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空间约束下电动汽车无线充电系统磁耦合结构优化

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电工技术学报 2024年第12期39卷 3581-3588页

作者：徐先峰吴慧玲杨雄政卢勇李陇杰长安大学能源与电气工程学院西安710064

电动汽车无线充电系统在尺寸大小与位置偏移等因素的影响下,会导致系统传输能力下降。为了在空间约束条件下提升系统的输出功率、传输效率及抗偏移能力,针对位置偏移与底盘高度不同的实际情况,在经典D4线圈的基础上分别设计了收发端非对... 详细信息

电动汽车无线充电系统在尺寸大小与位置偏移等因素的影响下,会导致系统传输能力下降。为了在空间约束条件下提升系统的输出功率、传输效率及抗偏移能力,针对位置偏移与底盘高度不同的实际情况,在经典D4线圈的基础上分别设计了收发端非对称D4和收发端非对称D4Q双层线圈磁耦合结构,以提高耦合系数和抗偏移能力。在不同方向的偏移和旋转的情况进行仿真测试,表明收发端非对称D4Q双层线圈在出现横向偏移300 mm、纵向偏移400 mm、传输距离230 mm和旋转偏移45°以内具备无线电能传输能力。通过搭建实验平台对偏移进行测试与验证,结果表明,所提出的收发端非对称D4Q磁耦合结构的最大输出功率相对于收发端对称D4磁耦合结构增加约60.34%,最大传输效率增大11%。

关键词：电动汽车无线充电补偿电路拓扑磁耦合结构平台搭建

计及氢储能-制氨-碳捕集的综合能源系统低碳优化调度

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电力自动化设备 2024年第10期44卷 16-23页

作者：梁俊鹏张高航李凤婷解超王婷新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830017

针对高风光渗透率的综合能源系统存在的弃能及备用压力问题,考虑氢能单元、碳捕集和制氨装置联合运行,提出了一种含氢能、氨能与碳捕集的综合能源系统低碳优化调度方法,以提升系统的风光消纳能力和运行灵活性。一方面,提出了综合能源系... 详细信息

针对高风光渗透率的综合能源系统存在的弃能及备用压力问题,考虑氢能单元、碳捕集和制氨装置联合运行,提出了一种含氢能、氨能与碳捕集的综合能源系统低碳优化调度方法,以提升系统的风光消纳能力和运行灵活性。一方面,提出了综合能源系统的运行框架,分析了氢能单元、制氨装置和火电机组掺氨燃烧以及碳捕集装置参与消纳风光的灵活经济运行策略,并进行了机理分析与建模;另一方面,为了缓解系统备用压力,建立了氢能单元-碳捕集-火电协同备用优化模型,挖掘氢能单元与碳捕集装置的备用能力,进而以总运行成本最小为目标,建立了综合能源系统的低碳经济调度模型。基于改进的IEEE 39节点系统进行仿真分析,结果验证了所提调度方法的有效性和可行性。

关键词：综合能源系统低碳调度氢能单元氢-氨利用碳捕集备用优化

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基于渐进式差异感知注意力的红外和可见光图像融合算法

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中国科学：技术科学 2024年第6期54卷 1183-1197页

作者：李绪冯宇张永祥长安大学能源与电气工程学院西安710064

红外图像与可见光图像融合是图像融合的重要研究方向.不同的图像源可以提供互补的知识.融合成的图像包含更多信息,能获得更好的识别和分析性能.目前的方法可以分为传统方法和基于深度学习的方法两种.本文在现有方法的基础上,提出了一种... 详细信息

红外图像与可见光图像融合是图像融合的重要研究方向.不同的图像源可以提供互补的知识.融合成的图像包含更多信息,能获得更好的识别和分析性能.目前的方法可以分为传统方法和基于深度学习的方法两种.本文在现有方法的基础上,提出了一种新的渐进式跨模态差异感知图像融合网络,建立了端到端的可见光-红外图像融合模型.模型采用基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的框架作为主干,由渐进式特征提取器和图像重构器组成.首先,本算法对可见光图像和红外图像分别建立两条特征提取支路,在两支路间引入了差异感知注意力模块(differential aware attention module,DAAM),该模块使本网络能够在特征提取阶段逐步整合互补信息.因此,特征提取器可以从红外和可见光图像中完全提取出共同和互补的特征.然后,将提取出的深度特征通过中间融合策略进行融合,将可见光图像和红外图像的特征结合起来,以获得尽可能好的融合效果.再通过图像重构器恢复出融合图像.最后,通过与其他相关方法的比较,对本方法的性能进行了测试,实验结果表明,所提出的方法能有效提高融合效果.

关键词：图像融合可见光-红外融合跨模态深度学习

基于分布式共识协同的光伏逆变器电压控制策略研究

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电力系统保护与控制 2024年第1期52卷 166-173页

作者：邹文斌韩松荣娜陈世威贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025

为了解决大规模分布式光伏接入配电网导致光伏并网点出现电压越限问题,提出了一种基于分布式共识协同(distributed consensus collaboration,DCC)的光伏逆变器电压控制方法。光伏逆变器电压控制采用基于功率调节的下垂控制模式,利用下... 详细信息

为了解决大规模分布式光伏接入配电网导致光伏并网点出现电压越限问题,提出了一种基于分布式共识协同(distributed consensus collaboration,DCC)的光伏逆变器电压控制方法。光伏逆变器电压控制采用基于功率调节的下垂控制模式,利用下垂控制调节光伏的有功功率与无功功率,实现对光伏并网点电压的控制。分布式协同共识是将接入系统的光伏有功功率输出与光伏最大输出跟踪比作为状态变量,通过分布式共识协同算法实现下垂控制启动参数的调整和光伏逆变器之间的电压协同控制。通过一个含分布式光伏的真实馈线系统进行算例验证,基于德国DIgSILENT软件进行仿真。结果表明,所提电压控制方法能有效抑制光伏并网点的电压越限问题,并在电压调节过程中降低光伏有功功率出力的削减,提升光伏逆变器的无功功率调节量。

关键词：分布式光伏电压控制下垂控制分布式共识协同 DIgSILENT

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三维荧光光谱结合IGOA-SVM分类鉴别油类污染物

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1031-1038页

作者：程朋飞朱燕萍潘金燕崔传金张怡徐州工程学院电气与控制工程学院江苏徐州221018 华北理工大学电气工程学院河北唐山063210

溢油污染是一种典型的环境污染形式,通过多重渠道危害着生物多样性和人类自身安全。因此,针对油类污染物自身组成成分及其特性,采用多种方法相结合的方式,对其进行实时、精确、高效的检测对生态环境监测具有重要意义。三维荧光光谱分析... 详细信息

溢油污染是一种典型的环境污染形式,通过多重渠道危害着生物多样性和人类自身安全。因此,针对油类污染物自身组成成分及其特性,采用多种方法相结合的方式,对其进行实时、精确、高效的检测对生态环境监测具有重要意义。三维荧光光谱分析法以其检测精度高、实时性好、操作简便、干扰性小等优势在荧光类物质检测领域应用十分广泛。三维荧光光谱结合支持向量机等算法在物质分类鉴别和浓度预测方面取得较好的成效,但仍存在收敛速度慢、易陷入局部最优等缺陷。将三维荧光光谱与改进蚱蜢优化支持向量机算法(IGOA-SVM)相结合,提出一种对油类污染物分类鉴别的新方法。首先,以0.1 mol·L-1十二烷基硫酸钠溶液作为溶剂,将0#柴油、95#汽油和煤油以不同浓度配比配制成0#柴油和95#汽油、0#柴油和煤油两组分混合样本20个和18个,三组分混合样本20个,各取一半为训练集和测试集。然后,采用F-7000荧光光谱仪采集混合溶液的荧光数据,分析三种油的标准溶液及配制的混合溶液,发现荧光光谱均在一定范围内存在不同程度的重叠现象,仅利用光谱检测无法准确鉴别。最后,结合混沌初始化、精英优化算法和差分进化算法对蚱蜢优化算法进行改进,提取激发波长270 nm,发射波长270~450 nm范围内的荧光峰数据作为训练的输入值,以三种分类标签作为输出,将数据分别输入到蚱蜢优化支持向量机算法(GOA-SVM)、粒子群优化支持向量机算法(PSO-SVM)和遗传优化支持向量机算法(GA-SVM)中进行训练,IGOA-SVM模型在收敛速度、稳定性和跳出局部最优能力上明显优于GOA-SVM、PSO-SVM和GA-SVM,为油类污染物的准确鉴别提供了一种新思路。

关键词：三维荧光光谱改进蚱蜢优化算法支持向量机石油类污染物

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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

电磁发射用永磁同步直线电机磁场解析及推力波动优化

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兵工学报 2024年第7期45卷 2159-2170页

作者：贾光勇孙兆龙黄垂兵周炜昶卯寅浩雷招然海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033

针对电磁发射用永磁同步直线电机的磁场解析及推力波动优化问题,建立单边发射电机磁场解析模型,利用矢量磁位及边界条件,分别对次级Halbach永磁阵列及初级六相绕组磁场进行解析,得到气隙磁场分布,进而建立单边发射电机主要结构参数与电... 详细信息

针对电磁发射用永磁同步直线电机的磁场解析及推力波动优化问题,建立单边发射电机磁场解析模型,利用矢量磁位及边界条件,分别对次级Halbach永磁阵列及初级六相绕组磁场进行解析,得到气隙磁场分布,进而建立单边发射电机主要结构参数与电磁推力间的函数关系。选取永磁阵列极弧系数及厚度、初级绕组宽度及厚度4个参数作为优化变量,利用遗传算法寻找设计变量的最优组合,使发射电机单边电磁推力波动最小化。分析结果表明:磁场解析结果精度较高,电磁推力计算误差满足工程分析的需要;优化后的单边发射电机平均推力提升1.21%,峰均力比下降62.688%,通过解析及仿真结果的对比验证了理论推导的正确性及优化方法的合理性。

关键词：永磁同步直线电机电磁发射磁场解析推力计算推力波动

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发卡式填充结构的直线式移相变压器设计及其磁场分析

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国防科技大学学报 2024年第4期46卷 201-211页

作者：赵镜红薛婕严思念海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033

在原有直线式移相变压器的基础上,借鉴直线电机相关理论,设计了一款发卡式填充结构的直线式移相变压器,有效地解决了原有结构绕线方式复杂、体积大、不易进行模块化串并联等问题,同时改善了模块化连接时,连接处半填充槽引起的一次侧激... 详细信息

在原有直线式移相变压器的基础上,借鉴直线电机相关理论,设计了一款发卡式填充结构的直线式移相变压器,有效地解决了原有结构绕线方式复杂、体积大、不易进行模块化串并联等问题,同时改善了模块化连接时,连接处半填充槽引起的一次侧激磁电流密度降低、气隙磁场畸变等问题。简要介绍了直线式移相变压器系统的工作原理;借鉴直线电机以及旋转电机设计方法,提出了半填充槽结构的直线式移相变压器的设计方法;同时采用了发卡式结构消除连接处半填充槽结构引起的一系列问题;最后通过有限元仿真进行验证对比。结果表明,对于所设计的发卡结构的直线式移相变压器,输出波形较好,气隙磁场畸变较小。

关键词：直线式移相变压器半填充槽发卡式磁场分析

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利用舰船内部磁场的反演建模方法

国防科技大学学报 2024年第4期46卷 184-190页

作者：何保委张俊洪刘胜道周国华唐烈峥宗敬文海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033

积分方程法被广泛应用于舰船磁场反演建模当中,但模型要求有足够多的测量点用于获取舰船在特定深度的磁场。针对积分方程法利用近场磁场建模时精度较差的问题,提出一种增加约束方程的改进措施,并分别开展了薄钢板模型和三维舰船模型磁... 详细信息

积分方程法被广泛应用于舰船磁场反演建模当中,但模型要求有足够多的测量点用于获取舰船在特定深度的磁场。针对积分方程法利用近场磁场建模时精度较差的问题,提出一种增加约束方程的改进措施,并分别开展了薄钢板模型和三维舰船模型磁场数值仿真。采用有限元方法对舰船内部测量点进行初始化选择,基于舰船内部磁场测量值构建了反演模型,采用奇异值分解法求解磁源参数并预测船外空间磁场,舰船外部空间磁场预测结果的均方根误差小于12%。舰船舱段模型磁场推算实验表明,由舱段内部磁场预测外部磁场的均方根误差约为13%,证明了所提出方法的有效性,可以改善传统反演模型的不稳定和精度不足的问题,研究结果可为舰船闭环消磁的算法设计提供思路。

关键词：积分方程法舰船磁场反演建模内部磁场闭环消磁