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基于无线场域网的配电信息物理系统鲁棒协同恢复调度

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电力系统自动化 2024年

作者：王崇宇庞凯元滕飞文福拴徐云建浙江大学电气工程学院香港中文大学机械与自动化工程系伦敦帝国理工学院电气与电子工程系

极端灾害下配电物理系统和通信系统都可能遭受损坏。因此，灾后高效的信息物理协同恢复调度是一个值得研究的问题。在此背景下，提出一种基于无线场域网通信技术的配电信息物理系统鲁棒协同恢复调度框架与数学模型。首先，对利用无线场... 详细信息

极端灾害下配电物理系统和通信系统都可能遭受损坏。因此，灾后高效的信息物理协同恢复调度是一个值得研究的问题。在此背景下，提出一种基于无线场域网通信技术的配电信息物理系统鲁棒协同恢复调度框架与数学模型。首先，对利用无线场域网通信技术构建灾后应急通信网络的途径进行分析，并揭示恢复调度过程中的信息-物理相依耦合机理。然后，分别建立无线通信路由分析模型、主动配电系统运行模型、考虑维修时长不确定性的维修班组调度模型和考虑无线路由器应急供电时长不确定性的信息-物理相依耦合模型，并提出计及信息-物理双侧不确定性的主动配电信息物理系统鲁棒协同恢复调度框架。接着，建立基于两阶段鲁棒规划的维修-恢复调度模型，并采用列和约束生成算法进行求解。最后，采用修改的IEEE 123节点系统对所提方法的可行性和有效性进行验证。算例结果表明，所提方法可以容纳物理侧维修时长和信息侧无线路由器不间断供电时长的双重不确定性，实现配电信息物理系统的高效协同恢复。

关键词：配电信息物理系统无线通信场域网灾后维修系统恢复网络重构分布式电源

表面氟化聚苯乙烯纳米微球提升环氧树脂绝缘特性

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物理学报 2024年第12期73卷 25-34页

作者：阴凯郭其阳张添胤李静陈向荣浙大城市学院信息与电气工程学院杭州310015 浙江大学电气工程学院杭州310027 南通大学化学化工学院南通226019

环氧树脂纳米复合材料在电气绝缘领域应用广泛,通过引入纳米介质实现复合材料介电、绝缘性能的调控以满足特殊应用需求.本文通过五氟苯乙烯与苯乙烯的共聚,制备了表面氟化的聚苯乙烯纳米微球,并以其为填料制备了环氧树脂复合材料.以纯... 详细信息

环氧树脂纳米复合材料在电气绝缘领域应用广泛,通过引入纳米介质实现复合材料介电、绝缘性能的调控以满足特殊应用需求.本文通过五氟苯乙烯与苯乙烯的共聚,制备了表面氟化的聚苯乙烯纳米微球,并以其为填料制备了环氧树脂复合材料.以纯环氧树脂和填充聚苯乙烯纳米微球环氧复合材料作为参照,研究了三种复合材料的直流电导率、介电特性、交直流击穿场强、空间电荷行为并计算了材料内部的陷阱能级.结果表明:填充氟化聚苯乙烯纳米微球的环氧树脂复合材料表现出优异的电学特性,其电导率以及介电常数大幅下降、同时交直流击穿场强获得提高.相比填充无氟聚苯乙烯纳米微球的环氧树脂,氟化聚苯乙烯纳米微球的引入可降低材料的介电损耗,限制空间电荷的注入,并加深基体中的陷阱能级.研究结果可为环氧树脂复合材料介电性能调控设计以及环氧树脂在电子封装应用提供指导.

关键词：环氧树脂聚苯乙烯纳米微球氟化介电性能

人工智能驱动的低温等离子体数值模拟研究综述

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高电压技术 2024年第7期50卷 2879-2893页

作者：仲林林王逸凡任和吴奇韩汶轩陈洪洪东南大学电气工程学院南京210096

低温等离子体是等离子体的一种存在形式,在诸多工业领域有广泛应用。数值模拟是研究和分析低温等离子体的重要手段。近年来,随着人工智能技术的进步,人工智能驱动的数值模拟方法逐步在低温等离子体领域得到应用,有望克服传统数值模拟方... 详细信息

低温等离子体是等离子体的一种存在形式,在诸多工业领域有广泛应用。数值模拟是研究和分析低温等离子体的重要手段。近年来,随着人工智能技术的进步,人工智能驱动的数值模拟方法逐步在低温等离子体领域得到应用,有望克服传统数值模拟方法存在的缺陷。该文以低温等离子体为主要对象,首先介绍了主流的低温等离子体仿真模型,包括动理学模型、流体模型、化学动力学模型及混合模型,并从模型复杂度、数值计算量、参数一致性和结果可靠性4个方面分析了传统低温等离子体数值模拟方法面临的问题。然后,以数据驱动方法、物理-数据融合驱动方法以及数值模拟加速策略为分类准则,详细介绍并分析了当下人工智能驱动的低温等离子体数值模拟研究现状。最后从模型收敛性、泛化性角度总结了相关研究所面临的挑战,并指出了其进一步发展方向。

关键词：低温等离子体数值计算人工智能数据驱动深度学习

基于变载波频率的永磁同步电机驱动系统效率优化控制

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 724-729页

作者：刘凯张阔花为胡铭觐东南大学电气工程学院南京210096

为降低永磁同步电机驱动系统的损耗,提高系统效率,提出了一种基于母线电流反馈的变载波频率优化控制方法.首先,建立了系统损耗数学模型,探究了载波频率与系统损耗的关系.然后,针对离线优化方法对于参数敏感的问题,设计了一种基于母线电... 详细信息

为降低永磁同步电机驱动系统的损耗,提高系统效率,提出了一种基于母线电流反馈的变载波频率优化控制方法.首先,建立了系统损耗数学模型,探究了载波频率与系统损耗的关系.然后,针对离线优化方法对于参数敏感的问题,设计了一种基于母线电流反馈的载波频率在线寻优方法.结果表明,在不同转速与负载条件下均存在使系统损耗最小的最优载波频率,其随转速与负载条件变化而变化.在各个工作点,系统损耗的计算值均与实测值基本吻合.在线寻优方法在中高负载情况下能够实现约0.6%的效率优化,并且在负载变化的情况下仍然能够实现损耗优化.

关键词：变载波频率损耗模型效率优化永磁同步电机

基于元学习的气体放电等离子体电子Boltzmann方程数值求解

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3457-3466页

作者：仲林林吴冰钰吴奇东南大学电气工程学院南京210096

在气体放电等离子体中,电子的输运行为可由Boltzmann方程精确描述,该方程的解是许多等离子体仿真模型的基础。物理信息神经网络作为一种求解Boltzmann方程的新型方法,虽克服了传统数值方法网格剖分和方程离散的缺陷,但其参数空间规模大... 详细信息

在气体放电等离子体中,电子的输运行为可由Boltzmann方程精确描述,该方程的解是许多等离子体仿真模型的基础。物理信息神经网络作为一种求解Boltzmann方程的新型方法,虽克服了传统数值方法网格剖分和方程离散的缺陷,但其参数空间规模大,在求解多任务时训练效率较低。为此,该文构建了一种基于元学习的双循环物理信息神经网络,在内循环中对多个Boltzmann方程求解任务进行优化训练,得到各任务优化后的元损失函数,用于在外循环中进行网络参数更新,从而提高网络在求解新任务时的计算效率。计算结果表明,基于元学习的双循环物理信息神经网络在求解新的Boltzmann方程时,网络损失函数值和L2误差值的下降速度均显著快于普通的物理信息神经网络。此外,该文还研究了网络容量和内循环迭代次数对Boltzmann方程多任务求解效率的影响,结果显示计算效率并不随网络容量的增大而提高,且受内循环迭代次数影响较小。

关键词：气体放电等离子体 Boltzmann方程元学习物理信息神经网络

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轴向磁场混合永磁记忆电机电磁转矩精确分离

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 730-737页

作者：杨公德饶飞林明耀福州大学电气工程与自动化学院福州350108 东南大学电气工程学院南京210096

为了解决传统记忆电机转矩密度较低,电枢绕组与励磁绕组空间位置冲突等问题,结合轴向磁场永磁电机,提出一种新型轴向磁场混合永磁记忆电机.该电机采用定子分离结构,使用NdFeB与AlNiCo混合励磁,实现宽调速范围和高转矩密度.为了分析不同... 详细信息

为了解决传统记忆电机转矩密度较低,电枢绕组与励磁绕组空间位置冲突等问题,结合轴向磁场永磁电机,提出一种新型轴向磁场混合永磁记忆电机.该电机采用定子分离结构,使用NdFeB与AlNiCo混合励磁,实现宽调速范围和高转矩密度.为了分析不同永磁体对新型电机输出转矩的贡献,解决传统冻结磁导率法无法准确分离电磁转矩的问题,提出一种新型冻结磁导率法,并对比分析了2种方法的分离结果.结果表明:在不同磁化状态下,新型转矩分离方法的分离精度始终高于传统转矩分离方法,与有限元计算结果的相对误差始终小于5%;在正向完全充磁状态下,新型转矩分离方法与有限元计算结果的相对误差仅为0.94%.所提转矩分离方法实现了新型记忆电机中电磁转矩的精确分离.

关键词：混合永磁记忆电机定子分离冻结磁导率转矩分离

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鸽子位置细胞筛选及影响因素分析

生物医学工程学杂志 2024年第2期41卷 335-341页

作者：刘新玉崔书华杨晨光王东云刘凯歌秦月温盛军黄淮学院智能制造学院河南驻马店463000 开封技师学院电气工程系河南开封475004 中原工学院电子信息学院郑州450007

具有位置调谐特性的位置细胞对于大脑空间认知和导航具有重要作用,但如何筛选位置细胞尚缺乏系统研究。针对位置细胞筛选,以鸽子为模式动物,利用自由活动状态下鸽子海马区锋电位和运动轨迹信号,给出了鸽子位置细胞的筛选流程,分析了位... 详细信息

具有位置调谐特性的位置细胞对于大脑空间认知和导航具有重要作用,但如何筛选位置细胞尚缺乏系统研究。针对位置细胞筛选,以鸽子为模式动物,利用自由活动状态下鸽子海马区锋电位和运动轨迹信号,给出了鸽子位置细胞的筛选流程,分析了位置细胞筛选过程中网格数和滤波核尺寸对于位置细胞位置野的影响。实测和仿真数据结果表明,该筛选方法可以有效地筛选出位置细胞,位置细胞位置野大小在整体趋势上与划分网格数基本呈反比,与高斯滤波核尺寸基本呈正比。该研究不仅能够促进鸽子位置细胞响应特性研究,而且有助于空间认知与导航神经机制的解析。

关键词：位置细胞位置野鸽子筛选

高dV/dt方波电压下高压功率模块封装绝缘局部放电特性研究

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中国电机工程学报 2024年

作者：丁毅王亚林陈萌尹毅上海交通大学电子信息与电气工程学院电气工程系

高dV/dt方波下封装绝缘发生的局部放电是高压功率模块失效的重要原因之一，然而方波上升下降沿产生的电磁干扰和位移电流严重干扰局放的检测，且现行功率模块局放检测标准规定的正弦电压与方波下测试结果存在差异。为解决上述问题，本... 详细信息

高dV/dt方波下封装绝缘发生的局部放电是高压功率模块失效的重要原因之一，然而方波上升下降沿产生的电磁干扰和位移电流严重干扰局放的检测，且现行功率模块局放检测标准规定的正弦电压与方波下测试结果存在差异。为解决上述问题，本文提出基于下混频原理的高dV/dt方波电压下局放检测方法，探究了不同频率单极性高dV/dt方波和工频正弦电压下封装绝缘的局放特性，并对封装绝缘固—固结构建模，考虑复合绝缘的电荷弛豫，进行了动态电场分布仿真计算。结果表明，由于界面电荷弛豫造成的局部电场差异，单极性方波下，封装绝缘的局放起始电压（partial discharge inception voltage， PDIV）高于正弦电压下，且方波下PDIV随频率升高略有增加。外施电压幅值相同时，方波下局放平均幅值高于正弦电压下。随频率升高，单极性方波上升沿处局放幅值分布相近，而下降沿处局放平均幅值降低，相位呈现滞后趋势。该研究分析了高dV/dt方波下封装绝缘的局放特点及其与正弦电压下的差异，为功率模块可靠性检测和评估提供了参考。

关键词：高dV/dt方波功率模块封装绝缘局部放电电场动态仿真

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考虑碳排放分摊的综合能源服务商交易策略

电力自动化设备 2024年第5期44卷 11-18页

作者：顾洁游铭豪邬凯浪上海交通大学电子信息与电气工程学院电气工程与自动化系上海200240

为寻求在满足用户用能需求的同时降低系统碳排放的有效途径,提出了一种考虑碳排放分摊的多综合能源服务商能源交易策略。基于网络流模型实现碳流追踪并联合Shapley理论建立了综合能源服务商碳排放成本计算模型。应用Nash议价理论构建了... 详细信息

为寻求在满足用户用能需求的同时降低系统碳排放的有效途径,提出了一种考虑碳排放分摊的多综合能源服务商能源交易策略。基于网络流模型实现碳流追踪并联合Shapley理论建立了综合能源服务商碳排放成本计算模型。应用Nash议价理论构建了多综合能源服务商合作博弈运行模型,将综合能源服务商碳排放成本引入优化目标函数,并利用分布式算法求解最优能源交易量和交易费用。基于由修改的IEEE 39节点电网和12节点气网构成的多综合能源服务商系统进行仿真分析,验证了所提模型和方法的有效性。

关键词：碳排放综合能源服务商网络流法碳流追踪 Nash议价理论合作博弈