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基于灰度直方图自适应B样条曲线拟合的光伏组件热斑检测方法

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太阳能学报 2024年第6期45卷 310-315页

作者：蒋琳苏建徽陈薇汪海宁光伏系统教育部工程研究中心(合肥工业大学) 合肥230009

红外热图像探测热斑的过程中,会受到复杂环境以及采集过程引入的诸多因素干扰,导致常规图像处理方法无法准确检测出热斑。提出一种改进的热斑检测方法,该方法根据灰度直方图特征进行自适应节点配置的B样条拟合,从而实现阈值选取和热斑分... 详细信息

红外热图像探测热斑的过程中,会受到复杂环境以及采集过程引入的诸多因素干扰,导致常规图像处理方法无法准确检测出热斑。提出一种改进的热斑检测方法,该方法根据灰度直方图特征进行自适应节点配置的B样条拟合,从而实现阈值选取和热斑分割,不仅同样具有抑制噪声的特点,且提高了热斑检测的准确率。实验证明该方法能实现含有大量噪声的光伏组件红外热图像的热斑检测,提高热斑检测的效率和准确率。

关键词：光伏组件热斑红外热图像 B样条自适应节点

含主动限流控制的MMC-HVDC电网直流短路故障电流解析计算

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电工技术学报 2024年第3期39卷 785-797页

作者：吴丽丽茆美琴施永教育部光伏系统研究工程中心(合肥工业大学) 合肥230009

传统的MMC-HVDC电网直流短路故障电流计算一般采用等效RLC电路方法。但是该方法没有考虑主动限流控制(ACLC)对等效电路RLC参数的影响,因此无法直接用于含ACLC的MMC-HVDC电网的直流短路故障电流的解析计算问题。该文通过将ACLC的控制效... 详细信息

传统的MMC-HVDC电网直流短路故障电流计算一般采用等效RLC电路方法。但是该方法没有考虑主动限流控制(ACLC)对等效电路RLC参数的影响,因此无法直接用于含ACLC的MMC-HVDC电网的直流短路故障电流的解析计算问题。该文通过将ACLC的控制效果等效为虚拟阻抗产生的压降,建立了体现ACLC的控制影响的等效RLC电路,以包含电流变化率限流环节的典型ACLC算法为例,推导了直流双极短路故障条件下ACLC的控制参数与虚拟阻抗的映射关系以及相应的直流故障电流解析表达式。最后,以基于含ACLC的半桥型四端MMC-HVDC电网为例,建立PSCAD/EMTDC仿真模型,对采用ACLC的直流双极短路故障电流解析计算结果进行了验证。结果表明:故障后10ms内直流短路故障电流的PSCAD仿真结果与所提出的含ACLC的等效RLC电路解析计算结果的平均误差在8.29%以内,最大误差在10.99%。因此,使用所提出的方法具有工程实用性。

关键词：模块化多电平换流器主动限流控制虚拟阻抗 RLC电路直流短路故障电流计算

基于IMAFFRLS-EKF的锂电池在线参数辨识和SOC估计方法

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太阳能学报 2024年第6期45卷 66-74页

作者：董磊赖纪东苏建徽谢其龙王祥周晨光合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 光伏系统教育部工程研究中心合肥230009

针对基于扩展卡尔曼滤波(EKF)法锂离子电池SOC估计,易受最小二乘法及其改进方法的模型参数在线辨识精度影响,提出一种改进遗忘因子的最小二乘在线参数辨识方法(IMAFFRLS)。以双极化等效电路模型为基础,分析传统的基于遗忘因子的最小二乘... 详细信息

针对基于扩展卡尔曼滤波(EKF)法锂离子电池SOC估计,易受最小二乘法及其改进方法的模型参数在线辨识精度影响,提出一种改进遗忘因子的最小二乘在线参数辨识方法(IMAFFRLS)。以双极化等效电路模型为基础,分析传统的基于遗忘因子的最小二乘法(FFRLS)辨识模型参数时产生误差的原因,指出单一遗忘因子难以准确跟踪多个以不同速率变化的模型参数。通过对FFRLS算法中的协方差和增益矩阵解耦,引入多个可变遗忘因子独立修正不同参数的估计误差;并以移动区间内的输入电流波动程度和输出电压观测误差为依据,实现各遗忘因子的自适应变化。此外,将改进前后的两种参数辨识算法分别与EKF算法联合,实现锂离子电池SOC估计。最后基于Matlab进行对比仿真验证,结果表明,相对于FFRLS-EKF算法,所提出的IMAFFRLS-EKF算法辨识模型参数以及估计SOC的精度更高。

关键词：锂电池参数辨识状态估计扩展卡尔曼滤波遗忘因子最小二乘法

基于LESO的PMSM转子位置估算误差补偿方法

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太阳能学报 2024年第5期45卷 232-239页

作者：赖纪东李永强苏建徽周晨光合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 光伏系统教育部工程研究中心合肥230009

高速永磁同步电机运行中,转子位置精确与否确定了系统运行性能优劣,对于只补偿一拍滞后和零阶保持器引起的角度误差,以及通过与前馈解耦做差获得误差角进行补偿的方法,在精度和动态性等方面性能欠佳。为此,通过分析转子位置估算误差产... 详细信息

高速永磁同步电机运行中,转子位置精确与否确定了系统运行性能优劣,对于只补偿一拍滞后和零阶保持器引起的角度误差,以及通过与前馈解耦做差获得误差角进行补偿的方法,在精度和动态性等方面性能欠佳。为此,通过分析转子位置估算误差产生原因,推导出误差角的通用型数学模型,提出一种基于线性扩张状态观测器(LESO)的转子位置估算误差补偿方法。基于推导模型设计出一种可提取转子位置误差角的LESO,并采用获得的转子位置误差角进行补偿。此转子位置误差角估算考虑了不同类型非理想因素的影响,以及动态过程中电感电压项对误差角的影响,精度高、动态性好。最后搭建系统实验平台,实验结果表明所提转子位置估算误差补偿方法在精度和动态性方面具有优势。

关键词：永磁同步电机转子位置估算误差角度补偿线性扩张状态观测器

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35 kV电网模拟器电压反馈影响及改进方法

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电测与仪表 2024年第8期61卷 166-171页

作者：董磊苏建徽施永孙勇谷林超合肥工业大学光伏系统教育部工程研究中心合肥230009

为满足中压直挂式光伏电站、储能电站以及风电机组的电网适应性测试需求,需要研制一种35 kV/3.5 MW电网模拟器,针对电压互感器(potential transformer,PT)响应特性影响系统控制性能的问题,文章对PT进行了建模和特性分析,论证了PT特性对... 详细信息

为满足中压直挂式光伏电站、储能电站以及风电机组的电网适应性测试需求,需要研制一种35 kV/3.5 MW电网模拟器,针对电压互感器(potential transformer,PT)响应特性影响系统控制性能的问题,文章对PT进行了建模和特性分析,论证了PT特性对系统控制性能的影响机理。根据所述电网模拟器电路拓扑,给出了一种变压器低压侧瞬时电压、电流反馈与高压有效值反馈的改进三环控制策略,以提高电网模拟器输出电压的动态、稳态性能,并在仿真与样机中验证了改进控制策略的可行性和有效性。

关键词：电网模拟器电压互感器控制策略

基于新型CD单元的两相交错并联高增益Boost变换器

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太阳能学报 2024年第3期45卷 408-418页

作者：杨向真刘灿杜燕张涛陶燕王锦秀合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 教育部光伏系统研究工程中心合肥230009

为减少基于电容-二极管(CD)升压单元的两相交错并联高增益Boost变换器的CD单元数量,提升变换器电压增益,提出一种最后两级CD单元电容并联充电、串联供电的新型两相交错Boost变换器拓扑结构,进一步发挥CD单元的升压能力。分析新型3CD、4C... 详细信息

为减少基于电容-二极管(CD)升压单元的两相交错并联高增益Boost变换器的CD单元数量,提升变换器电压增益,提出一种最后两级CD单元电容并联充电、串联供电的新型两相交错Boost变换器拓扑结构,进一步发挥CD单元的升压能力。分析新型3CD、4CD两相交错并联Boost变换器的拓扑演化过程,提出新型NCD两相交错并联Boost变换器的拓扑演化规律。以新型4CD两相交错并联Boost变换器为例,分析变换器工作原理,以及电感、电容寄生电阻对变换器电压增益的影响。最后在StarSim硬件在环实验平台搭建1 kW的新型4CD单元交错并联Boost变换器,验证该文所提拓扑的正确性。

关键词： Boost变换器电容电感交错并联高增益寄生电阻

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北京市地下水中高危害污染物筛选

环境科学 2024年第6期45卷 3142-3152页

作者：杨蕾徐莹余诗航李潇斐李剑北京师范大学水科学研究院地下水污染控制与修复教育部工程中心北京100875

地下水污染物对用水安全和人民健康造成了巨大的威胁.为开展地下水中高危害污染物筛选,改进了传统的危害评价方法,构建了涵盖毒理学优先指数法(Tox Pi),吸收、分布、代谢、排泄(ADME)性质评估法和二模网络分析法的污染物危害评估-筛选-... 详细信息

地下水污染物对用水安全和人民健康造成了巨大的威胁.为开展地下水中高危害污染物筛选,改进了传统的危害评价方法,构建了涵盖毒理学优先指数法(Tox Pi),吸收、分布、代谢、排泄(ADME)性质评估法和二模网络分析法的污染物危害评估-筛选-表征综合体系,针对北京市地下水中非靶检测到的234种疏水性有机污染物(HOCs)开展危害评估和毒害污染物筛选.利用Tox Pi方法筛选出危害潜力排名前20的污染物,在此基础上耦合其ADME性质进一步识别出17种高优先级HOCs,并通过二模网络分析,系统表征了这17种高优先级HOCs作用的基因分子靶点,通过关联性和加权平均度分析最终得到10种高危害的HOCs,并揭示其毒作用类型多集中于内分泌干扰效应、致癌效应以及遗传毒性.研究结果可为我国区域地下水污染物的防治提供技术支撑.

关键词：地下水污染疏水性有机污染物(HOCs) 非靶向筛查技术毒理学优先指数法(Tox Pi) 吸收、分布、代谢、排泄(ADME) 污染物筛选

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考虑长距离输电缆特性的逆变器并网系统谐波不稳定分析及抑制

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电力系统自动化 2024年第2期48卷 128-139页

作者：解润生张国荣解宝合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽省合肥市230009 光伏系统教育部工程研究中心(合肥工业大学) 安徽省合肥市230009

长距离输电缆(LTC)与并网逆变器交互作用易引发系统谐波不稳定的风险,且忽略线路频变特性可能会导致稳定性误判。文中计及输电线路的分布参数特性和频变特性,研究如何评估这类逆变器并网系统的稳定性。首先,基于矢量匹配法对含LTC的交... 详细信息

长距离输电缆(LTC)与并网逆变器交互作用易引发系统谐波不稳定的风险,且忽略线路频变特性可能会导致稳定性误判。文中计及输电线路的分布参数特性和频变特性,研究如何评估这类逆变器并网系统的稳定性。首先,基于矢量匹配法对含LTC的交流系统进行等值,同时考虑逆变器的内外环控制、锁相环、控制延时等环节,建立dq旋转坐标系下逆变器并网系统高频状态空间模型;其次,采用参与因子分析方法辨识出导致谐波不稳定的关键影响环节,并基于根轨迹方法分析了LTC频变特性、延迟时间、控制器参数、电缆长度和电网阻抗对系统稳定性的影响;再次,提出了基于参数灵敏度分析和矩阵相似变换的系统稳定性改善方法,并对改进后系统的谐波稳定性进行分析;最后,基于RT-LAB构建硬件在环实验平台进行了验证,实验结果验证了理论分析的正确性。

关键词：逆变器并网系统长距离输电缆谐波不稳定状态空间模型根轨迹灵敏度分析

随机时延下多输入多输出多智能体系统事件触发双向编队

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控制与决策 2024年第4期39卷 1251-1259页

作者：赵华荣彭力吴治海谢林柏于洪年江南大学物联网应用技术教育部工程中心江苏无锡214122 爱丁堡龙比亚大学计算机、工程与建筑环境学院爱丁堡EH105DT

针对动力学模型未知的多输入多输出非线性离散时间多智能体系统的随机时延问题,提出一种输入增益补偿策略,并针对其通讯受限问题,提出一种带有死区操作器的事件触发控制机制.首先,采用伪偏导技术沿时间轴方向,在智能体的每个工作点上建... 详细信息

针对动力学模型未知的多输入多输出非线性离散时间多智能体系统的随机时延问题,提出一种输入增益补偿策略,并针对其通讯受限问题,提出一种带有死区操作器的事件触发控制机制.首先,采用伪偏导技术沿时间轴方向,在智能体的每个工作点上建立一种紧格式动态线性化数据模型,并给出该数据模型的参数估计算法.在此数据模型的基础上结合符号图论,研究智能体之间的合作与竞争关系,设计一种事件触发的数据驱动双向编队控制算法.最后,通过李雅普诺夫稳定性理论、矩阵理论以及压缩映射原理论证所提出算法的收敛性,并通过仿真实验和实物实验进一步验证该算法的正确性与有效性.

关键词：多智能体系统数据驱动控制随机时延事件触发双向编队

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