基于双重注意力LSTM神经网络的可解释海上风电出力预测

海上风电面临复杂多变气象和海况条件的深度耦合影响,导致其出力预测精度有待提升.同时,预测模型的"黑盒"结构导致出力预测结果在工程应用中可信度偏低.针对上述问题,提出一种基于双重注意力长短期记忆(DALSTM)网络的超短期海上风电出力预测模型.在长短期记忆神经网络的基础上,引入特征空间和时序双重注意力机制,动态挖掘海上风...     

冰风暴灾害下电力断线倒塔的概率计算

提出了基于广义帕累托分布(GPD)和Copula函数的冰风暴灾害下电力断线倒塔的概率计算方法.该方法基于冰风暴灾害下风速和冻雨量的GPD,提出了电力线和铁塔的冰荷载和风荷载的概率计算模型;然后考虑冰荷载与风荷载之间存在的概率相关性,基于Copula函数,提出了电力线和铁塔冰荷载、风荷载的联合概率分布计算模型;在此基础上...     

基于动态逆的复合控制导弹H∞最优输出跟踪控制

针对姿控式直接力/气动力复合控制导弹,提出一种基于动态逆的H_∞最优输出跟踪控制方法。该方法考虑了复合控制导弹的非线性因素,将动态逆回路作为控制系统的内环以抵消系统的非线性因素,同时考虑系统实际存在的参数不确定性以及外部干扰,将鲁棒控制器作为外环以提高整个系统的鲁棒性。其中鲁棒控制器将传统的H_∞控制与最优输出跟踪控制相结合,既能有效地抑制干扰,降低系统对参数摄动的敏感程度,又能提高系统的跟踪性能。仿真结果表明,复合控制系统具有较强的抗干扰能力,在保证系统稳定的同时,也达到满意的控制效果。针对姿控式直接力/气动力复合控制导弹,提出一种基于动态逆的H_∞最优输出跟踪控制方法。该方法考虑了复合控制导弹的非线性因素,将动态逆回路作为控制系统的内环以抵消系统的非线性因素,同时考虑系统实际存在的参数不确定性以及外部干扰,将鲁棒控制器作为外环以提高整个系统的鲁棒性。其中鲁棒控制器将传统的H_∞控制与最优输出跟踪控制相结合,既能有效地抑制干扰,降低系统对参数摄动的敏感程度,又能提高系统的跟踪性能。仿真结果表明,复合控制系统具有较强的抗干扰能力,在保证系统稳定的同时,也达到满意的控制效果。     

采用长短期记忆深度学习模型的工业负荷短期预测方法

工业负荷不同于其他电力负荷, 受气温、时间、人口等外部因素的影响较小, 其功率需求主要由相关企业的生产计划来决定。在电力市场环境下, 准确的负荷预测有助于工业用户更好地制定电力交易策略, 从而增加收益。在此背景下, 基于改进的长短期记忆（long short term memory, LSTM）深度学习网络模型, 提出了一种工业负荷短期预测算法。首先,在网络层次上构建层数更多即网络层次更深的LSTM深度学习负荷预测模型。接着, 在每个LSTM单元构成的隐含层中, 采用Dropout技术对神经元进行随机概率失活, 并通过正则化有效避免深度学习过拟合问题并改善了模型性能。然后, 采用真实的工业用户历史负荷数据对所提算法进行测试, 并与已有的短期负荷预测算法进行对比, 包括自回归滑动平均模型 （auto-regressive and moving average model, ARMA）, 最邻近回归算法 （K nearest neighbor regression, KNN） 以及支持向量回归算法 （support vector regression, SVR）。仿真结果表明, 所提深度学习工业负荷短期预测算法相比于一些现有方法, 其预测准确度有明显提升,预测结果的平均绝对百分误差（mean absolute percentage error, MAPE）在9%以下。     

应用于光触发晶闸管触发的特种光纤性能分析

对光触发晶闸管应用中使用较广泛的一种特种光纤进行了性能分析,对该光纤的芯层与包层的掺杂和包层/芯层直径比等关键光学特性进行了系统的研究,为光触发晶闸管寻找到性价比较优的特种光纤提供了参考。通过对比分析得出,在光触发晶闸管触发应用中,光纤设计类型为芯层直径200μm,包层直径250μm;采用阶跃折射率分布设计;芯层掺杂为锗氟共掺,芯层掺杂量为锗元素16mol%、氟元素5mol%;包层掺杂为氟元素,包层掺杂量为1mol%的光纤触发性能较优,适合光触发晶闸管的应用。     

关于风电不确定性对电力系统影响的评述

风电的波动和间歇行为都具有强烈的不确定性,其对电力可靠性、电能质量、经济性及社会福利的影响随着渗透率的增加而越发突出。为此,讨论风电波动性、间歇性与随机性的关系;归纳风电不确定性因素的构成、描述,及其对电力系统功角稳定性、频率与电压可接受性、充裕性、电能质量、电力市场及减排等方面的影响;并将其纳入广义阻塞的框架。回顾对其机理的研究现状;讨论发电侧、电网、需求侧及其综合的不确定性分析及协调控制;提出计及风电不确定性的电网三道防线;强调量化和风险观点在上述研究中的重要性。     

关于电力系统相继故障研究的评述

归纳相继故障研究的要点与现状,包括演化机理、模式表示、场景筛选判据。建议仅在需要强调前后故障间的因果关系时使用术语"连锁故障",否则使用内涵更广的"相继故障"来计及独立的相继故障和有共同致障源的相继故障。针对关键相继事故链的识别方法,归纳为基于概率、后果或风险的几类关注度指标,并比较了其分析方法及效果。指出对研究与应用的新挑战,特别是对小概率高风险事件的正确处理,展望研究重点与可能突破的方向。     

基于SO(3)的多四旋翼无人机编队协同控制

针对多四旋翼无人机系统的编队飞行问题,提出了基于特殊正交群SO(3)的协同控制设计方法.在给出编队空间队形和通信拓扑描述后,建立了多四旋翼无人机系统SO(3)控制模型.由于SO(3)与传统俯仰/偏航/滚转三通道模型具有不同的结构,文中进一步研究了SO(3)中无人机之间相对误差的表示方法,设计了适用于多飞行器的SO(3)控制器实现对编队和姿态的协同控制.推力控制器用于调节无人机的位置与速度,并在此基础上构造旋转矩阵形式的姿态协同指令.文中相应设计了SO(3)姿态控制器用于实现指令跟踪,最后从理论上对协同稳定性进行了分析.提出的控制方法能够使得多四旋翼无人机形成期望的队形,并且保持姿态一致进行稳定飞行.仿真结果验证了本文方法的有效性.     

航天器姿态输出反馈抗干扰跟踪控制

针对采用四元数描述的航天器姿态运动模型研究输出反馈抗干扰跟踪控制问题.首先在姿态运动模型的基础上,结合四元数的性质设计扩张状态观测器(extended state observer,ESO)来估计角速度和干扰力矩,从理论上保证了ESO中的四元数状态满足范数约束,并证明了观测误差的收敛性;进一步利用互连和阻尼分配无源控制(interconnection and damping assignment passivity-based control,IDA--PBC)理论设计控制律,通过姿态和角速度误差状态变换以及引入误差积分项,使得期望的姿态和角速度误差,以及积分项误差运动方程中均出现阻尼项,提高了系统的抗干扰性能,最后利用Laypunov函数证明了闭环系统一致最终有界稳定.仿真结果验证了所设计ESO和IDA--PBC控制律的有效性.     

柔性直流输电系统启动阶段模块间不均压问题分析

针对柔性直流输电系统启动阶段子模块不均压问题,通过对功率子模块的功耗进行分析,建立功率子模块功耗模型。首先,探讨启动阶段功率子模块充电和耗电的能量平衡,提出了等平均充电电流法。然后,通过该方法分析计算得出功率子模块达到模块间均压的条件,计算子模块间均压所需的最小平均充电电流、稳态平均充电电流。最后,通过MATLAB/Simulink构建仿真模型验证理论分析的正确性,结果表明,等平均充电电流法推导出的模块均压条件可以有效解释子模块充电阶段模块间不均压的原因,并给出解决方法。