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考虑风电接入的电压控制区域修正方法研究

太阳能学报 2022年第9期43卷 258-266页

作者：李英量王康高兆迪王德明宋楠朱琦西安石油大学电子工程学院西安710065

传统的电压控制区域(VCA)划分会随风电出力的波动而发生变化,为了获得能够适应各种风电出力的稳定分区,提出一种考虑风电接入下电压控制区域的修正方法。首先,为了研究风电出力的波动性对分区的影响,将风电出力概率分布离散化为多个场景... 详细信息

传统的电压控制区域(VCA)划分会随风电出力的波动而发生变化,为了获得能够适应各种风电出力的稳定分区,提出一种考虑风电接入下电压控制区域的修正方法。首先,为了研究风电出力的波动性对分区的影响,将风电出力概率分布离散化为多个场景,研究每个出力场景下的潮流、分区。其次,利用雅可比子矩阵建立含有功因素的灵敏度矩阵与电气距离矩阵,采用凝聚的层次聚类法对风电出力不同断面条件下的PQ节点分区。通过Q-V曲线的极小值将与PQ节点无功限值一致的发电机组也归为一组,再利用灵敏度法将剩余的PV节点逐次划分获得全网分区。最后,通过识别VCA边界,利用断线分析法将电压波动不一致的边界节点重新划分,从而提升区域之间的电压解耦程度,实现区域的拓扑优化。将IEEE39节点系统处理为多个风电出力场景,并对每个场景的出力断面进行仿真分析。结果表明,所提方法能合理体现由于风电出力波动导致的分区变化,并可修正不同出力场景下的分区变化,可为系统各区域的电压稳定控制提供条件。

关键词：风力发电电压控制电压稳定灵敏度分析层次聚类拓扑优化

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一种智能超表面辅助的非视距安全通信方法

西安电子科技大学学报 2023年第2期50卷 64-70页

作者：高建邦高国旺西安石油大学电子工程学院陕西西安710065

针对发射机与期望用户之间存在阻挡时的非视距物理层安全传输问题,提出了智能超表面辅助的阵列天线物理层安全通信方法。首先,建立智能超表面阵列天线系统模型,通过阵列天线直传链路和智能超表面反射链路完成无线系统的安全通信。随后,... 详细信息

针对发射机与期望用户之间存在阻挡时的非视距物理层安全传输问题,提出了智能超表面辅助的阵列天线物理层安全通信方法。首先,建立智能超表面阵列天线系统模型,通过阵列天线直传链路和智能超表面反射链路完成无线系统的安全通信。随后,针对窃听者被动接收信号,无法确定窃听者具体位置的情况,提出了在确保期望用户可靠接收信号的同时以最大化人工噪声干扰功率为目标联合优化发射波束成形矢量和智能超表面反射系数矩阵的优化方法。最后,分析优化问题,并利用辅助变量和半定松弛等方法得到最优解,达到抑制窃听者接收信号的同时,确保期望用户可靠和安全通信的目的。仿真实验证实,智能超表面辅助的物理层安全通信方法提高了非视距场景下信息传输的可靠性与安全性。

关键词：物理层安全智能超表面非视距安全传输

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利用增量相位和星光仰角增强XNAV

宇航学报 2019年第6期40卷 666-672页

作者：焦荣甘伟肖志红崔占琴西安石油大学电子工程学院

针对X射线脉冲星导航系统(XNAV)中过程噪声统计特性难以准确获取,对其不当假设导致滤波器估计性能不佳的问题,提出基于自适应差分卡尔曼滤波器(ADDF)的多信息融合算法。为了降低导航误差,在传统脉冲星计时观测的基础上,增加恒星星光仰... 详细信息

针对X射线脉冲星导航系统(XNAV)中过程噪声统计特性难以准确获取,对其不当假设导致滤波器估计性能不佳的问题,提出基于自适应差分卡尔曼滤波器(ADDF)的多信息融合算法。为了降低导航误差,在传统脉冲星计时观测的基础上,增加恒星星光仰角及两个时刻间的相位增量观测量,共同增强XNAV。首先,分别建立计时观测模型、相位增量模型及星光仰角模型;然后将多信息测量模型集成到卫星轨道动力学方程中,以建立ADDF滤波模型;最后对所提方法进行仿真验证。实验结果表明,在相同的初始状态和初始噪声误差条件下,与传统X射线脉冲星导航算法相比,多信息融合算法能将导航位置估计精度提高70%以上,位置估计误差降低到200 m左右,速度估计精度提高40%以上,且ADDF性能优于无迹卡尔曼滤波器。

关键词： X射线脉冲星自适应差分滤波器(ADDF) 到达时信息融合

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斜井中地质导向电磁波测量数值模拟分析

石油地球物理勘探 2019年第3期54卷 676-684,699,490-491页

作者：解茜草仵杰高建申西安石油大学电子工程学院

定向井开采借助于定向随钻电磁波测量仪器准确划分已钻地层、预测待钻进地层、实时控制钻头沿期望轨迹钻进,大大提高了油气采收率。为此,研究了斜井中地质导向随钻测量仪器的响应特性。结果表明:①由定向响应信号的正、负可判断围岩与... 详细信息

定向井开采借助于定向随钻电磁波测量仪器准确划分已钻地层、预测待钻进地层、实时控制钻头沿期望轨迹钻进,大大提高了油气采收率。为此,研究了斜井中地质导向随钻测量仪器的响应特性。结果表明:①由定向响应信号的正、负可判断围岩与目的层的相对位置。②为减小或消除地层倾角和地层各向异性对定向响应的影响,应该采用对称布置线圈对进行测量;把两对单发、单收线圈对的定向测量结果叠加在一起,在接近地层边界时只对相对倾角敏感,在距地层界面较远时,定向响应信号受各向异性和相对倾角影响较小,定向响应曲线简单。③数值仿真了地层相对倾角小于20°时的定向测量响应,认为当目的层厚度不超过6m时,地质导向信号对低井斜角探测具有很好的灵敏性,这种方法弥补了井眼成像的不足,具有较高的测量精度,并且极具实时性。

关键词：定向随钻电磁波测井定向响应信号单侧布置线圈对对称布置线圈对

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基于布朗运动与梯度信息的交替优化算法

计算机应用 2022年第7期42卷 2139-2145页

作者：沙林秀聂凡高倩孟号西安石油大学电子工程学院西安710065

针对群智能优化算法在优化过程中容易陷入局部最优、种群多样性低以及高维函数优化困难的问题,提出一种基于布朗运动与梯度信息的交替优化算法(AOABG)。首先,采用全局、局部搜索交替的寻优策略,即在有变优趋势的范围内切换为局部搜索,... 详细信息

针对群智能优化算法在优化过程中容易陷入局部最优、种群多样性低以及高维函数优化困难的问题,提出一种基于布朗运动与梯度信息的交替优化算法(AOABG)。首先,采用全局、局部搜索交替的寻优策略,即在有变优趋势的范围内切换为局部搜索,有变劣趋势的范围内切换为全局搜索;然后,局部搜索引入基于梯度信息的均匀分布概率的随机游走,全局搜索引入基于最优解位置的布朗运动的随机游走。将所提出的AOABG与近三年的哈里斯鹰优化算法(HHO)、麻雀搜索算法(SSA)、特种部队算法(SFA)在10个测试函数上对比。当测试函数维数为2、10时,AOABG在10个测试函数上的100次最终优化结果的均值与均方差均优于HHO、SSA与SFA。当测试函数为30维时,除了HHO在Levy函数上的表现优于AOABG(两者优化结果均值处于同一数量级)外,AOABG在其他9个测试函数上表现最好,与上述算法相比,优化结果均值提升了4.64%~94.89%。实验结果表明,AOABG在高维函数优化中收敛速度更快、稳定性更好、精度更高。

关键词：交替寻优策略高维函数优化收敛速度布朗运动梯度信息

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安全韧性学基本概念和理论体系探讨

安全与环境学报 2022年第1期22卷 280-291页

作者：罗通元西安石油大学电子工程学院西安710065

为了推动对安全科学的深入研究,以韧性理论为基础开展安全韧性学的新学科建设研究。首先基于管理思想和韧性理论,以系统为研究对象,提出了系统的韧性属性及其内涵,其次提出了安全韧性的基础问题,从安全韧性的内容、内涵和特点3个方面阐... 详细信息

为了推动对安全科学的深入研究,以韧性理论为基础开展安全韧性学的新学科建设研究。首先基于管理思想和韧性理论,以系统为研究对象,提出了系统的韧性属性及其内涵,其次提出了安全韧性的基础问题,从安全韧性的内容、内涵和特点3个方面阐述了安全韧性的基本概念,以此为基础,进一步界定了安全韧性学的若干核心概念及其内涵。再次,建立了安全韧性学的定义模型,从7个层面解释了定义的内涵,同时探讨了学科的相关分支。最后,提出了安全韧性学的5个方面的研究内容,阐述了学科研究的一般程序。结果表明,安全韧性学研究具有理论基础和发展前景,能为安全科学基础研究提供新的思路和方法,对安全韧性学的发展具有理论指导作用。

关键词：安全科学技术基础学科韧性安全科学安全韧性学安全韧性模型

改善不平衡配电网电压质量的分布式储能序次优化配置方法

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电力建设 2022年第1期43卷 87-95页

作者：李英量蔡鹤鸣王康孙西瑶周丽雯高兆迪西安石油大学电子工程学院西安市710065

分布式储能(distributed energy storage, DES)具有灵活的运行特性,通过合理配置DES可使其有效服务于有源配电网的电压管理。现有以电压管理为导向的DES优化配置研究通常基于平衡网络模型来分析储能运行特性对系统电压的影响,但配电网... 详细信息

分布式储能(distributed energy storage, DES)具有灵活的运行特性,通过合理配置DES可使其有效服务于有源配电网的电压管理。现有以电压管理为导向的DES优化配置研究通常基于平衡网络模型来分析储能运行特性对系统电压的影响,但配电网实际上是三相不平衡的。为此提出一种基于电压灵敏度分析的不平衡配电网DES序次优化配置方法,从改善网络电压的角度研究不平衡配电网中DES的最佳配置方法。首先基于综合电压灵敏度分析确定DES接入位置;其次兼顾系统运行的经济性,以DES一次投资和运维成本最小为目标优化DES的接入容量;最后通过改进IEEE 33节点三相配电网进行算例分析,验证了所提DES序次优化配置方法可有效改善不平衡配电网的电压质量。

关键词：分布式储能电压管理不平衡配电网灵敏度分析序次配置

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连续波钻井液脉冲器电流解耦控制器的研究

石油机械 2022年第10期50卷 37-43页

作者：闫宏亮耿焱翟伟志西安石油大学电子工程学院

连续波钻井液脉冲器作为钻井液脉冲随钻测井技术中的最新技术,数据传输效率远高于目前广泛应用的正脉冲型钻井液脉冲远传系统,永磁同步电机(PMSM)作为连续波钻井液脉冲器转阀的驱动电机,其动态性能直接影响着井下信息的传输质量。针对... 详细信息

连续波钻井液脉冲器作为钻井液脉冲随钻测井技术中的最新技术,数据传输效率远高于目前广泛应用的正脉冲型钻井液脉冲远传系统,永磁同步电机(PMSM)作为连续波钻井液脉冲器转阀的驱动电机,其动态性能直接影响着井下信息的传输质量。针对井下温度变化造成的电机参数不匹配,导致电机控制性能降低的问题,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的复合解耦控制方法。该方法将定子电阻压降、交叉耦合项、内部不确定干扰以及外部干扰等均视为扰动。利用扩张状态观测器对扰动进行实时观测,并将其补偿到电流控制器的输出端,从而实现系统的解耦控制,达到精准控制电流环的目的。仿真分析中,当电阻参数不匹配时,将复合解耦应用在电机的电流环控制中,可以有效提高永磁同步电机的动态性能,从而提高连续波钻井液脉冲器的信息传输质量。

关键词：连续波钻井液脉冲器永磁同步电机扩张状态观测器动态解耦电流环控制

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月心矢量增强XNAV及其自适应滤波方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第11期46卷 70-75页

作者：焦荣甘伟肖志红吴银川西安石油大学电子工程学院

针对X射线脉冲星导航（XNAV）难以获取准确的过程噪声统计特性及导航精度低的问题,提出基于自适应差分卡尔曼滤波器（ADDF）,融合地月夹角的多信息融合XNAV.首先通过处理从光学相机获得的月球图像得到视场角度和方向矢量的测量模型;然... 详细信息

针对X射线脉冲星导航（XNAV）难以获取准确的过程噪声统计特性及导航精度低的问题,提出基于自适应差分卡尔曼滤波器（ADDF）,融合地月夹角的多信息融合XNAV.首先通过处理从光学相机获得的月球图像得到视场角度和方向矢量的测量模型;然后将该测量模型和传统脉冲星计时观测模型集成到航天器轨道动力学中,以建立ADDF滤波模型;最后对所提方法进行仿真验证.实验结果表明：在相同的初始状态和初始噪声误差下,与无迹卡尔曼滤波器（UKF）和差分滤波器（DDF）相比,ADDF具有良好的噪声自适应能力,其导航位置估计精度提高60%以上,速度估计精度提高25%以上;较之传统计时观测XNAV,融合视场角和月球方向矢量的XNAV方法能够将导航精度提高50%以上.

关键词： X射线脉冲星导航自适应差分滤波器信息融合到达时间状态估计