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计及能源自洽率和共享氢储能的电-氢-交通耦合配电网低碳经济运行

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高电压技术 2024年第6期50卷 2424-2432页

作者：苏小玲陈来军赵超凡曹博文刘立泽青海大学新能源电力系统智慧运行教育部重点实验室西宁810016

新型储能的多元化发展为能源资源的优化配置和就地高水平消纳奠定了基础,为此提出了一种计及能源自洽率和共享氢储能(shared hydrogenstorage,SHS)的能源网低碳经济调度方法。设计了包含电负荷-氢负荷的氢燃料电池车(hydrogen fuel cell... 详细信息

新型储能的多元化发展为能源资源的优化配置和就地高水平消纳奠定了基础,为此提出了一种计及能源自洽率和共享氢储能(shared hydrogenstorage,SHS)的能源网低碳经济调度方法。设计了包含电负荷-氢负荷的氢燃料电池车(hydrogen fuel cell vehicle,HFCV)交通网与新能源配电网双向耦合架构。在此基础上,以提高能源自洽率、降低碳排放成本为目标,综合考虑配电网、交通网、氢储能系统的运行约束条件以及短期氢储能(short-term hydrogenstorage,STHS)和SHS服务,建立了电-氢-交通耦合配电网的低碳经济优化调度模型,并给出了基于精英遗传算法(elitist strategy genetic algorithm,ESGA)的求解方法。算例分析证明,提出的方法可有效提升电-氢-交通耦合网络能源自洽率、降低整体系统碳排放成本。

关键词：能源自洽率电-氢-交通耦合新型储能共享氢储能短期氢储能

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基于残差池化自编码机的无监督异常分割

计算机集成制造系统 2024年第6期30卷 2069-2079页

作者：杨胜雄陈莹江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

为了解决异常缺陷面积大小不一及背景干扰问题,基于残差池化自编码机提出一种无监督异常分割模型,检测和分割物体表面的异常缺陷。所提模型设计并使用残差池化模块,增加传统模型对异常的逆向重建能力,使正常和异常之间的分水岭更加明显... 详细信息

为了解决异常缺陷面积大小不一及背景干扰问题,基于残差池化自编码机提出一种无监督异常分割模型,检测和分割物体表面的异常缺陷。所提模型设计并使用残差池化模块,增加传统模型对异常的逆向重建能力,使正常和异常之间的分水岭更加明显,解决了大面积缺陷分割不完全的问题;在异常评分阶段引入高斯平滑函数,使模型具有鲁棒性,减小了背景对模型的干扰。在公开的MVTEC AD数据集上进行验证,结果表明,所提模型在图片级别检测精度上达到95.6%、像素级别检测精度上达到96.5%、区域级别的检测精度上达到91.7%,证明了所提模型的有效性,将该模型与其他异常分割方法进行比较,证明了模型的优越性。

关键词：异常分割无监督残差池化模块高斯平滑

直剪和双轴离散元数值试验中剪切带宽度的孔隙率场测量技术

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岩土力学 2024年第S1期45卷 742-750页

作者：刘宗祺陈曦崔柳生唐建彬北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室

离散单元法（discrete element method,DEM）数值仿真中，孔隙率场已用于观测剪切带宽度，观测剪切带宽度有助于理解剪切带宽度与颗粒特性的关系。孔隙率场可由测量圆测得，但测量圆半径通常按经验确定。针对测量圆半径定义缺乏理论和... 详细信息

离散单元法（discrete element method,DEM）数值仿真中，孔隙率场已用于观测剪切带宽度，观测剪切带宽度有助于理解剪切带宽度与颗粒特性的关系。孔隙率场可由测量圆测得，但测量圆半径通常按经验确定。针对测量圆半径定义缺乏理论和数值研究等问题，开展了孔隙率测量精度与测量圆半径关系的研究。提出基于孔隙率场的“1/2宽度估算法”和“1/2曲率极值法”，将其应用于直剪和双轴压缩试验的剪切带宽度测量，并将测量结果与转角法和网格法测量结果进行了对比。DEM数值研究结果表明：提出的方法能够用于量测直剪试验和双轴压缩试验中的剪切带宽度；直剪试验中剪切带宽度随粒径增大而逐渐增大；因为试样的非对称和不均匀性，双轴压缩试验的X形剪切带中的两条剪切带宽度不相等，且剪切带随轴向加载过程逐渐变宽。

关键词：离散元方法剪切带测量圆孔隙率测量技术

基于低秩张量补全的非侵入式负荷监测缺失数据修复方法

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电网技术 2024年第1期48卷 394-404页

作者：杨挺叶芷杉徐嘉成杨振宁智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072

非侵入式负荷监测技术(non-intrusive load monitoring,NILM)作为实现智能电网用户侧细粒度感知的重要手段,有助于实现需求响应、提高“源-网-荷”互动效率和优化用能,助力实现“30·60目标”。高质量的量测信息是数据驱动型NILM的基础... 详细信息

非侵入式负荷监测技术(non-intrusive load monitoring,NILM)作为实现智能电网用户侧细粒度感知的重要手段,有助于实现需求响应、提高“源-网-荷”互动效率和优化用能,助力实现“30·60目标”。高质量的量测信息是数据驱动型NILM的基础,但由于数据采集装置故障、通道拥塞以及延时等都会导致数据缺失,尤其是严重的连续性缺失,由此造成非侵入式负荷监测与分解的精度下降,影响用户画像、需求响应等高级应用。因此,针对该问题,提出了一种基于CP分解的正则化低秩张量补全的量测数据缺失修复方法。算法突破传统单维数据处理局限,对NILM多维量测数据构建了三阶观测张量,从而利用数据内部时序关联性和参量维度间电气关联性进行正则化低秩张量补全。并针对每次核范数计算过程中奇异值分解计算量过大问题,采用基于CP因子矩阵分解的核范数计算降低计算量,减少计算时长,并证明了变换的等效性。最后基于NILM公开数据集iAWE进行了实验,实验结果表明所提出的方法可以提高数据修复精度,在高缺失率和连续缺失情况下仍能有较好地补全效果,并且通过非侵入式负荷分解实验证明其可有效提高分解精度,对智能电网提升细粒度感知能力具有良好的实际意义。

关键词：数据修复低秩张量核范数非侵入式负荷监测连续性缺失

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虑及谐波耦合的对转桨扇不平衡辨识方法

航空动力学报 2024年第8期39卷 272-282页

作者：龙昱达陈立芳北京化工大学发动机健康监控及网络化教育部重点实验室北京100029

对转桨扇双螺旋桨转子系统中,振动信号经中介轴承在内、外转子间相互传递,产生复杂的耦合振动,通常表现为基频、倍频的拍振形式,造成振动信号辨识困难、动平衡效率低。传统最小二乘辨识方法仅考虑了基频信号,未虑及谐波及噪声的干扰,导... 详细信息

对转桨扇双螺旋桨转子系统中,振动信号经中介轴承在内、外转子间相互传递,产生复杂的耦合振动,通常表现为基频、倍频的拍振形式,造成振动信号辨识困难、动平衡效率低。传统最小二乘辨识方法仅考虑了基频信号,未虑及谐波及噪声的干扰,导致辨识精确度低。为解决该问题,提出一种虑及谐波信号的最小二乘法(HLSM),通过仿真实验对比了多种辨识方法与HLSM的辨识效果,验证HLSM的辨识精确度更高。在搭建的同轴对转双转子实验台上应用HLSM辨识结果进行双转子动平衡,结果显示内、外转子不平衡振动分别降低70%与96%。

关键词：对转桨扇耦合振动不平衡响应信号辨识最小二乘法动平衡

球墨铸铁管道新型抗震接口力学性能试验及数值模拟

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哈尔滨工业大学学报 2024年第6期56卷 72-80页

作者：钟紫蓝张亚波罗盼盼韩俊艳侯本伟城市与工程安全减灾教育部重点实验室(北京工业大学) 北京100124

有效的管线接口抗震措施是优化城市供水管网抗震性能和震后功能恢复能力的关键。为此,基于机械自锚设计和自变形补偿等思想,提出一种球墨铸铁管道新型自锚式抗震接口。开展普通承插式接口和新型抗震接口的轴向拉伸拟静力试验及抗震接口... 详细信息

有效的管线接口抗震措施是优化城市供水管网抗震性能和震后功能恢复能力的关键。为此,基于机械自锚设计和自变形补偿等思想,提出一种球墨铸铁管道新型自锚式抗震接口。开展普通承插式接口和新型抗震接口的轴向拉伸拟静力试验及抗震接口精细化三维有限元数值模拟,研究新型管道接口的抗拉承载能力、初始抗拉刚度、抗变形能力和极限破坏状态等力学特性。结果表明:0.2 MPa以内的水压变幅对普通承插式接口的轴向力学性能和破坏方式的影响不大,接口初始漏水至功能失效状态的过渡变形约为2.5 mm;新型自锚式抗震接口具备良好的承载能力和抵抗大变形能力,其抗拉力学性能曲线分为3个阶段,即胶圈受力阶段、卡环受力阶段和卡环失效破坏,其中,在卡环变形量为9 mm左右时,达到峰值承载力330 kN左右。

关键词：球墨铸铁管道新型抗震接口力学性能抗拉强度数值模拟

基于特征分布调整的深度神经网络二值量化方法

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控制与决策 2024年第6期39卷 1840-1848页

作者：刘畅陈莹江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

二值卷积神经网络(BNNs)由于其占用空间小、计算效率高而受到关注.但由于量化激活特征的正负部分分布不均等问题,二值网络和浮点深度神经网络(DNNs)之间存在着明显的性能差距,影响了其在资源受限平台上的部署.二值网络性能受限的主要原... 详细信息

二值卷积神经网络(BNNs)由于其占用空间小、计算效率高而受到关注.但由于量化激活特征的正负部分分布不均等问题,二值网络和浮点深度神经网络(DNNs)之间存在着明显的性能差距,影响了其在资源受限平台上的部署.二值网络性能受限的主要原因是特征离散性造成的信息损失以及分布优化不当造成的语义信息消失.针对此问题,应用特征分布调整引导二值化,通过调整特征的均值方差均衡特征分布,减小离散性造成的信息损失.同时,通过分组激励与特征精调模块设计,调整优化量化零点位置,均衡二值化激活分布,最大程度保留语义信息.实验表明,所提出方法在不同骨干网络、使用不同数据集时均能取得较好效果,其中在CIFAR-10上使用ResNet-18网络量化后网络准确率仅损失0.4%,高于当前主流先进二值量化算法.

关键词：特征分布均值方差调整语义信息保留模型压缩二值神经网络模型量化

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基于机器学习模型的制冷剂燃爆特性预测

工程热物理学报 2024年第3期45卷 667-673页

作者：费腾杨昭陈裕博张勇李杰天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300072

本文以常见可燃工质为对象,基于Gaussian 16W的M06-2X/6–311+G(d, p)优化计算,得出工质分子结构在微观模型下的分子描述符数据。同时采用多元线性回归(MLR)、随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)三种不同的机器学习方法,将微观数据与宏观... 详细信息

本文以常见可燃工质为对象,基于Gaussian 16W的M06-2X/6–311+G(d, p)优化计算,得出工质分子结构在微观模型下的分子描述符数据。同时采用多元线性回归(MLR)、随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)三种不同的机器学习方法,将微观数据与宏观实验数据关联起来,从而预测这些工质的最小点火能,总体R2分别达到了0.853、0.782和0.906,表明预测有着良好的准确度和鲁棒性,该预测结果可以为新工质的实用性和安全性提供理论依据。

关键词：燃爆特性机器学习最小点火能可燃工质

配电网分布式发电渗透率极限值定义与计算方法

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电网技术 2024年第1期48卷 352-360页

作者：肖峻王传奇智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072

未来配电网接入分布式发电的比例将不断提高,为此提出了分布式发电(distributed generation,DG)渗透率极限值的定义及计算方法。首先,利用消纳能力曲线和负荷时序特性得到按时间分布的消纳能力。其次,在此基础上定义功率、容量和能量3... 详细信息

未来配电网接入分布式发电的比例将不断提高,为此提出了分布式发电(distributed generation,DG)渗透率极限值的定义及计算方法。首先,利用消纳能力曲线和负荷时序特性得到按时间分布的消纳能力。其次,在此基础上定义功率、容量和能量3个渗透率极限值。将渗透率极限值定义为保证任一时刻DG出力不超过该时刻消纳能力下的渗透率的最大值。再次,给出渗透率极限值的计算方法。根据DG容量及其时序出力特性和按时间分布的消纳能力确定DG容量极限值,进而得到渗透率极限值。最后,用IEEE 33节点算例进行验证,与现有方法比较表明,所得结果更为准确。定义的渗透率极限值易于使用,在满足安全性前提下,为衡量DG接入配电网程度提供了重要的参考指标。

关键词：配电网消纳能力曲线消纳能力功率渗透率极限值容量渗透率极限值能量渗透率极限值

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