电力物联网环境下网络安全防护研究

针对现有技术中网络安全防护技术滞后的问题,提出了新型的网络安全防护技术.根据电力物联网运行逻辑,分析感知层、网络层、平台层和应用层运行风险.确定安全防护整体性目标,利用纠删码技术构造编码函数,分析纠删码编码过程,采用Reed-Solomon码作为BCH码,以此纠正随机错误,得到生成矩阵.通过设置密钥认证机制,完成防护方案设计.试验表明,防攻击效率达到99％,防护效果好.     

含电动汽车充电的配电网运行可靠性评估算法

现有方法难以对不同充电状态下的配电网运行状态进行准确评估,为此设计含电动汽车充电的配电网运行可靠性评估算法.通过计算配电网运行情况与配电网元件使用状态,实现配电网运行可靠性评估指标的选取.同时,设定充电周期,计算电动汽车充电功率,并将此作为评估参考因素之一.采用模拟法构建评估模型,将运行可靠性评估指标与电动汽车充电功率融入此模型中,实现对含电动汽车充电的配电网运行可靠性的评估.算例测试结果表明,在慢充和快充状态下的评估计算响应时间明显低于现有方法,并且评估结果的准确性较高.算法更适用于电动汽车配电网运行状态的评估.     

基于新能源消纳的峰谷平时段划分方法

针对提升新能源消纳问题,设计了一种峰谷平时段划分方法.首先,建立基于消费者心理学的用户响应模型,得到用户负荷转移率;其次,综合考虑不同时段负荷对峰谷隶属度的贡献程度,以新能源消纳最大化及用户费用最小化为目标,建立基于新能源消纳的峰谷平时段优化模型;最后,通过改进粒子群算法对峰谷隶属度阈值进行优化求解.仿真结果表明,用户响应新的峰谷平时段后,用电费用降低,同时新能源的消纳得到提升.     

基于太赫兹时域光谱技术的皮肤水分含量评估

太赫兹波以其独特的水分敏感性在生物组织的水分检测中展现出广阔的应用前景,太赫兹时域光谱(THz-TDs)技术与有效介质理论结合可以对皮肤组织的水分含量进行评估,但是对皮肤水分含量的变化进行准确定量感知仍然是尚未解决的问题,需要稳定的评估方法并分析其评估的准确性和影响因素.该文首先根据人体皮肤组织的结构和水分分布规律,定义三种皮肤水分含量梯度分布曲线,提出以反射率为优化目标的皮肤水分定量评估方法.然后采用遗传算法和列文伯格-马夸尔特(LM)相结合的混合算法对目标函数进行优化求解,使用反射式太赫兹测量系统对小手臂皮肤进行阻塞测量实验,得到时域信号和反射率的变化规律.最后讨论不同水分含量初始规律和不同有效介质模型对皮肤水分含量评估准确性的影响.结果表明,角质层水分分布规律和有效介质模型的选取对水分含量的绝对评估结果影响均很大,有效介质模型对水分含量的变化量影响较小,选择确定的水分分布规律和有效介质模型可以准确地评估皮肤水分含量的变化.该文研究可为太赫兹皮肤烧伤和皮肤疾病检测提供理论支撑.     

一种基于DBSCAN随机圆检测的多瓶口定位算法

现有医药灌封生产中的西林瓶瓶口定位方法易受瓶口边缘干扰的影响,导致瓶口圆中心定位不准确。对此,提出一种基于DBSCAN随机圆检测的多瓶口定位算法。首先,通过Canny边缘检测算法得到图像中所有轮廓,采用基于密度的DBSCAN聚类算法分割出感兴趣的瓶口边缘集;接着,针对每个单独的瓶口边缘集,采用最小二乘法和径向扫描获取瓶口的外边缘点,再利用重复随机圆检测得到大量候选圆心集;最后,基于DBSCAN算法聚类得到真实圆心集,以真实圆心集的均值中心作为瓶口中心。与4种典型算法进行对比,实验结果表明,提出的圆定位算法的平均定位误差为0.553 pixels,优于其他算法,且该算法的平均执行速度为1.359 ms。该算法能够满足医药灌封生产线对准确性和实时性的要求。     

基于零序电流-电压微分特性的小电阻接地系统单相接地故障保护原理

中性点经小电阻接地的系统适用于电缆居多的配电网,然而由于配网馈线所处环境复杂,造成了现有的基于零序电流阶段式的保护方案无法满足单相高阻接地故障快速、灵敏地检测需求.针对此现象,文中通过分析故障线路和非故障线路零序电流-零序电压的关系,寻求两者不同的故障特征,由此提出一种基于线路零序电流与母线零序电压微分值波形相似度的保护算法.所提保护算法通过对线路的零序电流和零序电压进行采样,并根据线路零序电流与母线零序电压微分值的波形相似度来判断线路是否发生单相接地故障,可大大提高单相高阻接地故障保护的灵敏度.通过PSCAD仿真测试验证了该算法的有效性.     

基于教与学算法的SRM转矩分配函数优化及控制研究

针对开关磁阻电机(SRM)换相阶段转矩脉动严重问题,提出基于教与学算法的转矩分配函数优化策略。以开通角、关断角、换相重叠角为寻优对象,输出转矩跟随参考转矩能力为评价指标,结合转矩分配函数与直接瞬时转矩控制,构成转矩闭环。为提升系统动态性能,转速环采用分数阶滑模控制方法,将其输出作为转矩环参考转矩。仿真实验结果表明,经教与学算法优化后,转矩可在相绕组换相阶段平滑过渡,且输出转矩脉动得到明显抑制;分数阶滑模较PI控制而言,系统转速迅速进入稳态,且上升过程无超调,有利于提升系统动态特性。     

直线磁场调制电机推力特性关键参数分析

直线磁场调制电机由于材料成本受行程长度影响较小,适合于长行程应用场合。为获得更好的推力特性,本文从理论研究入手,分析了直线磁场调制电机推力的解析公式,进而确定气隙磁密谐波含量影响推力特性。为了提高气隙磁密的正弦度,电机采用Halbach永磁阵列,相比于传统法向充磁直线磁场调制电机平均推力提高18%,但推力波动率也增大了3.4%。为了尽量降低推力波动,利用有限元法对Halbach永磁体结构、电枢齿靴宽度、调磁块的尺寸和形状等结构参数进行参数化分析与改进设计。最终平均推力为783N,相比于传统法向直线磁场调制电机平均推力提高了44.5%,推力波动率从16.1%降低到8.3%。     

田口法在永磁同步电机多目标优化设计的应用

针对某电动物流车用永磁同步电机的齿槽转矩和转矩脉动较大,以及电机效率与转矩密度较低这一问题,提出一种基于田口法的某物流车用永磁同步电机多目标优化设计方法。通过选取气隙长度δ、永磁体厚度hm、定子铁心内径Di1、定子齿宽bt2和槽口宽b02等5个参数作为优化因子,以电机最高效率、最小齿槽转矩、最大转矩密度三个参数为优化目标,采用田口法建立正交实验表进行性能指标优化,以得到最佳结构参数组合。正交实验与仿真结果表明,优化后的齿槽转矩减小70.4%,转矩脉动降低12.4%,电机最高效率及转矩密度分别增加了7.8%和17.5%,体现出所提方法的有效性,并通过试验证明仿真结果的真实性。     

EL-CID电磁铁心故障检测试验的应用研究

为了检验发电机定子铁心质量,在制造过程中和安装现场,对发电机定子铁心进行试验是必不可少的.目前国内针对定子铁心更多地是采用常规试验方法,但是常规铁损试验所需的设备容量大、试验线路复杂,而且经济性较差、效率低下.而采用电磁定子铁芯故障探测仪(EL-CID)铁心试验只需提供约4％的额定磁通量,即可完成对铁心故障的诊断,其所需的励磁电源容量较小且容易配备和携带.为了更好地利用EL-CID检测方式进行铁心质量的判定,本文通过模拟多种故障状况下的试验,论证了EL-CID的使用条件和影响因素,为实际工作中EL-CID的应用提供更好的参考依据.