光伏阵列在局部阴影条件下P-U曲线会出现多个峰值,传统的粒子群优化PSO(particle swarm optimization)算法无法快速精确地搜寻到最大功率点。针对这种情况,本文提出1种基于混沌映射和高斯扰动的改进粒子群优化算法最大功率点跟踪MPPT(ma...光伏阵列在局部阴影条件下P-U曲线会出现多个峰值,传统的粒子群优化PSO(particle swarm optimization)算法无法快速精确地搜寻到最大功率点。针对这种情况,本文提出1种基于混沌映射和高斯扰动的改进粒子群优化算法最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)控制策略。首先引入混沌Sine映射构造1种非线性随机递增惯性权重,并在粒子群的“个体认知”部分引入高斯扰动,同时利用对数函数构造学习因子,形成基于混沌映射和高斯扰动的改进粒子群算法;通过对6种典型单峰、多峰函数的测试,证明该算法收敛速度更快,不易陷入局部最优;将算法应用于MPPT控制中,并进一步通过不同算法MPPT控制进行对比仿真研究。对比仿真结果表明:在均匀光照强度、局部静态遮荫和动态遮荫3种情况下,基于混沌映射和高斯扰动的改进粒子群优化算法MPPT控制策略均具有更快的收敛速度和更小的搜索振荡幅度,能准确地搜寻到最大功率点,具有更高的寻优精度,从而提高了MPPT系统的发电效率。展开更多
传统压电陶瓷超声传感器与电缆表面之间存在声学界面不匹配问题,而柔性压电超声传感器能够克服这一缺点、实现电缆局部放电超声信号的检测。然而持续提高柔性压电超声传感器的灵敏度,进一步降低其对超声信号的检出极限,是其走向实际应...传统压电陶瓷超声传感器与电缆表面之间存在声学界面不匹配问题,而柔性压电超声传感器能够克服这一缺点、实现电缆局部放电超声信号的检测。然而持续提高柔性压电超声传感器的灵敏度,进一步降低其对超声信号的检出极限,是其走向实际应用的关键。为实现这一目标,该文从柔性压电超声传感器的核心敏感材料(压电薄膜)的优化设计出发,研究了厚度对Pb(Zr_(0.52),Ti_(0.48))O_(3)(PZT)压电薄膜材料综合性能及其所制备的传感器灵敏度的影响。研究发现,受界面死层的影响,厚度约为1.2μm的PZT压电薄膜相较于厚度约为0.8μm、1.0μm和1.6μm的薄膜具有更大比例的(100)晶粒择优取向和更高的剩余极化,表现出最高的压电系数,更具备应用潜力。利用该厚度的PZT压电薄膜制备了柔性压电超声传感器,并用其检测在110 k V真型电缆上传播的由自动笔铅芯断裂产生的超声信号,计算得到该超声信号在交联聚乙烯绝缘层中的衰减系数为3.74 dB/m。该研究提供了一种利用压电薄膜厚度优化柔性压电超声传感器灵敏度的方法,为进一步推进柔性压电超声传感器在电缆等电力设备领域的应用提供了实验和理论基础。展开更多
无线供能下的移动边缘计算(Wirelessly Powered Mobile Edge Computing,WP-MEC)集成了WPT(Wireless Power Transfer,WPT)和移动边缘计算技术,解决节点的能量和算力受限问题。针对WP-MEC,考虑计算节点可将计算任务卸载给空闲节点的场景,...无线供能下的移动边缘计算(Wirelessly Powered Mobile Edge Computing,WP-MEC)集成了WPT(Wireless Power Transfer,WPT)和移动边缘计算技术,解决节点的能量和算力受限问题。针对WP-MEC,考虑计算节点可将计算任务卸载给空闲节点的场景,通过联合优化WPT时长、卸载决策和节点计算频率,最大化节点的总计算速率(Sum Computing Rate,SCR)。首先将其建模为一个非凸问题,为了有效地求解,将其分解为给定时间分配下优化卸载决策和节点计算频率的子问题和优化时间分配的主问题。最后,设计了一个基于深度强化学习的方案,采用一个深度神经网络来输出近似最优的时间分配,并将给定时间分配下的子问题转化为凸问题进行高效求解。该方案具有较低的计算复杂度,实现了接近最大的SCR。展开更多
针对电池组并联均衡研究较少及能量利用率较低的问题,该文提出了一种基于部分功率变换(partial power conversion,PPC)的电池组并联均衡拓扑。该拓扑结合双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器和串联谐振型双有源桥(series resonant d...针对电池组并联均衡研究较少及能量利用率较低的问题,该文提出了一种基于部分功率变换(partial power conversion,PPC)的电池组并联均衡拓扑。该拓扑结合双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器和串联谐振型双有源桥(series resonant dual active bridge, SR-DAB)变换器,采用PPC结构,能够极大减少系统损耗,提升系统效率。在此基础上,以电池荷电状态(state of charge, SOC)均衡为目标,在SR-DAB的单移相控制中加入SOC均衡控制,实现电池组的充放电均衡。基于RT-Box的实时仿真结果表明,所提拓扑及均衡控制策略能够有效地实现并联电池组之间的均衡,且在不同工况下其系统效率均高于采用全功率处理(full power processing,FPP)结构系统的效率。展开更多
实际变压器局部放电定位过程中放电源数目是未知的,常利用传统高分辨波达方向(direction of arrival,DOA)估计算法解决放电定位问题,但在信源数欠估计、过估计情况下存在定位精度低、误差大的问题。为此,本文提出了一种基于改进盖氏圆(g...实际变压器局部放电定位过程中放电源数目是未知的,常利用传统高分辨波达方向(direction of arrival,DOA)估计算法解决放电定位问题,但在信源数欠估计、过估计情况下存在定位精度低、误差大的问题。为此,本文提出了一种基于改进盖氏圆(geschgorin disk estimator,GDE)准则联合多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法的变压器局部放电多目标定位方法。首先,利用改进盖氏圆准则确定真实放电源数目;然后,在信源数确定的情况下利用MUSIC算法对多个局部放电源的波达方向进行估计。仿真结果表明,本方法定位精度高,且在白噪声和空间色噪声的情况下仍能对放电源的俯仰角和方位角进行准确估计,能够满足实际工程需求。展开更多
文摘光伏阵列在局部阴影条件下P-U曲线会出现多个峰值,传统的粒子群优化PSO(particle swarm optimization)算法无法快速精确地搜寻到最大功率点。针对这种情况,本文提出1种基于混沌映射和高斯扰动的改进粒子群优化算法最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)控制策略。首先引入混沌Sine映射构造1种非线性随机递增惯性权重,并在粒子群的“个体认知”部分引入高斯扰动,同时利用对数函数构造学习因子,形成基于混沌映射和高斯扰动的改进粒子群算法;通过对6种典型单峰、多峰函数的测试,证明该算法收敛速度更快,不易陷入局部最优;将算法应用于MPPT控制中,并进一步通过不同算法MPPT控制进行对比仿真研究。对比仿真结果表明:在均匀光照强度、局部静态遮荫和动态遮荫3种情况下,基于混沌映射和高斯扰动的改进粒子群优化算法MPPT控制策略均具有更快的收敛速度和更小的搜索振荡幅度,能准确地搜寻到最大功率点,具有更高的寻优精度,从而提高了MPPT系统的发电效率。
文摘传统压电陶瓷超声传感器与电缆表面之间存在声学界面不匹配问题,而柔性压电超声传感器能够克服这一缺点、实现电缆局部放电超声信号的检测。然而持续提高柔性压电超声传感器的灵敏度,进一步降低其对超声信号的检出极限,是其走向实际应用的关键。为实现这一目标,该文从柔性压电超声传感器的核心敏感材料(压电薄膜)的优化设计出发,研究了厚度对Pb(Zr_(0.52),Ti_(0.48))O_(3)(PZT)压电薄膜材料综合性能及其所制备的传感器灵敏度的影响。研究发现,受界面死层的影响,厚度约为1.2μm的PZT压电薄膜相较于厚度约为0.8μm、1.0μm和1.6μm的薄膜具有更大比例的(100)晶粒择优取向和更高的剩余极化,表现出最高的压电系数,更具备应用潜力。利用该厚度的PZT压电薄膜制备了柔性压电超声传感器,并用其检测在110 k V真型电缆上传播的由自动笔铅芯断裂产生的超声信号,计算得到该超声信号在交联聚乙烯绝缘层中的衰减系数为3.74 dB/m。该研究提供了一种利用压电薄膜厚度优化柔性压电超声传感器灵敏度的方法,为进一步推进柔性压电超声传感器在电缆等电力设备领域的应用提供了实验和理论基础。
文摘无线供能下的移动边缘计算(Wirelessly Powered Mobile Edge Computing,WP-MEC)集成了WPT(Wireless Power Transfer,WPT)和移动边缘计算技术,解决节点的能量和算力受限问题。针对WP-MEC,考虑计算节点可将计算任务卸载给空闲节点的场景,通过联合优化WPT时长、卸载决策和节点计算频率,最大化节点的总计算速率(Sum Computing Rate,SCR)。首先将其建模为一个非凸问题,为了有效地求解,将其分解为给定时间分配下优化卸载决策和节点计算频率的子问题和优化时间分配的主问题。最后,设计了一个基于深度强化学习的方案,采用一个深度神经网络来输出近似最优的时间分配,并将给定时间分配下的子问题转化为凸问题进行高效求解。该方案具有较低的计算复杂度,实现了接近最大的SCR。
文摘针对电池组并联均衡研究较少及能量利用率较低的问题,该文提出了一种基于部分功率变换(partial power conversion,PPC)的电池组并联均衡拓扑。该拓扑结合双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器和串联谐振型双有源桥(series resonant dual active bridge, SR-DAB)变换器,采用PPC结构,能够极大减少系统损耗,提升系统效率。在此基础上,以电池荷电状态(state of charge, SOC)均衡为目标,在SR-DAB的单移相控制中加入SOC均衡控制,实现电池组的充放电均衡。基于RT-Box的实时仿真结果表明,所提拓扑及均衡控制策略能够有效地实现并联电池组之间的均衡,且在不同工况下其系统效率均高于采用全功率处理(full power processing,FPP)结构系统的效率。
文摘实际变压器局部放电定位过程中放电源数目是未知的,常利用传统高分辨波达方向(direction of arrival,DOA)估计算法解决放电定位问题,但在信源数欠估计、过估计情况下存在定位精度低、误差大的问题。为此,本文提出了一种基于改进盖氏圆(geschgorin disk estimator,GDE)准则联合多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法的变压器局部放电多目标定位方法。首先,利用改进盖氏圆准则确定真实放电源数目;然后,在信源数确定的情况下利用MUSIC算法对多个局部放电源的波达方向进行估计。仿真结果表明,本方法定位精度高,且在白噪声和空间色噪声的情况下仍能对放电源的俯仰角和方位角进行准确估计,能够满足实际工程需求。
