多无人机编队半实物仿真系统开发与应用

针对多无人机编队飞行试验的需求,文中开发一种半实物仿真系统,用以开展多机编队飞行的半实物仿真试验,并对编队功能和性能进行试验验证。根据无人机系统的组成和硬件配置,设计并构建半实物仿真系统的架构。针对机载传感器的接口类型完成仿真系统的硬件选型,并设计仿真电缆。基于被试无人机的气动参数和发动机参数,建立无人机的Simulink六自由度实时仿真模型,并开发部署相应的仿真环境和仿真软件。基于该仿真系统,进行8架无人机编队飞行的半实物仿真试验。试验结果表明,参试的8架无人机能够实现编队飞行的功能,并根据给定的不同队形的指令进行队形变换和保持。所设计系统不仅能在飞行试验前进行编队仿真验证和测试,还能对地面操作手进行飞行试验前的模拟训练。     

面向新型电力系统的变速抽蓄电站调频策略研究

针对变速抽蓄机组调频能力的高效利用问题,提出一种考虑混合抽蓄调频容量的协同调频策略研究。首先,以变分模态分解的调频信号高、低频分量作为混合抽蓄的初始调频参考;其次,利用2种抽蓄机组调频容量的差异对混合抽蓄的调频功率进行修正;最后,依据变速抽蓄机组转差率与调频容量关系,分配变速抽蓄机组之间的调频功率,实现混合抽蓄的有序调频。仿真结果表明了所提的变速抽蓄电站调频可以有效提高抽蓄电厂的调频响应速度。     

基于状态熵权和双轨制TOPSIS的电能质量实时综合评估方法

为实现电能质量连续、实时综合评估,提出了一种全域电能质量评估体系,设计了综合评估方法。首先,使用熵权法构造各指标间数据信息量的对比通道,实现对电能质量指标影响权重的常权赋予,保证赋权的客观性。通过构造状态变元,对计算单元内各点权重进行动态调整,保证指标时序赋权的动态特性,增强时域下的权重分辨率。然后,提出了双轨制TOPSIS评估方法,分别开辟数据与等级的TOPSIS计算路径,避免数据与等级杂糅对两者内部相对关系的破坏,减小评估标准对于数据的依赖,保证各时段评估标准的一致性。最后,实时判断两者贴合度,完成数据向等级的并轨,得到以综合评估等级为判据的电能质量整体状态评价和以状态权重为参考的等级变化成因分析。通过算例分析验证了该评估方法能够实现实时评估,具备准确快速地反映电能质量随时间变化的能力,且评估流程具有普适性。     

基于故障电流积分比的直流配电网极间短路选线方案

柔性直流配电系统发生极间短路故障后,系统短路电流大,对系统安全稳定运行产生威胁,同时考虑到电力电子器件的耐受能力,换流器将会闭锁,导致故障信息量减少,对保护方案的速动性和可靠性提出了很高的要求。针对此问题,文章首先分析了直流线路极间短路故障电流特性,然后揭示了故障时区内外故障电流曲线的积分差异,最后提出基于线路故障电流积分比的极间短路选线方案。在实时数字仿真器（real time digital simulator, RTDS）上搭建基于模块化多电平换流器的直流配电网仿真模型,验证了所述方案的有效性与适用性,具有较好的耐受过渡电阻和抗噪能力。     

基于LightGBM的EAST杂质破裂预警

对全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环(EAST)运行放电期间发生的杂质破裂进行预测对未来的聚变装置的长脉冲稳态放电有重要意义. 根据杂质破裂的物理特性筛选出的2018年的334炮杂质破裂炮数据以及2021年的1628炮非破裂炮作为训练炮, 再由等离子体平衡、密度、电流以及辐射等8种诊断信号组成的训练样本以LightGBM算法训练出杂质破裂预测模型. 实验结果表明LightGBM算法模型可以对杂质破裂进行准确预测(成功预测率96.29%), 非破裂炮的误判率6.87%. 研究结果证明利用LightGBM进行EAST等离子体杂质破裂预警是可行的方案.     

卫星遥感在智慧森林防火监测预警系统的应用

近年来,气候异常多变,森林火灾频发,森林资源受损严重。森林火灾监测预警的准确和及时是减少森林火灾发生的关键,为切实解决森林防火中“监测预警不及时、不准确”的突出问题,结合森林防火监测预警的现状、面临的形势和存在的问题,研究利用卫星遥感等信息化技术建设智慧森林防火监测预警系统的设计与实现过程。系统的建成,尤其是卫星遥感在系统中的应用,对森林防火监测预警有较大帮助和辅助作用,有利于提升各级林业部门对火情的监测预警统一指挥和协调能力。     

最小权点覆盖下的智能电表通信故障区域预警方法

电表通信故障预警可以保证智能电表的通信安全,有利于实现对智能电能表的全过程质量管控。但是,智能电表的工作轨迹具有随机性,跟踪难度较大,其故障变量信息的提取难度较大。为此,提出了基于最小权点覆盖的智能电表通信故障区域预警方法。利用智能电表运行状态的观测向量作为故障检测的关键变量,计算出运行状态观测向量的平均轨迹。根据智能电表通信故障数据变量在不同时刻的运行轨迹,提取出智能电表通信故障的关键变量信息,完成智能电表通信故障的检测。在最小权点覆盖下,采集智能电表通信故障数据。利用Fisher准则,计算出智能电表通信故障属性的重要程度,通过设计智能电表通信故障区域预警算法,实现智能电表通信故障区域的预警。实验结果表明,研究方法可以成功预警智能电表通信故障,通过较高的预警准确率确保了智能电表的稳定运行。     

基于时空重采样的实时随机光源裁剪EI北大核心CSCD

为了渲染含大量动态光源的动态场景,提出一种时空重采样算法.首先利用实时随机光源裁剪对光源进行重要性采样,生成重采样样本;然后提出一种快速时空样本有效性判断方式,通过检查几何属性与可见性,避免错误选择重采样样本而引入误差;最后通过重采样复用时空样本,依样本权重选择重要样本进行着色,提高样本质量.自建场景与NVIDIA ORCA场景的实验结果表明,所提算法能够取得较好的采样质量,通过修改空间重采样数可平衡该算法的耗时与渲染质量,使之具有一定的拓展性;与实时随机光源裁剪算法相比,在相同采样数时该算法能够取得更高的渲染质量,而渲染质量相近时该算法耗时可减少20%~40%.     

一种基于APGD方法的随钻核磁共振测井快速反演算法

随钻核磁测井仪器受限于遥传带宽限制和测井时序要求,必须在井下测井仪器中快速实现回波T₂谱反演功能。根据实时性要求并结合原始回波串数据特点,设计一种基于加速投影梯度下降APGD(Accelerated Projected Gradient Descend)方法的回波T₂谱快速反演算法,充分利用FPGA硬件资源,采用分布式算法将矩阵乘法运算转换为查找表和累加移位操作,并对算法中开方、开根号等运算化简,提高算法执行效率。在自主研发的随钻核磁共振测井仪实验室刻度实验中的运行结果显示,实验结果与理论分析和数值计算相符合,实时性能满足随钻核磁测井仪器快速反演的需求,并且为随钻测井仪器井下数据处理技术领域的研究工作提供了有益的参考。     

基于实时电价响应的电动出租车充电负荷优化策略

与电动私家车相比,电动出租车充电负荷高得多且难以预测。因此电动出租车不可控的充电负荷可能会给配电系统带来巨大且无法预测的峰值,并造成严重损害。为解决该问题,本文提出了一种基于实时电价响应的电动出租车充电负荷优化策略,该策略可以有效调节充电负荷用来跟踪给定的负荷曲线。策略设计包括三个步骤,首先根据应用场景,简化电动出租车最佳充电决策。然后,提出了两种充电负荷聚合模型,分别描述了充电决策和实时电价之间的关系,以及充电决策和总电量之间的关系。最后,提出了一种有效的在线估计方法来计算适当的实时电价,以使充电负荷跟踪目标负荷,作为对价格的响应。仿真结果验证了所提策略的有效性。