神经网络在继电保护及故障诊断中的应用

采用人工神经网络是实现自适应继电保护和智能故障诊断的一条新途径。文中对国内外这方 面的研究现状进行了综述，提出了一些新的观点，并指出了需要进一步研究的方向和主要内 容。     

随机聚焦搜索优化算法

提出了一种新的优化算法: 随机聚焦搜索. 该算法属于群集智能, 它模仿了人类的搜索行为及其在搜索过程中的随机性, 算法简单并且计算复杂度小. 在对一系列典型复杂函数的优化测试中, 通过与差分进化算法和全面学习的粒子群算法进行对比, 验证了该算法性能. 仿真结果表明, 该算法能解决大多数benchmark函数问题, 并且有较快的寻优速度, 可以在一定程度上替代现有的优化算法.     

基于DM642的铁路路障视频报警系统设计

基于TMS320DM642 DSP、视频处理技术和无线传输技术设计并实现了一种嵌入式铁路路障视频报警系统。给出了系统的总体结构和各个组成模块,分析了图像采集、图像处理和无线报警部分的具体功能。采用基于Canny边缘检测技术和聚合接续法的铁路框架提取方法,实现了铁轨曲线区段的提取。     

引入自监督机制的燃料电池水管理系统健康状态检测方法EI北大核心CSCD

为保证质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)运行过程中的安全性和平稳性,该文提出一种引入自监督机制的燃料电池水管理系统健康状态检测方法。该方法的计算网络引入自监督机制挖掘数据特征,具体通过堆叠两层稀疏收缩自编码器(sparse contractive autoencoder,SCAE)实现功能。该自编码网络以逐层贪婪训练的方式完成参数初始化,避免因初值取值不佳使得网络参数训练陷入局部最优解。同时,改进的自编码网络也能有效避免模型过拟合,从而达到良好的特征提取效果。用Softmax分类器替换最后一个自编码器的输出层,然后运用Adadelta算法进行基于自适应学习率的自编码网络权值微调,从而完成系统识别网络的搭建。该算法根据梯度动态调节学习率大小,使得网络权值快速逼近符合数据特点的最佳取值。实验结果表明,该方法能快速准确地识别PEMFC正常、水淹和膜干3种状态,检测正确率高达98.5%,检测时间为3.24s。与线性判别分析-概率神经网络(linear discriminant analysis-probabilistic neural network,LDAPNN)、稀疏自编码器-支持向量机(sparse autoencodersupport vector machine,SAE-SVM)和主成分分析-向后传播神经网络(principal component analysis-backpropagation neural network,PCA-BPNN)方法相比,所提方法计算时间分别减少3.08、5.38和7.15s,准确率分别提高7.92、25.08和9.08%。普适性验证表明,该方法对于多节电池的健康状态检测同样适用。     

基于组合算法和径向基神经网络的断路器故障预测模型

针对断路器操作机械的故障检测,利用断路器的操作电流轮廓线,研究了构造径向基函数神经网络的算法,提出一种组合算法优化径向基神经网络的故障预测模型,该算法构建的径向基神经网络具有隐节点数稳定性好,输出误差和离散性小.仿真结果表明了该方法的有效性.     

计及功率交互约束的含电-氢混合储能的多微电网系统容量优化配置

在混合交直流多微网系统中,其经济性和运行可靠性受到容量优化配置的影响。考虑到基于电储能以及氢储能系统(电解槽/燃料电池/储氢罐)的混合储能系统所具有的优势,建立了电-氢混合储能型多微网系统框架。其次,针对电-氢混合储能型多微网系统,提出了考虑系统的实时能量供需状态和储能状态的多微网运行控制策略。在容量优化配置模型中引入功率交互约束模型,并在配置过程中嵌入所提出的运行控制策略。最后,以算例分析证明功率交互约束的必要性,并采用灰狼-正弦余弦优化算法求解配置模型。所得配置结果优于改进灰狼算法和改进粒子群算法。通过模拟全年运行情况,验证了所提优化配置方法的有效性和电-氢混合储能系统在季节性储能上的优势。     

基于扩张状态观测器的PEMFC发电系统串级滑模控制方法

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)发电系统过氧比(oxygen excess ratio,OER)控制过程中存在强非线性、不确定性以及外部干扰,对系统的稳定高效运行提出挑战。提出一种基于扩张状态观测器(extended state observer, ESO)的串级滑模控制(cascade sliding mode control,CSMC)方法。该控制方法采用双环控制策略,控制内环为基于ESO的等速趋近律滑模算法,其中ESO用于实现系统总扰动的实时观测与反馈补偿;外环为在一定系统边界下快速收敛的Super-twisting滑模算法。最后,在RT-LAB半实物平台上,考虑扰动及参数摄动,对所提出的CSMC方法进行对比实验。实验结果表明,所提出的控制方法不仅具有更快的响应速度及更小超调量,而且能够更好地抑制外部扰动及内部不确定性的影响,表现出更强的抗扰能力和鲁棒性。     

牵引变电站自动化系统的通信技术

针对电气化铁路牵引变电站的实际情况,结合变电站自动化系统的发展趋势,详细讨论了分层分布式牵引变电站的站内通信及与远方调度中心的通信。站内采用LonWork测控网与以太网两级通信机制,多个变电站与调度中心采用DDN方式组网通信。分析及现场试验有力地表明,该方案能满足变电站自动化系统对通信的高可靠性、灵活性和实时性的要求,为进一步实现变电站无人值班打下良好基础。     

低水压管路安装法

夏季用水量大,致使自来水压力下降,尤其在傍晚的用水高峰期,水压更低。给夏季太阳能热水器的使用带来不便。最近,我经过试验,只增加一个自来水阀门,就较理想地解决了冷热水中和的问题,介绍如下:     

基于机理模型的质子交换膜燃料电池动态特性分析

详细分析了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的机理模型,在此基础上运用Matlab的Simulink仿真工具建立PEMFC电堆的动态仿真模型.通过所建立的电堆动态仿真模型,就能够研究主要运行参数对电堆动态特性输出的影响.当电堆输出电流出现阶跃变化时,仿真分析了电堆的输出电压、输出功率、消耗功率、电堆等效内阻和电堆效率的动态响应.仿真结果和已知文献的实验数据基本一致,表明建立的电堆模型是正确、可操作和有效的.该研究有助于实现对PEMFC电堆的实时分析和动态优化,为PEMFC的实际应用提供了帮助.