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基于改进模拟退火遗传算法的高速公路服务区自洽能源系统高能效优化

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西安交通大学学报 2024年第1期58卷 197-207,216页

作者：李艳波李若尘史博陈俊硕长安大学能源与电气工程学院西安710064 河南交通投资集团有限公司运营管理中心郑州450016

针对高速公路自洽能源系统高能效优化的问题,基于改进模拟退火遗传算法(SA-GA),提出了一种综合考虑经济目标和环保目标的自洽能源系统高能效优化运行策略。首先根据高速公路服务区自洽能源系统中各电力单元特性,建立一种综合考虑系统经... 详细信息

针对高速公路自洽能源系统高能效优化的问题,基于改进模拟退火遗传算法(SA-GA),提出了一种综合考虑经济目标和环保目标的自洽能源系统高能效优化运行策略。首先根据高速公路服务区自洽能源系统中各电力单元特性,建立一种综合考虑系统经济性和环保性的能效目标函数;其次根据高速公路服务区自洽能源系统的分类,建立了不同类型系统对应的约束条件;为避免遗传算法易陷入局部最优的缺陷,引入模拟退火算法,对改进后的SA-GA算法采用降温函数,寻找全局最优解;利用新疆某高速公路服务区自洽能源系统发电和负荷数据,并在传统服务区负荷的基础上进一步考虑新能源汽车充电站的影响。测试函数测试结果表明:SA-GA算法在求解速度和稳定性方面有明显提升,改进SA-GA算法对夏季、冬季典型日能效优化的结果,相较于遗传算法,在寻优精度提升约为20.33%。

关键词：交通能源融合自洽能源系统高能效充电站模拟退火算法遗传算法

基于改进KNN算法的新能源发电单元运行状态识别

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 65-72页

作者：史林军戴滔劳文洁吴峰林克曼李杨朱玲黄锡芳河海大学能源与电气学院江苏南京210098 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211106

目前识别发电单元运行状态的研究较少,数据来源以数据采集与监控系统为主,采集速度较慢。为此,提出了一种基于发电单元机端电气量数据并融合改进k近邻(KNN)算法的新能源发电单元状态识别方法,直接采集机端电气量数据用于快速判断发电单... 详细信息

目前识别发电单元运行状态的研究较少,数据来源以数据采集与监控系统为主,采集速度较慢。为此,提出了一种基于发电单元机端电气量数据并融合改进k近邻(KNN)算法的新能源发电单元状态识别方法,直接采集机端电气量数据用于快速判断发电单元状态。提出KNN算法的改进策略,克服了传统KNN算法准确度低、识别速度慢的缺点。利用电力系统分析综合程序获取用于状态识别的发电单元机端电气量数据,利用改进策略对数据进行预处理,并对比传统KNN算法、逐条使用改进策略的KNN算法对新能源发电单元状态识别的耗时与准确度。结果表明所提算法较传统算法的识别准确度和速度明显提升,能满足稳定控制过程中对新能源发电单元的状态感知需求。

关键词：状态识别改进KNN算法新能源发电单元特征提取特征加权

不平衡主动配电网电压无功两阶段多目标鲁棒优化

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 79-87页

作者：符杨武洁苏向敬田书欣米阳李海瑜耿福海上海电力大学电气工程学院上海200090 国家电力投资集团有限公司上海能源科技发展有限公司上海200233

高间歇性分布式电源大量接入、线路排布不对称、负荷分布不均匀等因素加剧了配电网的三相不平衡。同时,分布式电源和负荷的显著不确定性导致配电系统电压越限频繁以及网络能量损耗增加。引入电压不平衡度二阶锥约束,以降低主动配电网的... 详细信息

高间歇性分布式电源大量接入、线路排布不对称、负荷分布不均匀等因素加剧了配电网的三相不平衡。同时,分布式电源和负荷的显著不确定性导致配电系统电压越限频繁以及网络能量损耗增加。引入电压不平衡度二阶锥约束,以降低主动配电网的三相不平衡程度;采用鲁棒优化方法对分布式电源与负荷的不确定性进行建模;在此基础上,提出一种不平衡主动配电网的两阶段多目标电压无功控制模型,以最小化系统电压偏差和网络能量损耗;结合二阶锥松弛与线性化技术将非凸模型转化为可求解形式,利用法线边界相交算法处理多目标问题,并采用列与约束生成算法将可求解模型分为主问题与子问题进行迭代求解,从而得到鲁棒帕累托最优解。基于澳大利亚某真实配电网验证所提方法的有效性和鲁棒性。

关键词：不平衡不确定性鲁棒优化两阶段多目标电压无功

智能识别与空间定位技术在高速铁路车站的应用研究

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铁道运输与经济 2024年第2期46卷 97-104页

作者：边原赵俊清中铁电气化局集团有限公司设计研究院北京100166 中铁电气化局集团有限公司信息中心北京100036

针对目前高速铁路车站建筑结构复杂程度上升与智能化管理需求日益增进的情况,提出使用智能识别、空间定位技术和BIM运维技术相结合,应用到高速铁路车站运维管理信息化系统中,以辅助日常运维的应用方案。通过对比不同的图像识别模型和空... 详细信息

针对目前高速铁路车站建筑结构复杂程度上升与智能化管理需求日益增进的情况,提出使用智能识别、空间定位技术和BIM运维技术相结合,应用到高速铁路车站运维管理信息化系统中,以辅助日常运维的应用方案。通过对比不同的图像识别模型和空间定位方法,并参考实际铁路运维场景中的监控相机覆盖范围,提出并验证了一种新的应用图像识别技术的空间定位方法来获取特定设备空间位置,用来提高运维管理数据获取的效率和质量。设计了一套完整的技术路线,包括设备特征采集、特征点选取、摄像头标定、空间坐标转换等关键环节,将检测方法和定位算法集成,得到特定设备设施定位的方法。最后对这套空间定位方法进行了总结和展望,讨论了机器视觉技术在铁路运维领域的多个应用场景。

关键词：机器视觉空间定位运维管理高速铁路车站单目相机

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面向遥感图像舰船识别的轻量化目标检测算法

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：张帆王景波朱杨刘海英郑煜王文华吉林大学仪器科学与电气工程学院吉林东光集团有限公司

针对现有基于深度学习的目标检测算法因模型复杂不利于星上部署的问题，提出了一种面向光学遥感图像舰船识别任务的多尺度特征增强轻量化检测算法(MFLDet)。首先，为减少算法的参数量和计算量，构造轻量化网络架构PG-HGNet作为主干网络... 详细信息

针对现有基于深度学习的目标检测算法因模型复杂不利于星上部署的问题，提出了一种面向光学遥感图像舰船识别任务的多尺度特征增强轻量化检测算法(MFLDet)。首先，为减少算法的参数量和计算量，构造轻量化网络架构PG-HGNet作为主干网络，同时构造轻量化跨尺度特征融合网络进行特征交互融合；其次，设计了多尺度特征增强模块MFEM来适应遥感图像中舰船目标的尺度差异性，提高检测精度；最后，引入MPDIoU边界框损失函数来适应预测框与真实框长宽比相同但长宽绝对值不同的情况。在数据集HRSC2016上进行的对比实验结果表明：与基准模型相比，MFLDet的参数量和计算量分别下降了55%和23.5%，而平均精确度仅下降0.2%，在降低算法复杂度的同时，还实现了与精确度之间的平衡。综合考量轻量化水平和检测精度优于其他对比方法。

关键词：计算机视觉目标检测遥感图像特征增强

基于载波重构的CHB多电平逆变器的功率均衡方法

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兰州理工大学学报 2024年第1期50卷 90-95页

作者：耿占权邢玥中国中铁电气化局集团有限公司城铁公司北京100007 中国中铁电气化局集团有限公司设计研究院北京100000

针对级联H桥(cascaded H-bridge,CHB)九电平逆变器在传统载波移幅调制下四个单元输出功率不均衡的弊端,提出了一种基于载波重构改进的功率均衡策略,该策略可以有效减少载波数量,通过二次功率均衡处理,实现了级联H桥九电平逆变器四单元... 详细信息

针对级联H桥(cascaded H-bridge,CHB)九电平逆变器在传统载波移幅调制下四个单元输出功率不均衡的弊端,提出了一种基于载波重构改进的功率均衡策略,该策略可以有效减少载波数量,通过二次功率均衡处理,实现了级联H桥九电平逆变器四单元间的输出功率均衡.首先通过载波重构方式实现四单元间两两功率均衡,再通过对开关管的驱动信号进行1/4周期逻辑互换后得到开关管的实际驱动信号,从而实现全调制度下全单元功率均衡.仿真和实验结果表明,该策略能够在有效减少载波数量的基础上实现四个级联H桥单元的功率均衡.

关键词：多电平逆变器载波重构脉冲互换功率均衡调制优化

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高电压等级真空断路器研究现状及展望

高电压技术 2024年第2期50卷 451-466页

作者：钟建英孙广雷杨葆鑫赵晓民李旭旭马朝阳贾航张旭升中国电气装备集团科学技术研究院有限公司上海200040 平高集团有限公司平顶山467001 河南省高压电器研究所有限公司平顶山467001 沈阳工业大学电气工程学院沈阳110027

针对绿色电网发展需求,总结对比了现阶段SF6完全替代技术和部分替代技术路线的特点及相关技术,指出真空开断技术是电网绿色低碳发展的有效手段。对比分析现阶段多断口真空断路器的技术特点及研究现状,认为单断口真空断路器在结构及可靠... 详细信息

针对绿色电网发展需求,总结对比了现阶段SF6完全替代技术和部分替代技术路线的特点及相关技术,指出真空开断技术是电网绿色低碳发展的有效手段。对比分析现阶段多断口真空断路器的技术特点及研究现状,认为单断口真空断路器在结构及可靠性方面具有显著优势。目前商业化单断口真空灭弧室已经发展到145 kV/40 kA,综述了高电压大电流单断口真空灭弧室内外绝缘技术、电弧形态演变规律及分合闸控制、温升特性和真空灭弧室焊接质量稳定性的研究现状及未来发展趋势。结果表明:真空灭弧室内部真空间隙的均压设计及长真空间隙绝缘“饱和”问题是制约灭弧室电压等提升的关键因素;耐烧蚀触头材料的制备及磁场设计对触头表面阳极斑点的形成过程和真空断路器分合闸速度匹配至关重要;选取低回路电阻的触头结构、优化真空断路器散热结构能够有效提升真空灭弧室额定通流能力;此外,总结了真空灭弧室焊接质量和稳定性的影响因素,指出陶瓷金属化并选取合适的钎焊温度和焊料能够显著提升焊接强度;最后指出真空断路器趋向于大容量、小型化、智能化、低过电压、免维护、专用化和多功能化发展。

关键词： SF6替代技术真空开断技术单断口真空灭弧室大容量可靠性

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电气化铁路接触网地震作用与抗震性能分析

铁道工程学报 2024年第8期41卷 91-96页

作者：杨佳陈奋飞贾传果吕峻逸邢挺张家玮中铁二院工程集团有限责任公司成都610031 重庆大学重庆400045 中国铁路青藏集团有限公司西宁810006

研究目的:高地震烈度区域电气化铁路沿线途经多条地震断裂带,接触网系统在地震作用下易出现损坏,影响列车的正常运行。本文结合高地震烈度区电气化铁路,基于接触网系统服役特性,开展了4柱3跨原型足尺振动台试验,建立并验证地震响应下的... 详细信息

研究目的:高地震烈度区域电气化铁路沿线途经多条地震断裂带,接触网系统在地震作用下易出现损坏,影响列车的正常运行。本文结合高地震烈度区电气化铁路,基于接触网系统服役特性,开展了4柱3跨原型足尺振动台试验,建立并验证地震响应下的接触网系统有限元模型,开展地震作用下接触网系统的地震响应仿真计算,对比分析接触网导线、腕臂、定位器、支柱等关键装备的抗震性能,并比较分析不同的接触网导线工作张力、跨距以及锚段长度对接触网系统抗震性能的影响,提出高地震烈度区接触网系统的抗震设计原则及措施,全面分析与研究地震作用下接触网系统响应规律和抗震性能。本文提出的关于接触网系统抗震性能分析数据及研究结论,能有效补充和完善接触网抗震设计规范及标准,有力支撑铁路工程建设,提升电气化铁路防灾抗灾能力。研究结论:(1)地震激励对接触网腕臂装置的影响较小,定位器出现受压,导致钩环结构易脱落;(2)地震激励对接触网支柱、接触线具有十分明显的影响,可造成支柱柱底应力增大和接触线跨中位移增大;(3)锚段长度对抗震性能无明显影响,适当增大接触线工作张力、减小跨距可有效降低接触网系统的地震响应;(4)本研究成果可为轨道交通领域防灾减灾设计提供指导。

关键词：接触网高地震烈度地震响应抗震设计性能

基于脉幅调制的超高速无刷直流电机过零点检测补偿策略

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电工技术学报 2024年第15期39卷 4806-4819页

作者：余岳李诚刘建华黄建军湖南工业大学轨道交通学院株洲412007 江麓机电集团有限公司电气研究院湘潭411100

超高速无刷直流电机广泛应用于超高速空压机、晶圆切割、飞轮储能等系统。针对超高速无刷直流电机控制中的三相绕组不完全对称和参考零点不确定偏移导致的失步问题,该文以脉幅调制控制器为基础,通过对非理想电机的研究,建立过零点抗扰... 详细信息

超高速无刷直流电机广泛应用于超高速空压机、晶圆切割、飞轮储能等系统。针对超高速无刷直流电机控制中的三相绕组不完全对称和参考零点不确定偏移导致的失步问题,该文以脉幅调制控制器为基础,通过对非理想电机的研究,建立过零点抗扰动的模型,提出一种综合考虑不平衡过零点和不对称过零点补偿的改进控制策略,建立适用于三种非理想过零点模型的基础延迟时间择优策略的数学模型和换向时间补偿函数。同时,在不平衡不对称过零点扰动存在的前提下,考虑负载变化等因素引起的换相误差并提出相应的变速误差补偿策略。实验结果表明,改进控制策略可以有效减小无刷直流电机的换相误差,显著地提高电机换相的精度进而提高其运行速度上限,为无速度传感器超高速无刷直流电机稳定运行提供了一定的理论基础。

关键词：脉幅调制反电动势过零点三相绕组不完全对称参考零点偏移超高速控制