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面向基站功率分配和能量调度的实时优化算法

北京邮电大学学报 2024年第3期47卷 130-136页

作者：覃光锋刘迪迪杨玉荟吕露胡聪广西科技师范学院机械与电气工程学院来宾546199 广西师范大学广西类脑计算与智能芯片重点实验室桂林541004 桂林电子科技大学广西自动检测技术与仪器重点实验室桂林541004

为降低基站的购电成本,对智能电网环境下配有可再生能源和储能装置基站的功率分配和能量调度进行研究。综合考虑此类基站数据到达的随机性、信道状态的波动性、可再生能源出力的间歇性以及智能电网电价的时变性,构建受限于储能因果约束... 详细信息

为降低基站的购电成本,对智能电网环境下配有可再生能源和储能装置基站的功率分配和能量调度进行研究。综合考虑此类基站数据到达的随机性、信道状态的波动性、可再生能源出力的间歇性以及智能电网电价的时变性,构建受限于储能因果约束和用户最大容忍约束下的基站下行通信功率分配和能量调度模型。基于改进的Lyapunov优化理论提出了一种低复杂度实时优化算法,通过实时分配传输功率和能量调度使基站的购电成本最低,同时保证数据传输服务在用户可容忍的时延内。理论分析表明,所提算法根据当前系统状态就能进行实时决策,且优化结果无限接近最优值。仿真实验结果表明,所提算法可以有效地减少网络运营商的购电成本。

关键词：功率分配能量调度 Lyapunov优化能量存储

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计及车主需求的电动汽车聚合商能量调度策略

南方电网技术 2024年

作者：黄元清刘迪迪覃光锋贤燕华农丽萍卢虹兵广西类脑计算与智能芯片重点实验室广西师范大学广西科技师范学院广西师范大学电子与信息工程学院

本文针对充电站聚合电动汽车充/放电调度问题，提出一种计及车主需求的电动汽车聚合商(electric vehicle aggregator， EVA)能量优化调度策略，以最小化EVA长期购电成本。首先，充分考虑车主需求和外部电网电价的时变性，建立起EVA能量... 详细信息

本文针对充电站聚合电动汽车充/放电调度问题，提出一种计及车主需求的电动汽车聚合商(electric vehicle aggregator， EVA)能量优化调度策略，以最小化EVA长期购电成本。首先，充分考虑车主需求和外部电网电价的时变性，建立起EVA能量调度框架；其次，根据车主充电需求差异性设计了三种充电模式：双向调度模式、单向调度模式和快速充电模式，并分别建立负荷模型；然后，基于强化学习理论设计EVA的实时能量调度策略；最后，通过真实数据的仿真算例，以及同其他贪婪算法的对比，验证了所提策略的合理性和有效性。结果表明，基于所提策略前两种调度模式较贪婪算法下的调度模式在一个月内可分别为EVA节省54.1%和47.5%的购电成本。

关键词：电动汽车聚合商需求差异性实时电价强化学习

基于源荷节点对供电效率的分布式电站并网选址研究

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计算物理 2024年第4期41卷 515-522页

作者：吴克祥邹艳丽广西类脑计算与智能芯片重点实验室广西师范大学广西桂林541004 广西高校非线性电路与光通信重点实验室广西师范大学广西桂林541004

结合网络的拓扑和电气特性研究了加权网络上分布式电站最佳入网选址问题。首先,采用二阶类Kuramoto相振子模型进行电网建模,采用等耦合强度下的网络潮流值对电网线路进行加权,构建电网加权网络模型;通过计算每个负荷节点到各发电机节点... 详细信息

结合网络的拓扑和电气特性研究了加权网络上分布式电站最佳入网选址问题。首先,采用二阶类Kuramoto相振子模型进行电网建模,采用等耦合强度下的网络潮流值对电网线路进行加权,构建电网加权网络模型;通过计算每个负荷节点到各发电机节点的传输效率和每个负荷节点从各发电机节点吸收功率大小,定义源荷节点对供电效率指标。然后根据每个负荷节点的源荷节点对供电效率值大小定义三种入网方式,研究在耦合加权网络上分布式电站以三种不同入网方式并网对电网同步性能的影响。研究表明:在耦合加权网络上,分布式电站按供电效率值从小到大排列的接入方式为最优,其次是随机选择负荷节点的方式,供电效率值从大到小排列的方式最差。因此,分布式电站以源荷节点对供电效率指标较小的负荷节点开始接入电网,电网的同步性能最好。

关键词：分布式电站选址耦合加权网络供电效率潮流追踪

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家庭智能电器负荷调度和能量分配优化算法

浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 790-798页

作者：刘迪迪杨文宇廖志贤张泉景胡聪广西师范大学电子与信息工程学院广西桂林541004 广西师范大学广西类脑计算与智能芯片重点实验室广西桂林541004 西华师范大学教育信息技术中心四川南充637009 桂林电子科技大学广西自动检测技术与仪器重点实验室广西桂林541004

为了解决家庭用电高额能耗问题和提高用户供用电收益,针对家庭中具有用电差异性的负荷进行能量调度.根据可转移属性,将家庭用电负荷分为2个类别:弹性负荷和非弹性负荷.联合分布式可再生能源和储能设备构建智能电器用电负荷调度优化模型... 详细信息

为了解决家庭用电高额能耗问题和提高用户供用电收益,针对家庭中具有用电差异性的负荷进行能量调度.根据可转移属性,将家庭用电负荷分为2个类别:弹性负荷和非弹性负荷.联合分布式可再生能源和储能设备构建智能电器用电负荷调度优化模型,基于李雅普诺夫优化理论提出时变电价下的家庭用户多电器能量分配算法.所提算法充分考虑了不同智能电器的用电负荷响应及调度优化问题.理论性能分析证明,所提算法能够在不需要系统的先验统计信息的情况下使优化目标渐近最优.对所提算法的用户收益提升能力进行仿真验证,结果表明,相较于未考虑各家用智能电器实际需求和可容忍时延的分配算法,所提算法可将用户收益提高11.2%.

关键词：智能电器调度优化李雅普诺夫优化能量分配需求响应

基于符号扩展的booth乘法器的设计与实现

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电子测量技术 2024年

作者：熊书伟宋树祥广西类脑计算与智能芯片重点实验室广西师范大学电子与信息工程学院广西高校集成电路与微系统重点实验室广西师范大学电子与信息工程学院

针对RISC-V处理器中的乘法器部分延时以及功耗较大的问题，本文在booth2算法的基础上，提出一种改进的基于符号扩展的乘法器优化设计，减少了处理器中乘法指令的执行周期并同时支持有/无符号数的运算。改进CSA32压缩器，选择交替使用3-... 详细信息

针对RISC-V处理器中的乘法器部分延时以及功耗较大的问题，本文在booth2算法的基础上，提出一种改进的基于符号扩展的乘法器优化设计，减少了处理器中乘法指令的执行周期并同时支持有/无符号数的运算。改进CSA32压缩器，选择交替使用3-2压缩器和4-2压缩器的Wallace树形结构，提高了部分积的压缩效率，还缩短了关键路径的延时，提高了乘法器的运算速度。利用NC-verilog等验证工具对乘法器进行编码验证以及功能仿真，使用Design complier在SIMC 180 nm工艺下进行综合分析，结果表明本文设计的乘法器相较于PicoRV32，乘法指令执行周期缩短了88.2%，面积与功耗也优于同类乘法器。

关键词： RISC-V处理器乘法器 booth算法符号扩展 Wallace树形结构

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如何避免互联电网中的Braess悖论现象

计算物理 2024年第5期41卷 680-688页

作者：张少泽邹艳丽广西类脑计算与智能芯片重点实验室广西师范大学广西桂林541004 广西高校非线性电路与光通信重点实验室广西师范大学广西桂林541004 广东科技学院计算机学院广东东莞523083

为了探究如何在互联电网中增加传输线路时避免发生Braess悖论现象,本文采用二阶类Kuramoto相振子模型对电网进行动力学建模。分别考虑在互联电网子网内和子网间增加传输线路,探究互联电网发生Braess悖论现象的概率并分析其原因。研究表... 详细信息

为了探究如何在互联电网中增加传输线路时避免发生Braess悖论现象,本文采用二阶类Kuramoto相振子模型对电网进行动力学建模。分别考虑在互联电网子网内和子网间增加传输线路,探究互联电网发生Braess悖论现象的概率并分析其原因。研究表明:互联电网发生Braess悖论现象的概率与网间传输功率有关,当网间的功率传输达到某一临界值时,在互联电网的受电子网内及子网间增加传输线路,互联电网发生Braess悖论现象的概率降低到接近于零,从而避免发生Braess悖论现象。

关键词：互联电网 Braess悖论同步性能动力学

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注意力引导局部特征联合学习的人脸表情识别

中国图象图形学报 2024年第8期29卷 2377-2387页

作者：卢莉丹夏海英谭玉枚宋树祥广西类脑计算与智能芯片重点实验室广西师范大学电子与信息工程学院桂林541004 南宁理工学院大数据与人工智能学院南宁530105 广西师范大学计算机科学与工程学院桂林541004

目的在复杂的自然场景下,人脸表情识别存在着眼镜、手部动作和发型等局部遮挡的问题,这些遮挡区域会降低模型的情感判别能力。因此,本文提出了一种注意力引导局部特征联合学习的人脸表情识别方法。方法该方法由全局特征提取模块、全局... 详细信息

目的在复杂的自然场景下,人脸表情识别存在着眼镜、手部动作和发型等局部遮挡的问题,这些遮挡区域会降低模型的情感判别能力。因此,本文提出了一种注意力引导局部特征联合学习的人脸表情识别方法。方法该方法由全局特征提取模块、全局特征增强模块和局部特征联合学习模块组成。全局特征提取模块用于提取中间层全局特征;全局特征增强模块用于抑制人脸识别预训练模型带来的冗余特征,并增强全局人脸图像中与情感最相关的特征图语义信息;局部特征联合学习模块利用混合注意力机制来学习不同人脸局部区域的细粒度显著特征并使用联合损失进行约束。结果在2个自然场景数据集RAF-DB(real-world affective faces database)和FERPlus上进行了相关实验验证。在RAF-DB数据集中,识别准确率为89.24%,与MA-Net(global multi-scale and local attention network)相比有0.84%的性能提升;在FERPlus数据集中,识别准确率为90.04%,与FER-VT(FER framework with two attention mechanisms)的性能相当。实验结果表明该方法具有良好的鲁棒性。结论本文方法通过先全局增强后局部细化的学习顺序,有效地减少了局部遮挡问题的干扰。

关键词：人脸表情识别注意力机制局部遮挡局部显著特征联合学习

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基于开关电容的差分无源N通道滤波器

广西师范大学学报（自然科学版） 2024年第5期42卷 52-60页

作者：刘畅平宋树祥蒋品群岑明灿广西师范大学电子与信息工程学院/集成电路学院广西桂林541004 广西高校集成电路与微系统重点实验室(广西师范大学) 广西桂林541004 广西类脑计算与智能芯片重点实验室(广西师范大学) 广西桂林541004

针对传统N通道滤波器不能抑制谐波、谐波混叠且具有一定插入损耗的问题,本文设计一款基于开关电容的差分无源N通道滤波器。该滤波器使用不同容值的电容加权多相信号来消除奇次谐波,利用不同时钟信号叠加的原理抑制谐波混叠,同时,采用电... 详细信息

针对传统N通道滤波器不能抑制谐波、谐波混叠且具有一定插入损耗的问题,本文设计一款基于开关电容的差分无源N通道滤波器。该滤波器使用不同容值的电容加权多相信号来消除奇次谐波,利用不同时钟信号叠加的原理抑制谐波混叠,同时,采用电容堆叠技术提供一定的增益减小插入损耗。滤波器采用TSMC 40 nm CMOS工艺,Cadence Spectre RF软件仿真结果表明:该滤波器的中心频率fs可调范围为0.3~1.5 GHz,当fs=500 MHz时,对3次和5次谐波均有48 dB以上的抑制效果,对最强谐波混叠抑制达到60 dB以上,且没有插入损耗,噪声系数(NF)为2.5~2.8 dB,线性度(IIP3)在15 dBm以上。

关键词： N通道滤波器谐波抑制谐波混叠无源差分结构

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高调制效率的薄膜铌酸锂电光调制器设计

光通信技术 2024年

作者：李海盛宋树祥尹怡辉谢仕锋杨万里李跃杨佳宇熊斌广西类脑计算与智能芯片重点实验室广西师范大学电子与信息工程学院广西高校集成电路与微系统重点实验室广西师范大学电子与信息工程学院中国电子科技集团公司第三十四研究所

薄膜铌酸锂电光调制器具有大的电光带宽、高功率处理能力、低传输损耗和高消光比的特点。为了打破其电光调制效率的限制，本文提出了一种改进方案，采用下沉式双电极结构，并将二氧化硅保护层和钛酸钙高介电常数层嵌入薄膜铌酸锂波导与... 详细信息

薄膜铌酸锂电光调制器具有大的电光带宽、高功率处理能力、低传输损耗和高消光比的特点。为了打破其电光调制效率的限制，本文提出了一种改进方案，采用下沉式双电极结构，并将二氧化硅保护层和钛酸钙高介电常数层嵌入薄膜铌酸锂波导与金属之间。通过有限元分析软件实现了一个电光调制带宽大于 60 GHz、光损耗小于0.2 dB/cm且半波电压长度积为1.42 V·cm的电光调制器。这项研究为薄膜铌酸锂电光调制器的小型化、集成化提供新方法。

关键词：光芯片电光调制器薄膜铌酸锂高调制效率有限元分析