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基于Dinkelbach-Quadratic算法的高速铁路通信能效优化功率分配研究

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铁道学报 2024年第9期46卷 69-75页

作者：高云波李翠然王国荣李茂青兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州交通大学电子与信息工程学院中铁电气化勘测设计研究院有限公司自动化信息设计所

为了提高高速铁路通信能量效率，提出一种基于Dinkelbach-Quadratic变换的迭代算法来解决高速铁路通信下行链路的功率分配问题。通过在小区内部署远程天线单元构建高速铁路通信分布式天线系统模型，基于完美信道状态信息(CSI)和列车内... 详细信息

为了提高高速铁路通信能量效率，提出一种基于Dinkelbach-Quadratic变换的迭代算法来解决高速铁路通信下行链路的功率分配问题。通过在小区内部署远程天线单元构建高速铁路通信分布式天线系统模型，基于完美信道状态信息(CSI)和列车内接入点反馈的最小速率要求建立能效优化模型；基于所建立的非凸优化模型，采用Dinkelbach变换将分数形式的非线性规划问题转换为求差形式；利用Quadratic变换特性对目标函数进一步展开；采用交替迭代的方法完成能效最优的功率分配。仿真结果表明：所提算法在满足最小传输速率和最大发射功率的同时，可以兼顾系统能量效率和频谱效率；随着发射天线数量和接收中继数量的增加，系统性能也有明显提升，相比传统算法系统的能效和频谱效率至少提升5%。

关键词：高速铁路分布式天线系统功率分配能量效率分式规划

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用户侧储能两电平换流器开关管开路故障诊断

高电压技术 2024年第6期50卷 2442-2451页

作者：熊亮雳刘曼佳何顺帆游力张俊敏国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077 中南民族大学自动化系武汉430074

随着新型配电网发展,用户侧储能已成为配电网中的重要环节之一。储能设备的换流器是储能与电网的接口设备,其开关管是故障率较高的器件,且开路故障隐蔽性较强。针对配电网用户侧复杂的电能质量环境,在两电平换流器充电与放电过程中开关... 详细信息

随着新型配电网发展,用户侧储能已成为配电网中的重要环节之一。储能设备的换流器是储能与电网的接口设备,其开关管是故障率较高的器件,且开路故障隐蔽性较强。针对配电网用户侧复杂的电能质量环境,在两电平换流器充电与放电过程中开关管开路故障机理研究基础上,提出了基于扩展卡尔曼滤波器(extended Kalman filter,EKF)与宽度学习系统(broad learning system,BLS)的开关管开路故障诊断方法。该方法通过EKF动态提取故障谐波的特征,BLS识别特征并诊断故障。通过仿真与实验证明在0.2~3(标幺值)的负载波动、5%~10%的系统谐波与±0.5 Hz频率偏移等配电网常见扰动下,单管开路故障与双管开路故障准确诊断与定位的准确率为100%,为用户侧储能系统监测提供有效支持。

关键词：用户侧储能换流器开路故障动态谐波分析宽度学习系统

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基于多权自适应交互的运动模糊图像复原

南京信息工程大学学报 2024年

作者：朱立忠曹旭琪李军沈阳理工大学自动化与电气工程学院沈阳中科博微科技股份有限公司

针对运动场景拍摄的图像出现不均匀模糊现象，导致工业环境下的机器视觉任务处理效率低下的问题，提出一种基于多权自适应交互的运动模糊图像复原算法。首先，采用多策略特征提取模块，从模糊图像中提取出浅层和关键的纹理信息并平滑噪... 详细信息

针对运动场景拍摄的图像出现不均匀模糊现象，导致工业环境下的机器视觉任务处理效率低下的问题，提出一种基于多权自适应交互的运动模糊图像复原算法。首先，采用多策略特征提取模块，从模糊图像中提取出浅层和关键的纹理信息并平滑噪声，同时构建残差语义块，深入挖掘图像的深层语义信息。然后，提出双通道自适应权重提取模块，从退化图像中捕获空间及像素的权重信息，并逐步将这些信息补偿到网络中。最后，设计出一种权重特征融合模块，融合网络所提取的多空间权重特征，并结合多项损失函数，进一步改善图像质量。所提算法在标准数据集下的主客观及消融实验结果显示，在标准数据集下的SSIM和PSNR指标分别达到0.93和31.89，各模块可以较好协调，在复原运动场景下的非均匀模糊图像方面具有显著优势。

关键词：模糊图像复原深度学习非均匀模糊自适应学习

人工智能在新型电力系统智能传感、通信与数据处理领域应用

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高电压技术 2024年第1期50卷 19-29页

作者：杨挺耿毅男郭经红梁云王成山天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 国网智能电网研究院有限公司电力传感技术研究所北京102211

新型电力系统以清洁能源为主体,借助海量数据和计算技术实现电源与负荷间的动态平衡,其核心特征是系统的可观、可测、可控。人工智能作为重要技术支撑,能够在能量流和信息流深度融合的基础上,提升电网智能感知水平,优化通信网资源利用... 详细信息

新型电力系统以清洁能源为主体,借助海量数据和计算技术实现电源与负荷间的动态平衡,其核心特征是系统的可观、可测、可控。人工智能作为重要技术支撑,能够在能量流和信息流深度融合的基础上,提升电网智能感知水平,优化通信网资源利用和系统数据处理能力。该文主要介绍了新型电力系统的形态、特征和机理,强调了在新形势下的电网数字化转型迫切需求,并对人工智能技术在电力传感、电力通信和电力大数据处理领域的研究现状和应用情况进行梳理分析,探究其促进新型电力系统各环节电气量、状态量、环境量的全面感知、即时通信与数据分析,有力支撑电力高级应用。最后对人工智能技术在新型电力系统建设中面临的挑战进行了总结和技术发展展望。

关键词：人工智能新型电力系统机器学习智能传感电力通信数据增强

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混合工质预冷的氢液化流程优化及工艺分析

低温与超导 2024年第7期52卷 75-82,88页

作者：朱璟琦杨坤熊联友北京中科富海低温科技有限公司北京100190 中科院理化技术研究所北京100086

针对混合工质预冷及氢膨胀深冷的氢液化工艺,分析氢液化流程混合工质配比和氢膨胀等熵效率等相关工艺参数对系统功耗的影响,优化了流程工艺参数。通过Aspen Hysys对氢液化工艺流程稳态进行模拟计算,并用改进型正交实验的优化方法对预冷... 详细信息

针对混合工质预冷及氢膨胀深冷的氢液化工艺,分析氢液化流程混合工质配比和氢膨胀等熵效率等相关工艺参数对系统功耗的影响,优化了流程工艺参数。通过Aspen Hysys对氢液化工艺流程稳态进行模拟计算,并用改进型正交实验的优化方法对预冷段参数进行优化。结果表明:预冷循环系统最低比功耗下的混合工质配比:甲烷10.2%、乙烷29.3%、丙烷39.3%、氮气21.2%,深冷循环系统比功耗较初始参数降低了7.8%。

关键词：混合工质氢液化稳态模拟正交实验参数优化

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面向纺织印染的新一代数字制造系统

纺织学报 2024年第6期45卷 173-185页

作者：袁沐坤于广平刘坚李健王志广苑明哲郭清达中国科学院沈阳自动化研究所辽宁沈阳110016 广州工业智能研究院广东广州511458 中国科学院大学北京100049

针对纺织印染业数据感知、信息融合、知识推理、业务交互、人机协同等网络化、智能化产业升级需求,提出纺织印染新一代数字制造系统框架,结合业务生产全流程建立数据中台实现跨系统融合的综合智能决策;面向全生产决策领域构建决策支持... 详细信息

针对纺织印染业数据感知、信息融合、知识推理、业务交互、人机协同等网络化、智能化产业升级需求,提出纺织印染新一代数字制造系统框架,结合业务生产全流程建立数据中台实现跨系统融合的综合智能决策;面向全生产决策领域构建决策支持组件池,推进业务系统与控制系统的融合;基于全业务生产流程数据的感知融合,搭建经营驾驶舱、订单数字化管控系统、设备数字化管控系统、能源数字化管控系统与环保安防数字化管控系统等,形成决策-执行闭环反馈的模式,实现业务和生产全流程信息管控。广东某纺织染整有限公司基于该纺织印染新一代数字制造系统框架对染色车间进行数字制造技术升级,与2019年度相比,该企业2021年度智能染色和定形示范车间人均产值提升145.0%和129.9%,良品率提升9.1%和2.6%,能源利用率提升31.9%和34.9%,在生产效率、产品质量、能源利用方面获得显著提升。

关键词：纺织印染产业升级数字制造数据感知融合人机协同

基于可逆固体氧化物电池的电氢耦合微电网全生命周期规划-运营研究

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5169-5184,I0013页

作者：李远征任潇葛磊蛟彭靖轩徐秋实李曦华中科技大学人工智能与自动化学院湖北省武汉市430074 天津大学电气自动化与信息工程学院天津市南开区300072 湖北省电力有限公司经济技术研究院湖北省武汉市430074

为促进实现“双碳”目标,新能源将成为未来能源供应的主体。考虑到高比例新能源对电力系统容量规划和调度运营带来的巨大挑战以及电氢能源需求量的持续增长对电力系统的影响,以微电网为研究对象,设计基于可逆固体氧化物电池的考虑源荷... 详细信息

为促进实现“双碳”目标,新能源将成为未来能源供应的主体。考虑到高比例新能源对电力系统容量规划和调度运营带来的巨大挑战以及电氢能源需求量的持续增长对电力系统的影响,以微电网为研究对象,设计基于可逆固体氧化物电池的考虑源荷不确定性的电氢耦合微电网全生命周期规划-运营优化模型及其求解算法。首先,针对风光产电、电氢负荷等多种不确定因素,设计包含微电网全生命周期内各年份不同典型日的数据,以构成随机场景。其次,对电氢耦合微电网容量规划成本、全生命周期调度运营成本以及新能源年均渗透率等多个优化目标进行数学表达,并对各发电机组、可逆固体氧化物电池以及储氢库的规划-运营约束进行线性描述。然后,设计一种改进的增广ε约束算法求解模型的Pareto解集,并提出一种平衡决策方法从解集中获取最佳规划-调度方案。最后,仿真结果表明,所提方法能均衡各优化目标,在保证新能源高渗透率的同时提升电氢耦合微电网的可靠性以及规划-运营经济性。

关键词：电氢耦合微电网可逆固体氧化物电池全生命周期规划-运营高比例新能源平衡决策

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基于正序瞬时功率算法的宽频振荡检测技术

浙江电力 2024年第1期43卷 12-19页

作者：来子晗温富光国电南京自动化股份有限公司南京211100

现代电力系统表现出含高比例可再生能源和高比例电力电子设备的“双高”特征,电力系统中不同频率的谐波、间谐波与工频量相互作用,将可能导致宽频振荡,威胁电力系统安全稳定运行。针对无法在三相不平衡状态下实现宽频振荡准确检测的问题... 详细信息

现代电力系统表现出含高比例可再生能源和高比例电力电子设备的“双高”特征,电力系统中不同频率的谐波、间谐波与工频量相互作用,将可能导致宽频振荡,威胁电力系统安全稳定运行。针对无法在三相不平衡状态下实现宽频振荡准确检测的问题,提出了基于FPGA(现场可编程门阵列)和正序瞬时功率算法的宽频振荡检测技术。利用三相正序瞬时功率能滤除三相不平衡分量的原理,确保宽频振荡的检测结果不受三相不平衡的影响。利用FPGA并行计算的特性,大幅提升了宽频振荡检测算法的性能。测试结果表明,该技术能够在发生宽频振荡时准确检测出振荡分量,解决了现有技术存在误判和并行计算能力不足的问题。

关键词： “双高”电力系统宽频振荡正序瞬时功率分布式并行计算 FPGA

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基于深度学习的钢卷端面缺陷检测系统设计

计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1847-1855页

作者：张雪荣向峰李红军张弛周思聪左颖宝山钢铁股份有限公司中央研究院湖北武汉430080 武汉科技大学机械自动化学院湖北武汉430081 武汉纺织大学机械工程与自动化学院湖北武汉430073 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

针对热轧钢卷端面图像背景复杂、缺陷特征各异、缺乏标准缺陷数据集,用传统视觉方法难以自动识别问题,提出了基于深度学习的热轧钢卷端面缺陷检测的技术架构,给出了该框架下的图像采集、预处理与分割、深度神经网络算法设计和缺陷特征... 详细信息

针对热轧钢卷端面图像背景复杂、缺陷特征各异、缺乏标准缺陷数据集,用传统视觉方法难以自动识别问题,提出了基于深度学习的热轧钢卷端面缺陷检测的技术架构,给出了该框架下的图像采集、预处理与分割、深度神经网络算法设计和缺陷特征数据库搭建等关键技术,最后开发了基于深度学习的钢卷端面缺陷检测系统,试验表明该系统的典型缺陷检出率在90%以上,解决了热轧钢卷端面缺陷长期依赖人工肉眼识别的行业性难题,实现了端面缺陷的在线、自动、精准检测,所形成的成套端面缺陷检测技术和装备,在钢铁行业多条热轧产线稳定、可靠地投用运行。

关键词：钢卷端部缺陷深度学习识别