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智能交通感知新范式:面向元宇宙的交通标志检测架构

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 777-789页

作者：王俊帆陈毅高明煜何志伟董哲康缪其恒杭州电子科技大学电子信息学院杭州310018 浙江省装备电子重点实验室杭州310018 浙江大学电气工程学院杭州310027 浙江华锐捷技术有限公司杭州310051

交通标志检测对智能交通系统和智能驾驶的安全稳定运行具有重要作用。数据分布不平衡、场景单一会对模型性能造成较大影响,而建立一个完备的真实交通场景数据集需要昂贵的时间成本和人工成本。基于此,该文提出一个面向元宇宙的交通标志... 详细信息

交通标志检测对智能交通系统和智能驾驶的安全稳定运行具有重要作用。数据分布不平衡、场景单一会对模型性能造成较大影响,而建立一个完备的真实交通场景数据集需要昂贵的时间成本和人工成本。基于此,该文提出一个面向元宇宙的交通标志检测新范式以缓解现有方法对真实数据的依赖。首先,通过建立元宇宙和物理世界之间的场景映射和模型映射,实现检测算法在虚实世界之间的高效运行。元宇宙作为一个虚拟化的数字世界,能够基于物理世界完成自定义场景构建,为模型提供海量多样的虚拟场景数据。同时,该文结合知识蒸馏和均值教师模型建立模型映射,应对元宇宙和物理世界之间存在的数据差异问题。其次,为进一步提高元宇宙下的训练模型对真实驾驶环境的适应性,该文提出启发式注意力机制,通过对特征的定位和学习来提高检测模型的泛化能力。所提架构在CURE-TSD,KITTI,VKITTI数据集上进行实验验证。实验结果表明,所提面向元宇宙的交通标志检测器在物理世界具有优异的检测效果而不依赖大量真实场景,检测准确率达到89.7%,高于近年来其他检测方法。

关键词：元宇宙智能交通系统交通标志检测场景映射模型映射

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基于虚拟阻抗的低压配电网拓扑识别方法

电力系统保护与控制 2024年第3期52卷 83-93页

作者：殷涵宣羿黄怡孙智卿赵健鲍若愚上海电力大学电气工程学院上海200090 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江杭州310016 国家电网有限公司北京100032

当前拓扑识别技术难以反映潮流特性对拓扑识别的影响,基于配电网现有量测数据,通过分析节点间的电气距离,提出了虚拟阻抗的概念。将节点间具备电气意义的且与电气距离成正相关的连续变量定义为虚拟阻抗,并提出了一种基于虚拟阻抗的低压... 详细信息

当前拓扑识别技术难以反映潮流特性对拓扑识别的影响,基于配电网现有量测数据,通过分析节点间的电气距离,提出了虚拟阻抗的概念。将节点间具备电气意义的且与电气距离成正相关的连续变量定义为虚拟阻抗,并提出了一种基于虚拟阻抗的低压配电网拓扑识别方法。首先,构建以节点间虚拟阻抗为因变量的多元线性回归方程。然后,通过岭回归计算每一个单相电表与关口电表构成的回归方程的虚拟阻抗,根据计算结果快速判别出拓扑关系异常的电气设备。最后,建立基于导数动态时间弯曲(derivative dynamic time warping,DDTW)距离的校验模型,重新构建得到电气设备的正确拓扑关系,实现低压配电网拓扑关系的修正。以实际的低压配电网台区样本数据为依据,验证了所提方法的有效性。

关键词：低压配电网拓扑识别虚拟阻抗潮流特性

高温天气下计及用户意愿的城市充电负荷空间引导策略

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电力系统自动化 2024年第10期48卷 139-150页

作者：韩林阳叶承晋朱超高强于海跃浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司经济技术研究院浙江省杭州市310002 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310007

持续高温天气易导致电网供需平衡紧张,功率大、时空分布随机性强的电动汽车充电负荷可能进一步加剧电力负荷尖峰,但同时也具备成为优质调峰资源的潜力。面向高温天气下的城市电网,文中研究计及用户意愿的城市充电负荷模拟和空间引导方... 详细信息

持续高温天气易导致电网供需平衡紧张,功率大、时空分布随机性强的电动汽车充电负荷可能进一步加剧电力负荷尖峰,但同时也具备成为优质调峰资源的潜力。面向高温天气下的城市电网,文中研究计及用户意愿的城市充电负荷模拟和空间引导方法。首先,基于计划行为理论分析了车辆出行行为的形成过程,构建了基于马尔可夫链的电动汽车出行模型,用于分析不同场景下车辆的出行轨迹;然后,建立基于出行里程及时长的车辆能耗计算方法和考虑用户意愿的充电选择模型,实现电动汽车充电负荷时空分布的精细化模拟;最后,提出了一种基于低谷充电折扣的城市充电负荷空间引导策略,并采用粒子群优化算法对充电折扣进行优化求解。算例仿真表明,高温天气下用户出行意愿出现规律性变化,考虑高温天气和用户意愿影响后城市充电负荷的模拟结果更符合实际情况;此外,实施低谷充电折扣后充电负荷的时空转移可有效降低城市电网负荷峰谷差,并提高电动汽车使用和电力系统运行的经济性。

关键词：电动汽车充电负荷高温天气出行意愿充电引导

无人机17kW电机振动噪声分析与巡航转速下尖端噪声优化

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1749-1763页

作者：刘栋良詹成根屈峰陈黎君史恒杭州电子科技大学自动化学院杭州310018 卧龙电气驱动集团股份有限公司上虞312300

随着无人机的迅速发展,噪声问题影响消费者体验及AI交互、语音识别等技术,限制了无人机应用潜力。该文针对一台17 kW无人机用外转子永磁同步电机进行研究。为降低电机尖端振动噪声,且保留原电机电磁性能,重点提出优化磁极和定子开槽的... 详细信息

随着无人机的迅速发展,噪声问题影响消费者体验及AI交互、语音识别等技术,限制了无人机应用潜力。该文针对一台17 kW无人机用外转子永磁同步电机进行研究。为降低电机尖端振动噪声,且保留原电机电磁性能,重点提出优化磁极和定子开槽的方法。具体以平均转矩、转矩脉动等作为约束条件,构建多目标优化数学模型,并利用混合粒子群优化算法求解。该文深入探讨磁极参数、定子开槽对低阶次径向气隙磁通密度空间谐波特征的影响。并对电机转子模态仿真,以研究径向电磁力与空间模态的作用机理。在多转速情况下,以巡航转速为重点,分析整体电机电磁振动噪声特征。最后,仿真和实验结果表明,电机在巡航转速下的尖端噪声显著减小。验证了优化结构对无人机电机尖端振动噪声有明显抑制作用,对解决无人机噪声问题具有重要意义。

关键词：无人机外转子永磁同步电机电磁振动噪声巡航转速混合粒子群优化算法

基于专家知识库的一键顺控系统镜像调试技术研究与应用

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电力系统保护与控制 2024年第3期52卷 180-187页

作者：盛海华计荣荣李海张淦锋韩茂林国网浙江省电力有限公司浙江杭州310007 武汉凯默电气有限公司湖北武汉430223 长园深瑞继保自动化有限公司广东深圳518057

针对智能变电站一键顺控系统现场调试工作量大、耗时长、效率低的问题,提出一种基于专家知识库的一键顺控系统镜像调试方法。基于“五防”规则建立基本单元模型,生成各类典型间隔设备的操作规则函数,实现专家知识库的构建。通过解析智... 详细信息

针对智能变电站一键顺控系统现场调试工作量大、耗时长、效率低的问题,提出一种基于专家知识库的一键顺控系统镜像调试方法。基于“五防”规则建立基本单元模型,生成各类典型间隔设备的操作规则函数,实现专家知识库的构建。通过解析智能变电站的系统规格描述(system specification description,SSD)文件构建一次设备拓扑连接表,基于设备状态的推理算法结合设备操作规则函数,实现操作票专家知识库的自动生成。搭建基于专家知识库的一键顺控系统镜像调试平台,通过智能电子设备(intelligent electronic device,IED)镜像仿真和一次设备潮流仿真测试方法,对一键顺控系统进行全面测试。将现场作业工序迁移至镜像调试平台中完成,实现一键顺控系统镜像调试成果在变电站的“即插即用”。测试结果表明,平台的应用可以大幅提高现场一键顺控系统的调试效率、质量和安全性。

关键词：智能变电站一键顺控专家知识库镜像调试

基于虚拟导纳的LCL型并联有源电力滤波器鲁棒电流控制

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电力自动化设备 2024年第8期44卷 168-175页

作者：杨磊张浙波杨敏赵力航陈新琪年珩赵建勇闫亮邓鎔峰张迪浙江浙能技术研究院有限公司浙江杭州311121 浙江省火力发电高效节能与污染物控制技术研究重点实验室浙江杭州311121 浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

基于电网电流和逆变侧电流的双环电流控制策略因其固有的有源阻尼作用而成为LCL型并联有源电力滤波器的研究热点,但控制回路中不同有源阻尼共存将导致系统特性难以确定。对此,通过虚拟导纳模型准确评估了系统的阻尼特性,发现其有源阻尼... 详细信息

基于电网电流和逆变侧电流的双环电流控制策略因其固有的有源阻尼作用而成为LCL型并联有源电力滤波器的研究热点,但控制回路中不同有源阻尼共存将导致系统特性难以确定。对此,通过虚拟导纳模型准确评估了系统的阻尼特性,发现其有源阻尼区域会随电网阻抗波动而变化,最大接近1/3采样频率;考虑LCL初始谐振频率处于不同的频率范围情况,利用开环极点及鲁棒性分析得到适用于不同情况的统一稳定性约束条件,并对应提出了一套鲁棒控制参数设计方法,从而充分保证电网阻抗波动下并联有源电力滤波器的稳定运行。在一台380V、45A的实验样机上验证了所提理论及控制策略的有效性。

关键词： LCL型并联有源电力滤波器鲁棒电流控制有源阻尼稳定性电网阻抗

基于LWKConv-DRSN-FPN的旋转机械故障诊断

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噪声与振动控制 2024年第5期44卷 133-139页

作者：伍兴李志伟宁文乐郑照上海工程技术大学电子电气工程学院上海201600 杭州工互科技有限公司杭州310000

针对传统旋转机械故障诊断方法难以应对强噪声干扰以及诊断准确率较低的问题,提出一种Laplace小波核卷积层(Laplace Wavelet Kernel Convolutional Layer,LWKConv)、深度残差收缩网络(Deep Residual Shrinkage Networks,DRSN)和特征金字塔网络(Feature Pyramid Networks,FPN)相结合的故障诊断方法。具体地,在DRSN模型结构基础上,构造LWKConv,通过更新尺度因子和平移因子,多尺度提取故障引起的突变冲击特征;引入FPN融合深层和浅层特征,提高模型对浅层细节信息的利用程度,实现对旋转机械的故障诊断。研究表明:所提的LWKConv-DRSN-FPN方法基于轴承和齿轮数据集的诊断准确率最高能达到100%,尤其在-4 dB强噪声干扰条件下的诊断准确率达到97.75%,能有效提取突变冲击特征,具有较好的通用性和抗强噪声干扰能力。

关键词：故障诊断旋转机械 Laplace小波核卷积层深度残差收缩网络特征金字塔网络

计及功率控制型构网变流器接入的交流系统暂态稳定性仿真研究

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浙江电力 2024年第6期43卷 1-12页

作者：但扬清黄莹韩连山王晨轩武佳卉刘青徐政国网浙江省电力有限公司经济技术研究院杭州310008 浙江大学电气工程学院杭州310027 南京南瑞继保电气有限公司南京211102

为研究功率控制型构网变流器接入交流系统后的暂态稳定性演化趋势,基于IEEE 39节点交流测试系统,将发电机分别等容量替换为功率控制型构网变流器与跟网型变流器,并改变其在交流系统中接入数量、并网位置进行电磁暂态仿真,结果表明:功率... 详细信息

为研究功率控制型构网变流器接入交流系统后的暂态稳定性演化趋势,基于IEEE 39节点交流测试系统,将发电机分别等容量替换为功率控制型构网变流器与跟网型变流器,并改变其在交流系统中接入数量、并网位置进行电磁暂态仿真,结果表明:功率控制型构网变流器对接入区域的暂态稳定性提升能力更优,尤其当所替换发电机相邻时,提升效果显著;随着功率控制型构网变流器接入系统比例增加,系统暂态稳定性越强;功率控制型构网变流器内部等效惯性系数越大,系统同步稳定性越弱,其内部阻尼系数越大,系统同步稳定性越强。

关键词：功率控制型构网变流器跟网型变流器暂态稳定等效惯性系数阻尼系数

促进环境价值实现的绿电双账户管理机制及可信交易方法

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电力系统自动化 2024年第11期48卷 37-45页

作者：徐奇锋潘巍巍乔松博李知艺罗仁杰浙江电力交易中心有限公司浙江省杭州市310020 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310007 浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

在电力系统低碳化转型的背景下,全国绿色电力交易的启动为绿色电力环境价值实现提供了充分的市场化手段。随着各类交易主体的大规模引入以及用户侧多样化的绿色电力需求,当前的绿电交易机制在提升灵活性和认证可信度方面需要进一步深入... 详细信息

在电力系统低碳化转型的背景下,全国绿色电力交易的启动为绿色电力环境价值实现提供了充分的市场化手段。随着各类交易主体的大规模引入以及用户侧多样化的绿色电力需求,当前的绿电交易机制在提升灵活性和认证可信度方面需要进一步深入研究,亟须优化机制设计以满足海量主体的精细化交易需求与合理价值分配方式。为此,文中提出基于区块链技术的绿电交易双账户机制。首先,通过设置交易账户与消纳账户的双账户管理机制,分别记录绿色属性的流通与消纳凭证的生成;其次,结合绿色属性流通过程进行“证电协同”的交易方式设计,实现绿电交易与绿证交易的有效衔接;最后,从区块链技术的角度对绿电交易进行规则合约撰写、交易各流程事后查证和消纳凭证区块存证,并对交易主体进行历史履约率评价,从而降低市场运营风险。算例实验表明,该机制能够有效提升绿电交易的灵活度与可信度,并在一定程度上缓解可再生能源补贴压力。

关键词：绿电交易双账户管理环境价值区块链新能源消纳