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基于谷间光学声子驱动的锗锡谷间电子转移效应研究

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物理学报 2024年

作者：黄诗浩李佳鹏李海林卢旭星孙钦钦谢灯福建理工大学电子电气与物理学院

谷间电子散射机制对锗锡材料的电子输运及光电性能的影响至关重要。本文构建了锗锡材料Γ和L能谷之间的谷间光学声子散射模型，研究其谷间电子转移效应。结果表明，散射率RΓL高于RLΓ约一个数量级，同时RΓL随Sn组分的增加而减小，并... 详细信息

谷间电子散射机制对锗锡材料的电子输运及光电性能的影响至关重要。本文构建了锗锡材料Γ和L能谷之间的谷间光学声子散射模型，研究其谷间电子转移效应。结果表明，散射率RΓL高于RLΓ约一个数量级，同时RΓL随Sn组分的增加而减小，并在Sn组分大于0.1时趋于饱和；而RLΓ几乎与Sn组分无关。谷间电子转移模型表明，Γ能谷电子填充率随Sn组分的增大呈现先增大后趋于饱和的规律，且与注入电子浓度关系不大。不考虑散射模型时，间接带Ge1-xSnx材料Γ能谷电子填充率与注入电子浓度关系不大；直接带Ge1-xSnx材料Γ能谷电子填充率与注入电子浓度相关，且电子浓度越低，Γ能谷电子填充率越大。研究成果有助于理解锗锡材料的电子迁移率、电输运和光电转换等微观机制，可为锗锡材料在微电子和光电子等领域提供理论参考价值。

关键词：锗锡合金电子-声子相互作用散射模型

基于粒子群优化算法设计超级陶粲装置中的螺线管蛇装置

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强激光与粒子束 2024年第9期36卷 74-80页

作者：蓝杰钦钟敏良王栋梁李炜煌谭淦曾德榕高巍巍福建理工大学电子电气与物理学院福州350118 福建理工大学应用物理研究所福州350118

在环形对撞机中等方位角间隔安装奇数个西伯利亚蛇是用来获得纵向极化束对撞的通常方案。根据超级陶粲装置的特点,选取螺线管型西伯利亚蛇作为维持束流极化的装置。详细介绍了如何把粒子群优化算法与螺线管蛇去耦合和光学匹配问题相结合... 详细信息

在环形对撞机中等方位角间隔安装奇数个西伯利亚蛇是用来获得纵向极化束对撞的通常方案。根据超级陶粲装置的特点,选取螺线管型西伯利亚蛇作为维持束流极化的装置。详细介绍了如何把粒子群优化算法与螺线管蛇去耦合和光学匹配问题相结合,对它进行快速优化设计,并对设计结果进行了展示。结果显示,基于粒子群算法的螺线管蛇优化设计有效且高效。

关键词：螺线管蛇粒子群优化超级陶粲装置纵向极化去耦合

基于VMD分解下的皮尔逊相关性分析及T-tFD的混合储能容量配置

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中国电力 2024年第7期57卷 82-97页

作者：刘抒睿李培强陈家煜郭雅诗福建理工大学电子电气与物理学院福建福州350118 集美大学福建厦门361021

在清洁能源发展迅速的大环境下,风电出力的随机性和波动性会对电力系统的稳定造成影响,因此对风电波动平抑是当前清洁能源发展的一个基础性问题。提出一种基于改进后的北方苍鹰算法(sinecosine northern goshawk optimization,SCNGO)优... 详细信息

在清洁能源发展迅速的大环境下,风电出力的随机性和波动性会对电力系统的稳定造成影响,因此对风电波动平抑是当前清洁能源发展的一个基础性问题。提出一种基于改进后的北方苍鹰算法(sinecosine northern goshawk optimization,SCNGO)优化变分模态分解(VMD)参数平抑风电波动的混合储能容量配置策略,对风电功率进行参数优化的VMD过后利用皮尔逊相关性分析判断强弱相关分界点,经过2次分配后得到并网功率与混合储能功率;对混合储能功率进行基于t检验分频算法的功率分配,得到蓄电池/超级电容的容量配置。基于此策略,以储能元件年综合成本作为模型,结合算例进行经济性评估并对并网功率进行波动量分析及改进北方苍鹰算法的优越性分析。结果表明:基于SCNGO-VMD的储能容量配置策略能有效平抑风电波动,平抑后的并网功率1 min、10 min的最大波动量仅为国家要求的18.2%、45.52%,相应的储能配置成本为传统配置策略中的最低值。其配置的混合储能容量更具经济性,验证了改进的北方苍鹰算法在迭代速度与精度上均优于传统的智能优化算法。

关键词：混合储能容量配置变分模态分解北方苍鹰算法皮尔逊相关性分析 t检验

基于变滤波时间常数和模糊控制的复合储能二次调频策略

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上海交通大学学报 2024年

作者：张仕鹏李培强张亦君刘喜凤福建理工大学电子电气与物理学院湖南大学电气与信息工程学院

在复合储能系统中，通过协调不同类型储能之间的运行是提高储能调频性能的重要手段。为充分挖掘储能调频潜力，本文提出了一种电池储能联合抽水蓄能的复合储能二次调频策略。针对传统一阶低通滤波器截止频率固定的缺点，提出了滤波时间... 详细信息

在复合储能系统中，通过协调不同类型储能之间的运行是提高储能调频性能的重要手段。为充分挖掘储能调频潜力，本文提出了一种电池储能联合抽水蓄能的复合储能二次调频策略。针对传统一阶低通滤波器截止频率固定的缺点，提出了滤波时间常数根据电网频率变化进行动态调整方法，实现了对复合储能内部调频指令分配。在调频阶段，考虑电池储能荷电状态（State of charge，SOC）约束，设计了电池储能-抽水蓄能协调控制的双模糊控制策略。在非调频阶段，根据Logistic函数构建电池储能SOC自恢复曲线，利用抽水蓄能剩余容量对电池储能进行SOC自恢复。在两种典型工况下对本文策略进行仿真分析，结果表明所提策略在改善调频效果和电池储能SOC状态方面具有优势。

关键词：二次调频复合储能变滤波时间常数模糊控制荷电状态

基于拉曼光谱数据处理和谱峰识别的变压器油绝缘老化研究

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电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 158-166页

作者：刘庆珍张溢鄢仁武福州大学电气工程与自动化学院福建省新能源发电与电能变换重点实验室福建福州350108 福建理工大学电子电气与物理学院福建福州350118

针对变压器油的拉曼光谱分析通常受到噪声和荧光背景等的干扰以及谱峰位置难以识别的问题,提出了一种改进的数据处理和谱峰识别算法,用于变压器油老化评估时的拉曼光谱分析。提出一种自适应Savitzky-Golay滤波法,引入自适应窗口大小拉... 详细信息

针对变压器油的拉曼光谱分析通常受到噪声和荧光背景等的干扰以及谱峰位置难以识别的问题,提出了一种改进的数据处理和谱峰识别算法,用于变压器油老化评估时的拉曼光谱分析。提出一种自适应Savitzky-Golay滤波法,引入自适应窗口大小拉曼光谱数据进行去噪处理。采用改进的多项式拟合算法对去噪后的数据进行去除荧光背景处理,减小荧光背景对拟合结果的影响。通过数据点与期望的拉曼信号的接近程度为每个数据点赋予权重,以实现更准确的去荧光背景处理。利用谱峰识别技术判别变压器油的老化程度,采用大小两种尺度高斯窗口判别法来识别谱峰,并结合局部加权信噪比(local weighted signal-to-noise ratio,LW_SNR)来判断疑似拉曼谱峰的真实性。最后通过实验验证了所提算法在变压器油老化评估中的有效性。

关键词：去噪荧光背景谱峰识别局部窗口加权信噪比变压器油老化评估

计及脆弱支路筛选的含风电电网连锁故障预防策略

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太阳能学报 2024年第6期45卷 544-555页

作者：邓慧琼钟运恒黄靖智能电网仿真分析与综合控制福建省高校工程研究中心(福建理工大学) 福州350108 福建理工大学电子电气与物理学院福州350108

针对含风电电力系统中由支路故障引发的连锁故障现象,提出一种考虑脆弱支路筛选的含风电电力系统连锁故障预防策略。首先,构建支路跳闸概率模型和系统安全指标,并引入概率密度函数和正态分布函数对含风电电力系统中各支路进行脆弱性评估... 详细信息

针对含风电电力系统中由支路故障引发的连锁故障现象,提出一种考虑脆弱支路筛选的含风电电力系统连锁故障预防策略。首先,构建支路跳闸概率模型和系统安全指标,并引入概率密度函数和正态分布函数对含风电电力系统中各支路进行脆弱性评估,以此筛选出严重初始故障支路;然后根据支路脆弱性排序筛选出对电网运行安全性影响较为严重的一条或几条支路,建立预想事故集;最后,建立兼顾系统安全指标和优先消纳风电功率的连锁故障预防控制模型,并使用粒子群算法求解该模型。基于IEEE-14和IEEE-39节点系统进行仿真分析,结果表明所提考虑脆弱支路含风电电力系统连锁故障预防策略不仅可优先消纳风电功率,而且可确保含风电电力系统拥有充足的安全裕度。

关键词：风电连锁故障综合脆弱性支路新能源预防控制风险识别

考虑源荷不确定的多园区微网与共享储能电站协同优化运行

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电力系统保护与控制 2023年第24期51卷 77-89页

作者：张程罗玉锦陈昌亮福建理工大学电子电气与物理学院福建福州350118 智能电网仿真分析与综合控制福建省高校工程研究中心福建福州350118

共享储能作为一种新兴能源存储技术正在迅速发展。为提高含共享储能电力系统的经济性,提出一种基于源荷不确定性的两阶段鲁棒多园区微网与共享储能合作博弈模型。首先,建立共享储能主体和各园区微网主体间的电能交易优化运行模型。其次... 详细信息

共享储能作为一种新兴能源存储技术正在迅速发展。为提高含共享储能电力系统的经济性,提出一种基于源荷不确定性的两阶段鲁棒多园区微网与共享储能合作博弈模型。首先,建立共享储能主体和各园区微网主体间的电能交易优化运行模型。其次,考虑可再生能源及负荷的不确定性,建立园区微网的两阶段鲁棒调度模型。然后,基于纳什谈判理论建立多园区微网-共享储能多主体合作运行模型,并将其等效为合作成本最小化子问题与电能谈判支付子问题。为了保护各主体隐私,运用交替方向乘子法对上述两个子问题进行分布式求解。最后,通过算例验证所提合作运行模型以及分布式算法的有效性。仿真结果表明共享储能与各园区微网协同优化运行能够减少各主体的运行成本。

关键词：共享储能两阶段鲁棒纳什谈判合作运行交替方向乘子法

基于VSG的接口变换器参数模糊自适应控制策略

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广西大学学报（自然科学版） 2024年第2期49卷 360-373页

作者：黄新宇梁泉陈先福李炜鑫滕俊生福建理工大学电子电气与物理学院福建福州350118 福建理工大学计算机科学与数学学院福建福州350118

虚拟同步发电机(VSG)控制在下垂控制的基础上,引入了同步发电机的转动惯量和阻尼系数,改善了系统的动态频率响应特性,提高了交直流混合微电网的抗扰动能力,但同时忽略了一定的动态调节性能。针对这一问题,提出一种基于VSG的接口变换器... 详细信息

虚拟同步发电机(VSG)控制在下垂控制的基础上,引入了同步发电机的转动惯量和阻尼系数,改善了系统的动态频率响应特性,提高了交直流混合微电网的抗扰动能力,但同时忽略了一定的动态调节性能。针对这一问题,提出一种基于VSG的接口变换器参数模糊自适应控制策略。该控制策略能够降低系统在振荡过程中的超调量,进一步提升系统在面对扰动时的动态调节性能,且更具灵活性。首先,基于交直流混合微电网的瞬时功率平衡关系,给出接口变换器VSG控制策略;其次,建立整个闭环控制系统的小信号模型,分析关键参数对系统稳定性的影响;然后,基于模糊控制设计虚拟惯量和虚拟电容的自适应控制策略;最后,通过实验验证了所提控制策略的可行性与优越性。

关键词：交直流混合微电网接口变换器虚拟同步发电机模糊自适应控制小信号模型

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自适应语义感知网络的盲图像质量评价

中国图象图形学报 2023年第11期28卷 3400-3414页

作者：陈健万佳泽林丽李佐勇福建理工大学电子电气与物理学院福州350118 福建省信息处理与智能控制重点实验室(闽江学院) 福州350121

目的盲图像质量评价(blind image quality assessment,BIQA)在图像质量控制领域具有重要的实际意义。虽然目前针对自然失真图像的盲图像质量评价取得了合理的结果,但评价准确性仍有待进一步提升。方法提出一种自适应语义感知网络(self-a... 详细信息

目的盲图像质量评价(blind image quality assessment,BIQA)在图像质量控制领域具有重要的实际意义。虽然目前针对自然失真图像的盲图像质量评价取得了合理的结果,但评价准确性仍有待进一步提升。方法提出一种自适应语义感知网络(self-adaptive semantic awareness network,SSA-Net)的盲图像质量评价方法,通过理解失真图像的内容和感知图像失真的类型来提高预测的准确性。首先,利用深度卷积神经网络(deep convolutional neural network,DCNN)获取各个阶段的语义特征,并提出多头位置注意力(multi-head position attention,MPA)模块通过聚合特征图的长距离语义信息来加强对图像内容的理解。接着,提出基于多尺度内核的自适应特征感知(self-adaptive feature awareness,SFA)模块感知图像的失真类型,并结合图像内容来捕获图像的全局失真和局部失真情况。最后,提出多级监督回归(multi-level supervision regression,MSR)网络通过利用低层次的语义特征辅助高层次的语义特征得到预测分数。结果本文方法在7个数据库上与11种不同方法进行了比较,在LIVEC(LIVE in the Wild Image Quality Challenge)、BID(blurred image database)、KonIQ-10k(Konstanz authentic image quality 10k database)和SPAQ(smartphone photography attribute and quality)4个自然失真图像数据库中的斯皮尔曼等级相关系数(Spearman rank order correlation coefficient,SRCC)值分别为0.867、0.877、0.913和0.915,获得了所有方法中最好的性能结果。同时在两个人工失真图像数据库中获得了排名前2的SRCC值。实验结果表明,与其他先进方法相比,本文方法在自然失真图像质量评价数据库上的表现更为优异。结论本文方法通过结合图像内容理解与不同失真类型感知,能更好地适应自然图像的失真,提高评价准确性。

关键词：图像质量评价(IQA) 盲图像质量评价(BIQA) 深度学习自适应语义感知网络(SSA-Net) 多级监督回归(MSR)