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考虑条件风险价值的交直流系统两阶段分布鲁棒低碳经济优化调度

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高电压技术 2024年第1期50卷 157-168页

作者：曾子龙李培强李勇钟俊杰曹一家湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

考虑到海上风电出力的随机性以及日益突出的生态环境问题,以含柔性直流输电技术(voltagesource converter high voltage direct current,VSC-HVDC)的交直流系统为研究对象,提出了考虑条件风险价值(conditional valueatrisk,CVaR)的两阶... 详细信息

考虑到海上风电出力的随机性以及日益突出的生态环境问题,以含柔性直流输电技术(voltagesource converter high voltage direct current,VSC-HVDC)的交直流系统为研究对象,提出了考虑条件风险价值(conditional valueatrisk,CVaR)的两阶段分布鲁棒低碳经济优化模型,构建了基于Kullback-Leibler(KL)散度的概率分布模糊集,同时利用条件风险价值量化了极端场景下的尾部风险,使得模型能够同时考虑概率分布不确定性以及处于最坏概率分布中极端场景下的尾部损失;此外,将阶梯型碳交易机制并入所提分布鲁棒模型中,通过合理利用柔性资源和储能装置,增强系统运行的灵活性,在兼顾运行风险的前提下,降低碳排放量的目标。再者,为了提高计算效率,在列和约束生成算法(column-and-constraint generation method,C&CG)和Multi-cut Benders分解算法的基础上提出了双循环分解算法。最后,在基于改进的IEEE RTS 79测试系统中验证了所提模型及算法的有效性。

关键词：低碳阶梯型碳交易条件风险价值分布鲁棒优化交直流系统列和约束生成算法

基于四阶相关的时分多址调制数据独特码盲识别

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电子与信息学报 2024年第7期46卷 2803-2811页

作者：江桦宋凯飞邹坤衡孙鹏巩克现张玲王玮郑州大学电气与信息工程学院郑州450001

针对非合作通信中时分多址(TDMA)信号的独特码(UW)盲识别问题,该文首次提出分布式独特码的盲识别算法。区别于比特层的独特码识别算法,该文分别针对集中式独特码和分布式独特码,提出面向调制数据不同窗口之间相关性的波形层独特码识别... 详细信息

针对非合作通信中时分多址(TDMA)信号的独特码(UW)盲识别问题,该文首次提出分布式独特码的盲识别算法。区别于比特层的独特码识别算法,该文分别针对集中式独特码和分布式独特码,提出面向调制数据不同窗口之间相关性的波形层独特码识别算法。算法利用独特码的一致性与相关性,分两步进行,首先通过差分累积消除不同突发信号间频偏与相偏的影响,来纵向对齐各个突发信号的独特码,然后通过多层差分共轭4阶相关算法识别出独特码的位置和长度。仿真分析了不同突发个数、信噪比和有无频偏相偏情况下算法的性能,验证了波形层识别独特码的有效性,针对集中式独特码和分布式独特码,所提算法在信噪比为5 dB时均达到了95%以上的识别率,具有一定的工程应用价值。

关键词：调制数据时分多址信号差分累积 4阶相关独特码盲识别

基于加窗随机解调架构的电网超谐波信号检测方法

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仪器仪表学报 2024年第2期45卷 263-271页

作者：唐求陈张青梁林滕召胜计志勇湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

针对电网超谐波检测采样压力大、数据处理困难等问题,提出一种基于加窗随机解调架构的超谐波信号检测方法。该方法首先利用模拟信息转换技术结合加窗思想,在采样端对超谐波信号进行加窗压缩采样,得到压缩采样后的数据;随后,在重构端采... 详细信息

针对电网超谐波检测采样压力大、数据处理困难等问题,提出一种基于加窗随机解调架构的超谐波信号检测方法。该方法首先利用模拟信息转换技术结合加窗思想,在采样端对超谐波信号进行加窗压缩采样,得到压缩采样后的数据;随后,在重构端采用逐级二分的思想,将残差的一阶微分作为收敛阈值,改进稀疏度自适应匹配追踪(SAMP)算法,实现对采样数据的快速重构。大量的仿真实验和测试结果表明,方法可以在减少90%数据量的情况下实现超谐波信号的频率幅值精确检测,其中频幅值检测的相对误差≤2%,频率检测误差≤3 Hz,为更准确测量超谐波提供了新思路。

关键词：超谐波随机解调压缩采样改进重构算法

数字孪生技术在农业生产管控中的应用现状与展望

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农业机械学报 2024年第9期55卷 1-20页

作者：王纪章王涛付益辉袁俊杰胡永光江苏大学农业工程学院镇江212013

数字孪生技术作为一种多尺度、多物理的技术手段,能够实现物理世界与信息世界的实时同步和高保真度的数据交互与融合,因此这项技术在实现生产过程中的实时监控、预测分析和决策优化方面具有巨大发展潜力,开始初步应用于农业生产过程管... 详细信息

数字孪生技术作为一种多尺度、多物理的技术手段,能够实现物理世界与信息世界的实时同步和高保真度的数据交互与融合,因此这项技术在实现生产过程中的实时监控、预测分析和决策优化方面具有巨大发展潜力,开始初步应用于农业生产过程管控中。为了分析数字孪生技术在农业生产管控中的应用现状和发展趋势,本文概括并分析了数字孪生技术在大田、果园、温室、畜牧以及农业装备等不同生产场景中的应用实例,探讨了其发展现状。然后探讨了农业生产过程中的数字孪生五维模型,并分析了物理实体数据感知、虚拟实体构建和虚实交互与数据驱动等关键技术。最后,根据现有应用和关键技术分析,提出了数字孪生技术应用于农业生产智慧管理的发展趋势为:必须跳出单一场景和阶段的应用框架,实现对农业生产全过程的数字孪生与智慧管控服务。

关键词：数字孪生农业生产智慧管控综述

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一种基于近端策略优化的服务功能链部署算法

电子与信息学报 2024年第7期46卷 2869-2878页

作者：颜志禹怀龙欧阳博王耀南湖南大学大学电气与信息工程学院长沙410082

针对网络功能虚拟化(NFV)环境下高维度服务功能链(SFC)部署的高可靠低成本问题,该文提出了一种基于近端策略优化的服务功能链部署算法(PPO-ISRC)。首先综合考虑底层物理服务器特征和服务功能链特征,将服务功能链部署建模为马尔可夫决策... 详细信息

针对网络功能虚拟化(NFV)环境下高维度服务功能链(SFC)部署的高可靠低成本问题,该文提出了一种基于近端策略优化的服务功能链部署算法(PPO-ISRC)。首先综合考虑底层物理服务器特征和服务功能链特征,将服务功能链部署建模为马尔可夫决策过程,然后,以最大化服务率和最小化资源消耗为优化目标设置奖励函数,最后,采用近端策略优化方法对服务功能链部署策略求解。仿真实验结果表明,与启发式算法(FFD)和深度确定性策略梯度算法(DDPG)相比,所提算法具有收敛速度快,稳定性高的特点。在满足服务质量的要求下,降低了部署成本,并提高了网络服务可靠性。

关键词：网络功能虚拟化服务功能链深度强化学习近端策略优化

基于级联常通型SiC JFET的快速中压直流固态断路器设计及实验验证

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电力系统保护与控制 2024年第5期52卷 158-167页

作者：何东徐星冬兰征王伟湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

固态断路器(solid state circuit breaker, SSCB)是直流配电网中实现快速、无弧隔离直流故障的关键保护装置。首先提出了一种基于级联常通型碳化硅(silicon carbide, SiC)结型场效应晶体管(junction field effect transistor, JFET)的... 详细信息

固态断路器(solid state circuit breaker, SSCB)是直流配电网中实现快速、无弧隔离直流故障的关键保护装置。首先提出了一种基于级联常通型碳化硅(silicon carbide, SiC)结型场效应晶体管(junction field effect transistor, JFET)的新型中压直流SSCB拓扑,直流故障发生时利用金属氧化物压敏电阻(metal oxide varistor, MOV)向SSCB主开关级联常通型SiC JFET器件的栅源极提供驱动电压,可快速实现直流故障保护。其次详细分析了SSCB关断和开通过程的运行特性,并提出了SSCB驱动电路关键参数设计方法。最后研制了基于3个级联常通型Si C JFET器件的1.5 kV/63 A中压SSCB样机,通过短路故障、故障恢复实验验证了设计方法的有效性。结果表明该SSCB关断250 A短路电流的响应时间约为20μs,故障恢复导通响应时间约为12μs,为中压直流SSCB的拓扑优化设计和级联常通型Si C JFET器件的动静态电压均衡性能提升提供了支撑。

关键词：直流配电网固态断路器碳化硅结型场效应晶体管金属氧化物压敏电阻短路故障

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基于相位成像的番茄果实糖度检测

中国激光 2024年第3期51卷 96-104页

作者：徐一新戴海宸张月于陆新徐媛媛季颖江苏大学物理与电子工程学院江苏镇江212013

果蔬品质检测在其生长、储存各环节都具有重要意义,同时也是栽培、保存方案制订的依据。针对果蔬种植过程中对样本全域生理信息定量实时获取的需求以及现有检测技术的不足,本文从宏观生长的微观物质基础和相位成像机理出发,以番茄果实... 详细信息

果蔬品质检测在其生长、储存各环节都具有重要意义,同时也是栽培、保存方案制订的依据。针对果蔬种植过程中对样本全域生理信息定量实时获取的需求以及现有检测技术的不足,本文从宏观生长的微观物质基础和相位成像机理出发,以番茄果实糖度检测为例,提出了一种果蔬生理信息的相位检测方法,基于细胞相位图像提取两个相位参量并联合宏观糖度值构建数据立方体对番茄糖度分布进行了表征。该方法可根据需要对任意局部区域进行采样检测,无须对细胞样本进行预处理,只需要采集任意角度下的一幅相位图即可,具有数据量小、计算简便的优势,整个分析过程只需要0.5 s左右。与现有成熟检测方法的对照实验表明,细胞相位参量与糖度值表现出了明显的正相关性,且对局部糖度差异敏感。所提方法与高光谱成像检测结果具有良好的一致性。该相位检测表征方法操作简便,运算速度快,可为番茄糖度乃至其他果蔬的多种生理特性快速检测提供参考。

关键词：生物光学番茄果实糖度品质检测相位成像相位参量

基于粒子群优化算法的分区式磁场调制电机多目标优化设计

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电气工程学报 2024年

作者：吉敬华王鹤赵文祥凌志健江苏大学电气信息工程学院南京工程学院电力工程学院

分区式磁场调制(Partitioned spatial field modulation,PSFM)电机气隙中丰富的谐波分量，不可避免产生较多铁耗。而凸极调制齿结构具有抑制铁损的作用，但也对电机其他性能产生一定影响，故采用基于粒子群优化算法的多目标优化设计以... 详细信息

分区式磁场调制(Partitioned spatial field modulation,PSFM)电机气隙中丰富的谐波分量，不可避免产生较多铁耗。而凸极调制齿结构具有抑制铁损的作用，但也对电机其他性能产生一定影响，故采用基于粒子群优化算法的多目标优化设计以得到性能最优的转子拓扑结构。通过分析永磁磁场与电枢反应磁场的谐波耦合过程，基于气隙磁场调制理论，揭示了电磁转矩产生机理。同时，研究了凸极调磁块对电机电磁性能的影响，探明了该拓扑结构在非工作谐波抑制方面的优势。其次，根据转子调磁环拓扑结构参数，以平均转矩、铁耗和转矩脉动为设计目标，结合响应面(Response surface methodology,RSM)模型和粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)进行了多目标优化设计。此外，基于有限元仿真，比较了优化前后分区式磁场调制电机的电磁性能，表明所采用方法具有良好的铁损抑制效果。最后，制作了样机并进行测试，验证了理论分析的正确性。

关键词：分区式磁场调制电机气隙磁场调制铁损多目标优化设计粒子群优化算法

基于龙伯格观测器的五相永磁同步电机无差拍模型预测电流控制

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第5期54卷 1302-1313页

作者：倪大成黄文涛夏卫国花为罗德荣湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 江南大学物联网工程学院无锡214122 东南大学电气工程学院南京210096

为提高五相永磁同步电机(PMSM)抗参数扰动性能,设计了一种基于龙伯格观测器的无差拍模型预测电流控制(DB-MPCC)方法.首先,利用空间矢量调制技术构建DB-MPCC,并分析了定子电阻、电感和永磁体磁链变化对五相PMSM驱动系统电流性能及稳定性... 详细信息

为提高五相永磁同步电机(PMSM)抗参数扰动性能,设计了一种基于龙伯格观测器的无差拍模型预测电流控制(DB-MPCC)方法.首先,利用空间矢量调制技术构建DB-MPCC,并分析了定子电阻、电感和永磁体磁链变化对五相PMSM驱动系统电流性能及稳定性的影响;然后,根据电流微分方程提出了一种改进的龙伯格观测器,将参数扰动视为集总变量,并设计简化增益矩阵求解观测器增益;最后,通过实验验证了所提方法的有效性.结果表明:所提方法可以消除因参数变化产生的静态电流误差,同时保证系统稳定性;可以观测定子电阻、定子电感和永磁体磁链幅值参数在50%~200%变化范围内对系统的扰动,并进行有效抑制,降低d1-q1轴电流静态误差,提高控制系统对参数变化的鲁棒性.

关键词：多相电机模型预测控制参数变化干扰观测器