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基于多窗宽核密度估计的风电功率超短期自适应概率预测

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高电压技术 2023年

作者：王森孙永辉侯栋宸周衍张文杰河海大学能源与电气学院香港理工大学电机工程学系

精准的风电功率预测是保证新型电力系统安稳运行、促进风电消纳的重要手段。针对核密度估计所求分位数在不同置信度下鲁棒性差的问题，本文提出多窗宽核密度估计方法，根据不同置信度生成不同窗宽的核密度估计，实现了风电功率的超短期... 详细信息

精准的风电功率预测是保证新型电力系统安稳运行、促进风电消纳的重要手段。针对核密度估计所求分位数在不同置信度下鲁棒性差的问题，本文提出多窗宽核密度估计方法，根据不同置信度生成不同窗宽的核密度估计，实现了风电功率的超短期自适应概率预测。首先，结合风电功率曲线和数据驱动模型，建立基于改进双向长短期记忆网络的风电功率超短期确定性预测模型。其次，推导了最优窗宽核密度估计，并基于此构建多窗宽核密度估计误差拟合模型，在不同置信度下自适应生成最优窗宽并构建预测区间。最后，基于实际运行数据验证模型的可行性与有效性。结果表明，本文所提模型可有效提高确定性预测的精度和概率预测的鲁棒性。

关键词：超短期风电功率双向长短期记忆网络自适应概率预测多窗宽核密度估计

考虑协变量因素的多能微电网两阶段分布鲁棒优化调度

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中国电机工程学报 2024年

作者：李鸿朱继忠董瀚江华南理工大学电力学院香港理工大学电机工程学系

为有效应对新能源出力、负荷需求等多种不确定量同时波动对多能微电网系统安全稳定运行带来的影响，文章提出一种考虑协变量因素的多能微电网两阶段分布鲁棒优化模型。首先，基于分布鲁棒优化方法，初步构建包含光伏发电机组、冷热电联... 详细信息

为有效应对新能源出力、负荷需求等多种不确定量同时波动对多能微电网系统安全稳定运行带来的影响，文章提出一种考虑协变量因素的多能微电网两阶段分布鲁棒优化模型。首先，基于分布鲁棒优化方法，初步构建包含光伏发电机组、冷热电联产机组、冷热电负荷和热储能的多能微电网系统两阶段优化调度模型。然后，考虑协变量因素，建立基于多元决策树回归的Wasserstein模糊集，刻画源荷双侧不确定量之间、不确定量与协变量因素之间的内在联系。接着，运用线性决策规则及对偶定理，给出模型的混合整数线性规划形式。最后，将模型应用于33节点多能微电网系统进行算例分析。结果表明，相比于经典鲁棒优化和分布鲁棒优化模型，引入协变量因素能够有效提高模型的经济性。在蒙特卡洛样本外测试中，所提出的两阶段分布鲁棒优化模型对不确定量波动表现出良好的可靠性。

关键词：微电网经济调度 Wasserstein模糊集分布鲁棒优化协变量因素

基于分布式新能源集群的微能源网优化调度综述

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中国电机工程学报 2024年

作者：朱继忠董瀚江李盛林钟志勇陈梓瑜吴皖莉香港理工大学电机工程学系华南理工大学电力学院

为促进符合本地园区/社区资源禀赋的分布式新能源集群消纳，现有研究通过微能源网实现园区/社区级多能转换、混合储能及综合需求侧响应方式。文章对日趋丰富、渐成体系的国内外微能源网优化调度研究进行综述。首先，概述微能源网的背景... 详细信息

为促进符合本地园区/社区资源禀赋的分布式新能源集群消纳，现有研究通过微能源网实现园区/社区级多能转换、混合储能及综合需求侧响应方式。文章对日趋丰富、渐成体系的国内外微能源网优化调度研究进行综述。首先，概述微能源网的背景及特点。然后，回顾微能源网优化调度研究，涉及微能源网系统运行建模、优化调度问题及最优化方法。最后，展望微能源网优化调度发展方向，面向多种能源类型的大规模、集群化分布式新能源消纳，拓展“电-碳”市场协同下的新型应用场景及能量共享与交易机制，构建感知-推理-决策一体化的微能源网优化调度体系并实现规模化互联微能源网在线鲁棒决策。

关键词：新能源综合能源系统微能源网优化调度

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光纤光热干涉气体检测技术研究进展

物理学报 2017年第7期66卷 201-211页

作者：苗银萍靳伟杨帆林粤川谭艳珍何海律香港理工大学、电机工程学系中国香港香港理工大学深圳研究院深圳518057

本文阐述光纤光热干涉气体检测的基本原理,从光纤光热相位调制的产生、动态过程、探测方法以及响应时间等方面出发,综述本研究组在光纤光热干涉气体检测方面的最新工作进展.光纤光热干涉技术具有灵敏度高、动态范围大、测量不受散射及... 详细信息

本文阐述光纤光热干涉气体检测的基本原理,从光纤光热相位调制的产生、动态过程、探测方法以及响应时间等方面出发,综述本研究组在光纤光热干涉气体检测方面的最新工作进展.光纤光热干涉技术具有灵敏度高、动态范围大、测量不受散射及其他损耗影响等优势,能够实现小型化、多点复用、组网及远程监测,在环境、医疗、安防等领域具有重要的应用.

关键词：光热光谱法空芯光子带隙光纤气体传感器干涉仪光纤传感器

裸光纤光栅及光纤力锤在大桥模型试验中的应用

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工程力学 2011年第3期28卷 103-108页

作者：詹胜谭华耀徐幼麟区浩然张笑华香港理工大学土木及结构工程学系香港理工大学电机工程学系

经缩尺比例后,大跨度悬索桥模型的构件一般变得很细小,尺寸大的传感器无法或不宜安装在结构模型上,尤其是需作动力试验的模型,附加大量传感器及电缆线的质量、刚度和阻尼会严重影响试验的结果。为解决此问题,该文采用细柔的裸光纤光栅... 详细信息

经缩尺比例后,大跨度悬索桥模型的构件一般变得很细小,尺寸大的传感器无法或不宜安装在结构模型上,尤其是需作动力试验的模型,附加大量传感器及电缆线的质量、刚度和阻尼会严重影响试验的结果。为解决此问题,该文采用细柔的裸光纤光栅测量直径仅0.5mm细钢丝吊索及其他细小构件的应变。为获得光纤所测应变的传递函数,研制了激振用的光纤力锤,进行了应变模态振型测量分析。模型试验已取得的结果对大桥原型健康监测有重要参考意义。此外,该文还给出试验过程中值得注意的几个问题。

关键词：裸光纤光栅光纤力锤模型试验传递函数应变模态

悬挂芯光子微单元-灵活高效的光纤内嵌实验室

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应用科学学报 2017年第4期35卷 460-468页

作者：汪超靳伟何海律杨帆齐云武汉大学电气工程学院武汉430072 香港理工大学深圳研究院电机工程学系广东深圳518057 香港理工大学电机工程学系香港999077

介绍一类在商用光子晶体光纤基础上制备的悬挂芯光子微单元.该微单元能通过较简单的选择性膨胀技术实现具有大倏逝场、高双折射、多芯等功能的多种悬挂芯结构,并能与单模光纤连接形成低损耗光纤在线单元.微单元内部基于倏逝场的光与物... 详细信息

介绍一类在商用光子晶体光纤基础上制备的悬挂芯光子微单元.该微单元能通过较简单的选择性膨胀技术实现具有大倏逝场、高双折射、多芯等功能的多种悬挂芯结构,并能与单模光纤连接形成低损耗光纤在线单元.微单元内部基于倏逝场的光与物质相互作用区域与外部环境隔离,整体易于操作,是适用于光纤实验室研究的灵活平台.分析了几种典型悬挂芯光子微单元的消逝场、损耗、双折射等特性;利用微单元的一些特性开展应用研究,包括基于折射率探测原理的微单元气体压力和液体温度传感器、基于微单元纤芯微悬臂梁的加速度传感器、微单元光栅器件等.这些研究为推进光纤实验室技术的发展和应用提供了新思路.

关键词：光纤实验室光子微单元悬挂芯光纤光纤传感器光纤器件

用于提高风电场可调度性的储能系统预测控制策略

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高电压技术 2017年第3期43卷 1043-1048页

作者：杨德友温佳鑫陈家荣蔡国伟东北电力大学电气工程学院吉林132012 香港理工大学电机工程学系香港999077

大规模储能的应用提高了风电场/群的可调度性,降低了大规模风电并网给电网带来的运行风险。为了充分利用储能系统柔性可控能力来提高风电场的可调度性,文中提出了基于模型预测控制(model prediction control,MPC)风/储集成发电系统滚动... 详细信息

大规模储能的应用提高了风电场/群的可调度性,降低了大规模风电并网给电网带来的运行风险。为了充分利用储能系统柔性可控能力来提高风电场的可调度性,文中提出了基于模型预测控制(model prediction control,MPC)风/储集成发电系统滚动调控策略。该策略首先根据风功率预测结果制定风/储集成发电系统期望输出,即调度指令,进而通过滚动优化,在满足储能系统荷电状态、充放电深度等约束的前提下,计算得到下一调度周期内储能系统的控制指令,以保证风/储集成发电系统中风功率与储能系统有功的合成功率输出在最大程度上跟踪调度指令。以东北某风电场实际有功输出数据为基础,计算分析了在配置不同容量储能系统时该方法的控制效果,结果表明利用该方法对储能系统进行控制能够有效的提高风电场的可调度性,在跟踪调度指令的同时保证了集成发电系统合成输出功率的平滑性。

关键词：储能系统风电模型预测控制合成输出调度指令

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特种微结构光纤振动传感器及其铁路监测应用

机械工程学报 2022年第8期58卷 63-70页

作者：刘正勇 LIN Htein 刘繄钟永康谭华耀中山大学电子与信息工程学院广州510006 南方海洋科学与工程广东省实验室珠海519000 香港理工大学电机工程学系中国香港999077 武汉理工大学机电工程学院武汉430205

提出基于特种微结构光纤的振动加速度传感器,将高性能的光纤振动传感器应用于铁路结构的健康监测,设计并研制了Sagnac型的振动传感器。通过对光纤结构的合理设计和优化,可以获得高双折射率特性,并能针对外界侧向压力的变化产生对应的相... 详细信息

提出基于特种微结构光纤的振动加速度传感器,将高性能的光纤振动传感器应用于铁路结构的健康监测,设计并研制了Sagnac型的振动传感器。通过对光纤结构的合理设计和优化,可以获得高双折射率特性,并能针对外界侧向压力的变化产生对应的相位改变量,进而建立起外界振动引起的动态压力与微结构光纤中传导模式之间的线性关系。基于此原理设计的振动传感器具有较高的加速度灵敏度,以及较宽的频率响应,灵敏度高于25pm/g,其实际谐振频率高于2500Hz,并与传感器机械结构封装有关。通过对铁路运营列车的实时监测,所提出的新型微结构光纤振动传感器可以准确获得低频范围内的大幅振动信息,并可较好的反映出高频扰动,有助于实时监测钢轨波纹形变。所提出的新型六孔微结构光纤振动传感器对于铁路、桥梁及机械等结构的振动实时监测提供了新思路和方法,具有很大的应用前景。

关键词：微结构光纤振动传感器加速度结构健康监测

基于空芯光纤光热光谱技术的高灵敏度CO_(2)检测

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光学学报 2021年第13期41卷 33-40页

作者：姜寿林靳伟陈非凡高寿飞何海律香港理工大学深圳研究院光子研究中心广东深圳518057 香港理工大学电机工程学系中国香港

研究了基于空芯光纤光热光谱技术的2μm波段CO2高灵敏度检测关键技术,采用基于反谐振空芯光纤的低锐度法布里-珀罗干涉仪实现光热相位解调。对于波长为2004.02 nm的CO2 R(18)吸收线,在180 mW的泵浦功率以及1 s的积分时间下,噪声等效体... 详细信息

研究了基于空芯光纤光热光谱技术的2μm波段CO2高灵敏度检测关键技术,采用基于反谐振空芯光纤的低锐度法布里-珀罗干涉仪实现光热相位解调。对于波长为2004.02 nm的CO2 R(18)吸收线,在180 mW的泵浦功率以及1 s的积分时间下,噪声等效体积分数约4.7×10-8。为提高系统测量的稳定性,对光纤端面镀膜以抑制泵浦光的干涉效应,同时将探测器波长锁定到干涉仪的工作点上。1 h内,体积分数为10-5的CO2标准气体对应的信号波动约4.7%。噪声分析表明,探测光源的相位噪声和强度噪声是当前系统的主要噪声来源。

关键词：光纤光学光纤传感器空芯光纤二氧化碳光热光谱技术