适用于车头泊入的路径规划和跟踪控制新方法

自动泊车作为智能汽车自动驾驶技术的一个关键组成部分,已成为业界关注和研究的热点。现有的自动泊车系统都是基于倒车实现,而大多数新型电动汽车充电口安装在车头,因此设计了车头泊入的泊车新方法。该方法首先对车辆进行运动学建模,然后根据汽车与车库的相对位置基于几何推导进行路径规划,最后利用PID对泊车过程进行跟踪控制。采用PID路径跟踪控制算法与现有泊车跟踪控制算法相比较,有效简化了算法结构,克服了“计算爆炸”的问题,具有较强的鲁棒性,符合现有新型电动汽车车头泊入的需求。使用Matlab和CarSim联合仿真实车参数模型车的运动学模型,完善了传统泊车过程模型的运动仿真分析,仿真结果验证了所设计的跟踪控制方法的有效性。     

图像边缘权重优化的最小生成树分割提取

针对无监督图像分割方法对噪声敏感而导致图像建模困难、分割结果准确率低等问题,该文提出一种图像边缘权重优化的最小生成树分割提取方法。首先,利用L0梯度最小值平滑处理噪声再结合Otsu优化Canny边缘检测,得到更加准确的边缘信息;其次,重新设计权重函数,采用更加合理的色差空间构建加权图,通过改进分割准则优化物体合并与区分过程;最后,选择不同类型图片进行抗噪性、分割效果实验。实验结果表明：相对于其他算法,该文算法的抗噪性能优秀,分割精度平均提升5.15%,过分割率平均下降32.07%,欠分割率平均下降2.69%。将其运用在实际航空遥感图像的河道湖泊提取中,所得结果相比其他主流算法结构更加完整,无关信息更少,抗噪性能更好。     

支持预览的版权图像共享

针对数字水印技术均不考虑版权图像共享场景中用户的预览需求,以及软件控制方法和附加信息方法的局限性,该文提出一个支持直接从加密图像预览原图像部分视觉内容的版权图像共享方案。为此,将缩略图保持加密的思想引入到用户端嵌入的水印方案中,通过像素调整在加密图像上呈现原图像内容的模糊版本。用于调整的像素位被事先以信息隐藏的方法嵌入隐藏区域中,以保证解密的正确性。此外,用户水印被在解密的同时嵌入到图像中,用于实现对未授权重分发行为的追踪。这样一来,不仅满足了共享过程中用户的预览需求还同时保护了图像的版权。理论分析和实验测试的结果展现了所提方案的安全性、可行性、高效性和鲁棒性。     

海洋电磁发射机双向可控源电路及其控制

海洋电磁探测方法是海洋油气资源勘探主要手段,目前电磁发射机可控源电路为电能单向流动,当发射偶极释放储能时,无法回馈能量,导致直流母线电压升高,开关管电压应力增大,甚至烧毁滤波电容、开关管,无法保证水下拖体在深海中长时间可靠工作。此处以双有源桥(DAB)变换器作为发射机可控源电路,首先介绍拓扑结构、工作原理与软开关限定条件,然后设计了双模控制策略,采用电感电流应力优化控制保证稳态工作,采用单变量扩展移相(EPS)滑模控制实现感性负载中能量快速回馈。仿真与实验结果表明:所提电路显著减少了母线电压冲击和开关管电压、电流应力,提高了系统效率和动态性能,满足了深海油气资源勘探需求。     

基于改进生成对抗网络的谐波状态估计方法

传统的基于最小二乘法的谐波状态估计受到量测装置少、精确的谐波阻抗获取难、网络拓扑结构复杂以及电网运行方式变化等因素的限制,造成量测方程欠定、系统非全局可观以及节点间耦合关系难以准确提取等问题。文中提出了一种基于改进生成对抗网络的谐波状态估计方法。该方法基于pix2pix谐波状态估计网络拟合监测节点与目标节点间的耦合关系,利用采集的历史谐波数据,对模型进行批量训练,通过训练之后的生成网络估算目标节点谐波电流、谐波电压幅值,实现基于数据驱动的谐波状态估计。在加噪环境下对模型进行测试,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

考虑风险管理的电力市场多时段均衡分析方法

均衡分析方法是电力市场运行效率分析及机制设计论证的有力工具,而如何计及差价合同和市场主体风险偏好的影响,以及高效求解多时段均衡模型,已成为使电力市场均衡分析方法实用化亟待解决的问题。从差价合同的确定、考虑风险偏好的电力市场均衡建模、基于多智能体深度强化学习的求解等方面,提出了考虑风险管理的电力市场多时段均衡分析方法。在模型框架方面,分别针对市场化差价合同和政府授权差价合同,提出了基于市场均衡结果合理确定合同价格及其曲线的方法;采用条件风险价值评估市场风险,并建立了发电商报价决策的随机优化模型;结合前瞻性安全约束机组组合和经济调度模型建立了现货市场出清模型,以保证结果的合理性。在求解算法方面,通过改进深度强化学习方法,提出了基于风险管理的多智能体深度强化学习算法,并对模型进行迭代求解。最后,通过算例验证了均衡分析方法的合理性和有效性,并剖析了不同比例市场化差价合同或政府授权差价合同,以及不同风险偏好对市场均衡的影响。     

考虑双向能量交换型负荷的配电网最大供电能力模型

在电动汽车这种双向能量交换型负荷接入配电网背景下,提出了计及用户与电网之间电能双向传递的最大供电能力(TSC)计算模型。首先,基于负荷时序特性建立了包含负荷可持续中断供电时间和响应费用约束的柔性负荷需求响应模型。然后,提出了能计及双向能量交换型负荷需求响应的TSC模型和计算方法,以量度需求响应费用与TSC之间的量化关系。最后,通过算例计算了不同响应费用约束下的TSC分布情况。分析结果表明,相比于单向能量交换型负荷以负荷削减方式参与需求响应,双向能量交换型负荷以放电方式参与需求响应使TSC进一步增大。     

考虑超调的虚拟同步发电机暂态功率振荡抑制策略

虚拟同步发电机(VSG)在有功指令和电网频率扰动下存在输出有功暂态振荡和稳态偏差的问题。控制中增加暂态阻尼环节可以抑制振荡、避免稳态偏差,但存在较大超调问题。通过建立VSG在2种扰动下的有功闭环小信号模型,依据根轨迹分析振荡抑制效果,进一步结合零点分析超调,得到暂态阻尼策略下VSG超调的原因和特性,并提出2种基于有功暂态补偿的VSG功率振荡抑制策略：暂态前馈补偿和暂态反馈补偿。2种改进策略均可以提升系统的暂态阻尼,有效抑制VSG有功振荡,既不会增大稳态偏差,又能大大减小超调。通过MATLAB/Simulink仿真及StarSim硬件在环半实物实验验证了所提策略的正确性和有效性。     

计及可靠性收益的配电网柔性多状态开关及分布式电源综合优化配置

柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMS)是支撑新型电力系统背景下配电网运行控制能力提升和可再生能源接入渗透率改善的重要技术装备,针对现有配电网中FMS的规划并未详细考虑FMS与分布式电源(distributed generation,DG)的协调配置,以及对于FMS接入带来的可靠性提升考虑不足的问题。文章在规划配置阶段详细考虑了含FMS和DG的协同优化运行,并充分计及FMS接入带来的可靠性收益,构建了基于嵌套优化的FMS和DG选址定容双层优化配置模型。针对双层嵌套规划模型求解的复杂性,提出了基于改进粒子群算法和GAMS(general algebraic modeling language)算法相结合的模型求解策略,以改造后的IEEE 33节点算例系统为例,对所提出模型和方法的有效性进行了验证,结果表明提出的方法相比传统单一FMS规划具有更好的经济性,能最大程度地降低配电网年综合费用,同时减少用户因停电带来的损失。     

基于改进深度Q网络算法的多园区综合能源系统能量管理方法

多园区综合能源系统可通过多能互补互济显著提升运行经济性,然而园区之间的复杂互动、多能耦合决策会给多园区综合能源系统的能量管理带来决策空间庞大、算法难以收敛等挑战性问题。为解决上述问题,提出了一种基于改进深度Q网络(modified deep Q network,MDQN)算法的多园区综合能源系统能量管理方法。首先,采用独立于园区的外部气象数据、历史互动功率数据,构建了基于长短期记忆(long short-term memory,LSTM)深度网络的各园区综合能源系统外部互动环境等值模型,降低了强化学习奖励函数的计算复杂度;其次,提出一种基于k优先采样策略的MDQN算法,用k-优先采样策略来代替ε贪心策略,克服了大规模动作空间中探索效率低下的问题;最后,在含3个园区综合能源系统的算例中进行验证,结果表明MDQN算法相比原DQN算法具有更好的收敛性与稳定性,同时可以提升园区经济效益达29.16%。