合注意力的主动迭代优化白细胞图像分类模型,通过在ResNet18主干网络上附加用于主动学习的LossNet网络,从大量未标注样本中挑选最具代表性的样本进行标注,减少了需要人工标注的样本量。同时,为了应对白细胞数据集类间不平衡对主动学习的影响,加入主动迭代扩增模块,挑选训练过程中的困难样本进行含有随机因子的数据扩增,自下而上形成了双向的信息交互,以增强模型对不平衡数据集的适应力。最终,在比较了3种注意力模块后,本研究选择加入CBAM注意力模块,以增强模型对白细胞特征区域的关注、提高模型的性能。采用包含14514张白细胞显微镜图像的Raabin-WBC数据集进行方法验证。实验结果表明,所提出的模型在使用训练集28%、37%、52%的样本时,分类准确率分别达到92.35%、93.64%、94.86%,相比原ResNet18分别提升了5.14%、9.24%、2.37%,模型有效降低了白细胞数据集的标注成本,在缺乏标注的医学数据集上具有较为广泛的应用前景。

关键词：主动学习白细胞主动迭代扩增 LossNet 医学图像分类

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基于弹性范数的接地网电阻抗成像算法

电工技术学报 2024年

作者：张维哲张承乾刘建生张亮马文博西南石油大学电气信息学院

电阻抗成像(EIT)技术作为一种非侵入式成像方法，已成为接地网腐蚀诊断的研究重点之一，然而现有算法下的图像重构效果均不理想。为了对变电站接地网进行准确的腐蚀诊断，该文提出了一种L1-L2弹性范数算法对接地网EIT逆问题模型进行修... 详细信息

电阻抗成像(EIT)技术作为一种非侵入式成像方法，已成为接地网腐蚀诊断的研究重点之一，然而现有算法下的图像重构效果均不理想。为了对变电站接地网进行准确的腐蚀诊断，该文提出了一种L1-L2弹性范数算法对接地网EIT逆问题模型进行修正，以获得更接近真实值的接地网电阻率的解，进而提高腐蚀诊断的准确性。首先，介绍了EIT技术在接地网腐蚀诊断中的基本原理；其次，对L1范数、L2范数、一步牛顿法(NOSER)以及L1-L2弹性范数等四种算法作用下的接地网仿真模型进行算例分析，并搭建镀锌钢模型进行实验验证；最后，引入图像相关系数和图像相对误差等评价标准对四种算法下重构的接地网图像进行评价。结果表明，该文所提算法在改善接地网EIT技术病态性与欠定性方面效果良好，与其他三种算法相比，图像相关系数平均提升了32.19%、相对误差平均降低了22.54%。该算法的提出增强了EIT技术在接地网腐蚀诊断中的应用。

关键词：电阻抗成像接地网腐蚀诊断算法弹性范数

风电与多端柔性直流输电系统自适应分频协调控制策略研究

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电力科学与技术学报 2024年第1期39卷 65-73,92页

作者：李从善甄子凯和萍武小鹏范嘉乐张晓伟郑州轻工业大学电气信息工程学院河南郑州450000 四川大学电气工程学院四川成都610065

针对风电接入多端柔性直流输电系统,为充分发挥风电参与系统调频能力,解决交直流并网故障引起的直流系统电压和交流电网频率波动问题,本文在现有下垂控制基础上提出了附加自适应分频控制策略。将直流电压偏差信号作为控制器输入信号,通... 详细信息

针对风电接入多端柔性直流输电系统,为充分发挥风电参与系统调频能力,解决交直流并网故障引起的直流系统电压和交流电网频率波动问题,本文在现有下垂控制基础上提出了附加自适应分频控制策略。将直流电压偏差信号作为控制器输入信号,通过一阶低通滤波器将输入信号分为高频波动信号和低频波动信号,根据风电和直流输电系统各自调频能力的不同,将高频波动信号附加在风电机组转子侧换流器有功功率控制环,低频波动信号附加在直流有功功率控制外环,同时将电压源换流器(voltage source converter,VSC)实时功率裕度与直流电压变化量引入分频控制,实时调整低通滤波器的时间常数,动态调整功率输出,提高系统稳定性。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,仿真验证所提控制策略的有效性。

关键词：风力发电下垂控制自适应分频控制高频波动低频波动协调控制

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接地网多支路腐蚀诊断及算法研究

计算机仿真 2024年

作者：张维哲张承乾刘建生西南石油大学电气信息学院

对变电站接地网的腐蚀情况进行非侵入式诊断是电力领域的重要研究方向之一。以往基于电网络理论的研究中，由于诊断方程的欠定性与病态性，存在腐蚀程度诊断误差较大的问题，同时未证明该方法对于接地网多支路腐蚀诊断的有效性。为了解... 详细信息

对变电站接地网的腐蚀情况进行非侵入式诊断是电力领域的重要研究方向之一。以往基于电网络理论的研究中，由于诊断方程的欠定性与病态性，存在腐蚀程度诊断误差较大的问题，同时未证明该方法对于接地网多支路腐蚀诊断的有效性。为了解决上述问题，创新地通过Multisim仿真软件分离“内网”与“外网”来验证电网络法对于多支路腐蚀诊断是否可行，并提出了一种最小二乘-Tikhonov算法对诊断方程进行修正。通过仿真验证和现有算法对比，结果表明以上算法下求解值最接近预设值，证明了电网络法在接地网存在多条腐蚀支路的情况下进行诊断的可行性以及所提算法对于提高诊断精度的有效性。

关键词：接地网腐蚀电网络仿真模型

考虑虚拟电阻局限的电网电压跌落VSG暂态稳定性提升

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高电压技术 2024年第8期50卷 3665-3679页

作者：李劲松沈琦丰李国锋吕敬杨庆新李永建大连理工大学电气工程学院大连116024 大连市新型电力系统工程研究中心(大连理工大学) 大连116024 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海200240 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津300130

虚拟电阻(virtual resistance,VR)方案能有效抑制虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)并网过程中的同步振荡(synchronous resonance,SR),但会恶化系统暂态稳定性能,尤其是在高压线路中较大的线路电感将使其恶化程度进一... 详细信息

虚拟电阻(virtual resistance,VR)方案能有效抑制虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)并网过程中的同步振荡(synchronous resonance,SR),但会恶化系统暂态稳定性能,尤其是在高压线路中较大的线路电感将使其恶化程度进一步加剧。针对上述矛盾,首先基于功率流模型绘制功率-虚拟功角曲线,进而以最大功角过冲、总减速面积和最小初始功角定量描述VSG暂态稳定性。然后以增大最大功角过冲和总减速面积为目标,提出在电压跌落故障发生时通过减小等效有功指令和增大等效无功指令来提升系统暂态稳定性,并给出调节系数组合稳定域。最终在Matlab/Simulink平台中搭建仿真模型,结果表明,考虑VR和高压线路固有较大线路电感时,改进VSG控制策略可显著提升系统暂态稳定性能,应用良好。

关键词：虚拟同步发电机(VSG) 虚拟电阻(VR) 功角暂态稳定判据同步振荡(SR) 视在功率

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基于细粒度特征提取的轻量骨龄评估级联方法

计算机仿真 2024年第4期41卷 199-204页

作者：李南欣张俊然程勃超四川大学电气工程学院四川成都610065 四川大学华西第二医院四川成都610041

针对现有骨龄自动评估模型细节特征提取能力较弱且没有兼顾手骨发育特点的问题,提出了一种基于轻量级网络的两阶段骨龄评估级联模型。首先,定位提取手掌区域进行背景去噪。其次,提出了一种新型的轴向空间注意力与多尺度并行空洞卷积相结... 详细信息

针对现有骨龄自动评估模型细节特征提取能力较弱且没有兼顾手骨发育特点的问题,提出了一种基于轻量级网络的两阶段骨龄评估级联模型。首先,定位提取手掌区域进行背景去噪。其次,提出了一种新型的轴向空间注意力与多尺度并行空洞卷积相结合,融入模型中,从而提升模型细节特征提取能力。同时,将每个骨龄标签转化为两点分布向量,充分利用个体手骨发育的信息。实验结果表明,模型预测结果的平均绝对误差为4.80且评估误差在±0.5、±1、±2岁以内的准确率分别为69.26%、95.60%、99.80%。本研究提出的模型不仅能快速准确的评估骨龄,且充分考虑了手骨发育过程中所包含的信息,同时,基于轻量化的架构为其后续推广应用提供了基础,具有良好的临床应用前景。

关键词：轴向空间注意力多尺度空洞卷积两点分布骨龄标签级联模型轻量化

“双碳”目标下火电厂CO_(2)计量技术研究现状与展望

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发电技术 2024年第1期45卷 51-61页

作者：张安安周奇李茜丁宁杨超马岩西南石油大学电气信息学院四川省成都市610000

中国电力行业CO_(2)排放量是CO_(2)排放的主要来源,其中火电厂CO_(2)排放量在电力行业中占比最大。在“双碳”目标下,CO_(2)计量技术可以实现对火电厂中CO_(2)排放量的直观判断,为火电厂CO_(2)减排提供重要支撑,促进火电厂参与碳交易,... 详细信息

中国电力行业CO_(2)排放量是CO_(2)排放的主要来源,其中火电厂CO_(2)排放量在电力行业中占比最大。在“双碳”目标下,CO_(2)计量技术可以实现对火电厂中CO_(2)排放量的直观判断,为火电厂CO_(2)减排提供重要支撑,促进火电厂参与碳交易,带动区域经济发展。结合国内外政策,讨论了目前通用CO_(2)计量方法的实施进展,总结归纳了以碳核算为主、碳监测为辅的火电厂CO_(2)计量方法存在的问题,并对火电厂CO_(2)计量技术应用的重难点进行了分析。最后,对火电厂CO_(2)计量技术的发展及应用进行了展望。

关键词：火电厂双碳 CO_(2)计量碳核算碳监测

基于残差生成器的Buck双向变换器改进模型预测控制

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电机与控制学报 2024年

作者：李劲松沈琦丰李国锋吕敬华浩杨庆新李永建大连理工大学电气工程学院大连理工大学大连市新型电力系统工程研究中心上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室

在以光伏储能装置为主体的直流微网中，外部扰动容易引起直流母线电压波动，导致系统输出电能质量下降。为提升系统动态响应性能，针对直流微网中常用的Buck型双向DC-DC变换器，提出一种基于残差生成器的改进电流补偿模型预测控制策略... 详细信息

在以光伏储能装置为主体的直流微网中，外部扰动容易引起直流母线电压波动，导致系统输出电能质量下降。为提升系统动态响应性能，针对直流微网中常用的Buck型双向DC-DC变换器，提出一种基于残差生成器的改进电流补偿模型预测控制策略。首先对模型预测控制(MPC)环节进行线性等效，证明采用校正前PI+MPC控制时，系统在0 rad/s时存在失稳风险。然后由此设计负低-高通滤波器校正环节，并从调节系数变化和模型参数不确定性等角度进行分析，验证改进后系统的稳定性和动态性能得到明显改善。通过仿真与实验，结果表明基于残差生成器的电流补偿能有效平抑外界扰动引起的母线电压波动，负低-高通校正环节在改善系统性能的同时又进一步抑制电感电流噪声，进而平滑母线电压曲线。最终证明提出的改进策略可显著提升直流微网的动态响应性能。

关键词：直流微网 DC-DC变换器残差生成器改进模型预测负低-高通滤波器