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考虑多能负荷波动实时平衡的综合能源系统多时间尺度优化调度

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 120-126页

作者：胡国峰李勇曹一家钟俊杰湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114

综合能源系统内负荷的不确定性及多能源响应负荷波动的时间尺度不同为优化调度结果的可靠性及系统对负荷波动的响应带来了挑战。确定日前、日内、实时三阶段优化调度模式,在日内调度中对当日影响系统运行的随机事件进行分类并将其量化... 详细信息

综合能源系统内负荷的不确定性及多能源响应负荷波动的时间尺度不同为优化调度结果的可靠性及系统对负荷波动的响应带来了挑战。确定日前、日内、实时三阶段优化调度模式,在日内调度中对当日影响系统运行的随机事件进行分类并将其量化影响反馈至调度模块;对系统内热/冷负荷端口进行能流分析,通过监测供回水压、水温等数据,快速响应热/冷负荷波动,并在实时调度中调整机组出力;建立日前、日内、实时三阶段优化调度模型,提出基于多能负荷波动快速响应的综合能源系统多时间尺度优化调度方法。以中国南方某城市综合能源系统冬季运行模式为例进行数值分析。结果表明,所提方法对计划性负荷调整及突发小幅负荷波动均有良好效果,能有效提升系统供能收益和用户的用能舒适度。

关键词：综合能源系统多时间尺度优化调度多能负荷平衡负荷波动

异构不确定二阶非线性多智能体系统事件触发状态趋同

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自动化学报 2024年

作者：李振兴庄娇娇杨成东邱建龙曹进德临沂大学自动化与电气工程学院临沂大学机械与车辆工程学院临沂大学信息科学与工程学院东南大学数学学院

研究异构不确定二阶非线性多智能体系统的事件触发状态趋同控制问题.首先,为每个智能体设计参数观测器用以估计不确定参数,这些观测器可渐近估计不确定参数.其次,为每个跟随智能体设计分布式参数观测器渐近估计领导智能体不确定参数,每... 详细信息

研究异构不确定二阶非线性多智能体系统的事件触发状态趋同控制问题.首先,为每个智能体设计参数观测器用以估计不确定参数,这些观测器可渐近估计不确定参数.其次,为每个跟随智能体设计分布式参数观测器渐近估计领导智能体不确定参数,每个智能体利用邻居智能体触发时刻的采样值估计其邻居智能体的状态.基于估计的参数和邻居状态,提出完全不依赖智能体间连续信息传输的事件触发趋同算法.同时,证明在所给算法的作用下多智能体系统能够达到状态趋同且不存在芝诺现象.最后,给出一个多单摆系统用以验证事件触发趋同算法,仿真结果表明跟随智能体的位置和速度可以渐近跟踪领导智能体的位置和速度,并且整个多智能体系统平均每秒触发8.825次,对比仿真显示,基于参数和状态观测器的事件触发状态趋同算法可以有效减少事件触发次数.

关键词：多智能体系统事件触发不确定二阶非线性系统状态趋同异构系统

考虑荷电状态一致性的分布式储能电站一次调频控制策略

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高电压技术 2024年第2期50卷 870-880,I0033页

作者：贺悝谭庄熙李欣然黄际元陈超洋湖南科技大学信息与电气工程学院湘潭411201 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司长沙410007

随着可再生能源比例增加,电网新建储能电站成为提升系统频率稳定性的重要手段。针对电网中分布式储能电站(distributedenergystoragestations,DESS)参与一次调频面临的荷电状态均衡问题,提出了一种考虑荷电状态(state of charge,SOC)一... 详细信息

随着可再生能源比例增加,电网新建储能电站成为提升系统频率稳定性的重要手段。针对电网中分布式储能电站(distributedenergystoragestations,DESS)参与一次调频面临的荷电状态均衡问题,提出了一种考虑荷电状态(state of charge,SOC)一致性的DESS协同控制策略。首先,构建了含分布式储能电站的区域电网调频模型,分析了传统调频控制方法的特点,并讨论了储能在高渗透率新能源电网中的调频及一致性控制需求;其次,分析了电网调频需求与DESS的SOC一致性调整需求之间的耦合关系,设计了基于一致性原理的SOC分布式控制策略,进而构建了兼顾两种需求的DESS一次调频协同控制方法,详细分析了关键控制参数的设计原则与取值方法。最后,搭建典型区域电网模型,结合不同频率波动工况进行了仿真验证,结果表明:所提控制策略可以有效改善电网频率质量,在不增加系统调频负担的前提下实现多个储能电站的SOC一致性调节,减小了DESS集群的SOC越限风险,增强了其聚合控制效果。

关键词：储能电站一次调频荷电状态协同控制一致性分布式储能

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分数阶光敏神经元的动力学特性分析及其同步研究

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 1138-1146页

作者：杨宁宁孟诗悦吴朝俊西安理工大学电气工程学院西安710048 西安工程大学电子信息学院西安710048

神经元是神经系统的基本单位,神经元模型的准确性影响对其本质特征的分析和理解。该文研究了由分数阶电容和电感构成的分数阶光敏FitzHugh-Nagumo(FHN)神经元电路。利用分岔图、相轨迹图和时间序列图分析了分数阶光敏神经元模型的动力... 详细信息

神经元是神经系统的基本单位,神经元模型的准确性影响对其本质特征的分析和理解。该文研究了由分数阶电容和电感构成的分数阶光敏FitzHugh-Nagumo(FHN)神经元电路。利用分岔图、相轨迹图和时间序列图分析了分数阶光敏神经元模型的动力学特性。研究发现,随着分数阶阶次的降低,分数阶光敏神经元的活跃度增加。当选取不同参数时,神经元系统可以诱发不同的放电模式,如周期放电态、混沌放电态和尖峰放电态。此外,利用电突触耦合的方式连接两个分数阶光敏神经元。通过调整耦合强度,可以实现分数阶光敏神经元系统之间的相位同步和完全同步。最后,采用dSPACE验证了外部光信号对神经元兴奋性的调制作用。

关键词：神经元光敏神经元分数阶微积分同步

改进遗传算法搜索动态订单下车辆路径最优问题

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计算机工程与应用 2024年第10期60卷 353-364页

作者：李二超张智钊兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050

滚动周期策略是当前学者利用优化算法解决动态车辆路径规划(dynamic vehicle routing planning,DVRP)问题的主要研究策略。预优化算法是基于遗传算法(genetic algorithm,GA)进行改进。GA易早熟和易陷入局部最优的特点,使解的质量往往不... 详细信息

滚动周期策略是当前学者利用优化算法解决动态车辆路径规划(dynamic vehicle routing planning,DVRP)问题的主要研究策略。预优化算法是基于遗传算法(genetic algorithm,GA)进行改进。GA易早熟和易陷入局部最优的特点,使解的质量往往不能达到最好。针对此问题,在GA算法上提出了贪婪重构策略进行改进。贪婪重构遗传算法(greedy reconstruction genetic algorithm,GRGA)随机剔除每条路径固定数量的客户点,利用贪婪重构策略依次将剔除点插入到各个路径,保留成本最低的解,摒弃了完全随机的策略原则,使解可以跳出局部最优。在每次迭代之后利用变邻域下降搜索算法(variable neighborhood descent,VND)进行深度搜索,完成一次迭代。最后进行三组测试,第一组是在统一平台上采用Solomon数据集测试算法效果,第二组是把预优化改进算法与对比算法得到的数据分别进行保存,利用控制变量法在动态调度周期使用一种动态调度优化算法,分别对每个预优化算法形成的初始路径进行调度,测试改进算法的有效性,第三组是采用实际案例测试预优化算法的效果。

关键词：时间窗遗传算法变邻域下降搜索算法贪婪重构策略滚动周期

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考虑粒子分散性的磁热疗温度分布评估及优化

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 65-71页

作者：汤云东陈鸣金涛福州大学物理与信息工程学院福建福州350108 福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108

针对磁纳米粒子(magnetic nanoparticles,MNPs)建模过于理想化的问题,在肿瘤模型内构建了多种单分散和多分散的MNPs.在此基础上,以MNPs的功耗为输入通过求解生物传热方程来预测模型治疗温度,继而研究了不同分散性MNPs对磁热疗治疗效果... 详细信息

针对磁纳米粒子(magnetic nanoparticles,MNPs)建模过于理想化的问题,在肿瘤模型内构建了多种单分散和多分散的MNPs.在此基础上,以MNPs的功耗为输入通过求解生物传热方程来预测模型治疗温度,继而研究了不同分散性MNPs对磁热疗治疗效果的影响差异.此外,考虑一种接近真实的多分散性MNPs模型中构建了基于模糊自适应比例积分微分磁热疗控制系统,该系统能通过温度反馈实时控制磁热疗治疗温度处于临界值46℃,解决了因MNPs分布不均匀性和多分散性导致目标区域局部温度难以稳定在最佳治疗温度46℃的问题.仿真结果表明:在相同的治疗条件下,MNPs粒径集中程度和肿瘤区粒子分布均匀性的提高均可有效地改善治疗效果,而所设计的控制系统能够以较快的速度使最高温度稳定在最优值46℃,显著提高治疗效果.

关键词：磁纳米粒子磁热疗温度场粒径分布 PID控制

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Cr/Zr涂层环向压缩表面裂纹识别研究

机械工程学报 2024年第8期60卷 1-10页

作者：郑杰权伟刘洋卢学民刘晓红岳雅楠周腾蔡振兵西南交通大学电气工程学院成都611756 西南交通大学机械工程学院成都610031

针对Cr/Zr涂层表面裂纹图像存在的视野暗、噪声高及人工识别效率低等问题,建立Cr涂层表面裂纹自动精确识别与关键参数提取的技术和方法,并开展相关分析。在Cr/Zr涂层包壳管上进行环向压缩试验,采集裂纹图像,对采集到的图像数据设计了一... 详细信息

针对Cr/Zr涂层表面裂纹图像存在的视野暗、噪声高及人工识别效率低等问题,建立Cr涂层表面裂纹自动精确识别与关键参数提取的技术和方法,并开展相关分析。在Cr/Zr涂层包壳管上进行环向压缩试验,采集裂纹图像,对采集到的图像数据设计了一种Cr涂层表面裂纹识别与分析算法—CSCRA算法,该算法基于U2-Net神经网络对裂纹进行语义分割,从而获得Cr涂层表面裂纹的位置信息,然后设计了一种中轴线提取算法并结合连通域分析和距离计算对识别出的裂纹进行统计分析(包括数量、密度、长宽等)。相比于传统的边缘检测算法、阈值分割算法,设计的CSCRA算法能够准确有效识别多种形态的Cr涂层表面裂纹,自动完成识别裂纹的数量、密度、长宽等信息分析,得到了裂纹数量、密度、宽度信息与环向压缩形变量的对应关系。CSCRA算法能够解决传统识别算法连续性差、噪声高的问题。从裂纹数量、密度、宽度与环向压缩试验形变量之间的联系中,发现Cr涂层表面裂纹的数量和宽度随着环向压缩形变量的增大呈现出增大趋势,但两者在不同阶段增加速率不一致。

关键词： Cr/Zr涂层环向压缩裂纹识别 CSCRA算法神经网络

基于杂散磁场信号螺旋曲线投影变换与ResNeXt-18的永磁直线电机偏心故障诊断

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电工技术学报 2024年第18期39卷 5705-5718页

作者：钱龙吴先红宋俊材陆思良王骁贤安徽大学电气工程与自动化学院安徽大学互联网学院安徽大学电子信息工程学院

该文提出一种基于杂散磁通密度信号立体螺旋曲线投影面变换与ResNeXt-18深度学习框架相结合的方法，以实现永磁同步直线电机（PMSLM）偏心故障的非侵入式诊断。首先，建立PMSLM有限元模型，分析静态和动态偏心故障下的电机内部与杂散磁... 详细信息

该文提出一种基于杂散磁通密度信号立体螺旋曲线投影面变换与ResNeXt-18深度学习框架相结合的方法，以实现永磁同步直线电机（PMSLM）偏心故障的非侵入式诊断。首先，建立PMSLM有限元模型，分析静态和动态偏心故障下的电机内部与杂散磁场分布。采用隧道磁阻效应（TMR）传感器并设计连接件，实现传感器与电机动子一体化设计，对电机外部杂散磁通密度信号进行实时非接触式测量。其次，引入立体螺旋曲线变换（TDSCT）信号处理算法，对电机偏心故障下的外部杂散磁通密度一维信号进行三维调制，并通过对多视角下二维投影面图像的拼接融合，实现故障特征的可视化增强。然后，引用深度学习ResNeXt-18分类框架，通过对杂散磁通密度信号二维投影面数据集的训练学习，实现偏心故障的定量精细化诊断，精度高达99.4%。与Xception,ResNet-18,GoogLeNet和CNN的对比实验表明，ResNeXt-18具有更高的诊断精度和鲁棒性。最后，搭建PMSLM样机实验平台，验证了该文所提方法的有效性。

关键词：永磁同步直线电机偏心故障诊断外部杂散磁场信号立体螺旋曲线变换 ResNeXt-18

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基于热力图预测的免“锚框”人物目标检测算法

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计算机工程 2024年第10期50卷 51-60页

作者：王子豪方成李丽萍鹿存跃上海交通大学电子信息与电气工程学院

作为计算机视觉领域的关键基础研究方向，目标检测已经在各个领域得到了广泛的应用。传统的目标检测算法通常预设许多候选的目标边界框（“锚框”）穷举待检测目标的潜在位置，然后对边界框进行置信度计算后筛除冗余边界框确定人物位置... 详细信息

作为计算机视觉领域的关键基础研究方向，目标检测已经在各个领域得到了广泛的应用。传统的目标检测算法通常预设许多候选的目标边界框（“锚框”）穷举待检测目标的潜在位置，然后对边界框进行置信度计算后筛除冗余边界框确定人物位置，此类检测方法需要复杂的后处理程序，检测效率低。针对待检测的人物目标，本文提出了基于热力图预测的免“锚框”目标检测算法，将人物目标的检测转化为对人物热力图的最大值，即目标中心点的检测。通过中心点进行目标尺寸的回归，最终确定目标位置，免除对“锚框”的依赖和计算，可以有效降低计算成本，大幅提高目标检测的速度。实验证明，与传统基于“锚框”的检测算法Faster R-CNN和SSD相比，本文所提出的算法目标检测速度大幅提升，达到45FPS；同时检测精度相较前两者在不同数据集上均有所改善。在现实场景测试中，即使视频中存在人物交叉遮挡情况，也能实时跟踪和精准检测人物位置，达到实时检测的目的。

关键词：目标检测免“锚框” 热力图中心点检测

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