基于电动汽车驱动电机振动噪声优化的转子结构设计

为降低电动汽车驱动电机的振动噪声,提升电动汽车的振动噪声性能,本文以一台电动汽车驱动用永磁同步电机为研究对象,推导出转子分段错极情况下径向电磁力的解析表达式,并分析错极角度、分段数对径向电磁力的影响。为进一步削弱电磁振动噪声,采用有限元法对比研究了未优化、转子分段错极优化,以及在分段错极基础上采用非均匀气隙这3种情况下径向电磁力和电磁振动噪声的大小;结果表明,同时采用转子分段错极和非均匀气隙的优化方式对电机径向电磁力和振动噪声削弱效果最佳。样机实验验证了仿真结果的准确性,为电动汽车驱动电机减振降噪的设计提供参考。     

基于多主体博弈的园区综合能源系统优化方法

针对多个园区综合能源系统间存在能源浪费及利益冲突的问题,首先提出了考虑多主体博弈的园区综合能源系统双层优化模型,其中上层模型利用多个园区间经济关系进行合作博弈,得到园区间交互能量功率并将所得功率传输给下层模型,下层建立多目标合作博弈模型进行设备调度并反馈能源需求。其次,上下层合作博弈皆采用交替方向乘子法进行解耦,并交替迭代得到最优策略方案。最终利用Shapley值法进行利益分配。结果表明,园区多主体间的合作可以有效提升园区综合能源系统经济效益。实现多能源灵活调度及能源系统经济效率提升。     

面向低碳经济的人工智能赋能微电网优化运行技术

安全稳定高效、能量流动灵活、经济效益与环境效益兼顾等是微电网低碳经济运行的基础,然而随着多类型分布式电源、多利益主体的柔性负荷等接入微电网,以及“云计算–大数据–物联网–移动互联网–人工智能”技术广泛应用,微电网的组网模式、运行方式等正发生较大的改变。为此,梳理并归纳总结人工智能赋能微电网优化运行关键技术与挑战。首先,介绍微电网物理架构并总结智能化发展趋势,梳理微电网在低碳经济目标下的特点和优化运行所面临的挑战。其次,从决策变量、优化目标、约束条件和求解方法 4个方面阐述人工智能赋能微电网优化运行原理。再次,聚焦于可再生能源出力预测技术、微电网优化调度技术、碳交易机制、人工智能深度融合下不确定调控技术等典型应用场景,分析并总结人工智能赋能微电网优化运行的应用效果。最后,总结分析了人工智能赋能微电网优化运行的未来发展方向,为绿色微电网技术发展提供借鉴。     

考虑事件数据的产消者负荷预测方法及极端误差抑制策略

能源互联网技术推动了电力产消用户的规模化发展,产消者资源的优化运行与电力市场运营成为改善综合能效和投资收益的重要议题。产消用户的电力负荷精细化预测不但有益于提升分布式资源有限的容量价值,而且还能在售电侧市场全面放开时规避运营风险。首先,综述了产消者电力负荷预测技术及应用场景,提出了事件数据的含义并讨论了事件数据稀疏性带来的行为模式切变对于典型时序预测模型产生的极端预测误差问题。为避免解耦分析多元影响因素下的不确定性,构建了基于预测历史数据置信加权的短时预测修正模型,并分析了修正模型对于极限误差的收敛作用和经济性提升成效。最后,基于真实校园微电网工程运行数据验证了所提方法的有效性。     

基于直流限流电路的直流单极接地故障自适应重合闸技术

为避免柔性直流系统重合于永久性故障,造成二次过流冲击从而威胁系统安全,需采用预先判断故障性质的重合闸方法以确保系统的有效重启和可靠恢复。针对配置有混合式直流断路器的架空线柔性直流输电系统,提出一种基于直流限流电路的直流单极接地故障自适应重合闸技术。首先,提出直流限流电路拓扑结构并分析其工作原理,该拓扑由限流单元、吸能单元和故障性质判别单元组成,与混合式直流断路器串联接入直流线路。此后,结合故障发展过程,理论计算各阶段故障暂态电流、暂态电压的表达形式,并提出直流限流电路各元件的参数选择依据。最后,在PSCAD平台搭建系统模型并进行故障仿真,仿真结果表明所提自适应重合闸技术能准确判断故障性质,并具备较好耐过渡电阻能力。     

直流阻性家电特性测试与分类研究

为了给直流配用电系统中通用适配器的研究提供理论依据,全面地了解直流家用负载的特性尤为重要。对常见的直流家电中的直流阻性家电进行了大量实验测试。通过渐进升高直流阻性家电端电压,记录其端电压及负载电流数据,并对数据进行分析与处理,绘制了直流阻性家电伏安特性曲线以及斜率曲线;根据两种曲线的变化趋势及其规律,对直流阻性家电特性进行了分析与归纳,将直流阻性家电归为两类;基于分类以及两种曲线的特点,提出了三种适用于直流阻性家电通用适配的基本控制构想,为直流家电通用适配器的研究奠定了理论基础,为直流家电自适应适配起到了积极地促进作用,为直流用电技术的发展指引了方向。     

蓄意流量攻击下基于确定网络演算的互联电网自适应负荷频率控制策略

蓄意流量攻击通过抢占有限的网络带宽降低正常数据流的时效性。对于网络化负荷频率控制(load frequency control, LFC),流量攻击将造成稳定裕度下降、频率偏差幅度上升甚至越限事故。现有控制方案一般采用单一且固定的控制器保证最大攻击强度下的渐进稳定性,存在设计约束多、保守性大的缺点。因此提出了一种跟随攻击强度自适应调整控制器增益的LFC策略。首先,基于确定性网络演算,得到了无攻击场景下数据流传输延时上边界,并预设了一系列表征不同攻击强度的传输延时范围。其次,通过构造Lyapunov泛函,推导了针对每个攻击强度的控制器设计准则。最后,基于切换控制理论,确定了所提自适应方案所能容忍的最大攻击强度变化频率。仿真表明,与现有控制方案相比,所提方法的频率偏差幅度可下降12.60%,区域控制误差的绝对值误差积分可下降10.85%。     

基于超级电容的新能源惯量-阻尼-电抗综合模拟控制方案

光伏、风电等新能源发电大规模接入电网逐步替代传统同步机,导致电网惯量和阻尼水平不断下降,威胁电网安全稳定运行。针对上述问题,提出了一种基于超级电容的新能源惯量阻尼电抗综合模拟控制(composite inertia-damping-impedance emulation control, IDIE)方案。通过联立同步机转子运动方程和超级电容功率动态方程,并结合同步机功率传输方程,设计了通过控制超级电容有功功率以综合模拟同步机旋转质量、阻尼绕组和绕组电抗三者物理特性的核心算法。并利用小信号稳定性分析对方案关键参数进行优化。最后,基于控制器硬件在环试验在各种暂态工况下对IDIE方案进行了评估。结果表明,IDIE方案在灵活模拟同步机惯量的同时,可通过配置优化模拟阻尼和模拟电抗,保障频率稳定性,支撑电网动态运行。     

基于多智能体的太阳能无人机能源控制

为满足太阳能无人机对长航时飞行和高载重能力的需求,研究能源系统的储能均衡控制问题.通过将太阳能无人机中每个由光伏-储能-输出单元组成的发电节点作为一个智能体,设计基于多智能体的分布式控制器并给出满足系统约束的控制算法,实现储能单元荷电状态的一致性.分别针对连续系统模型和离散系统模型给出分布式控制协议,并通过理论分析说明连续和离散的控制协议均可实现控制目标.通过搭建半实物平台进行实测验证,采用光伏模拟器和电子负载模拟能源系统运行的外部环境,以18650锂离子电池作为储能单元,实验结果表明,分布式协同控制协议能够有效地解决光伏功率不均及电池参数差异导致的不均衡问题,使系统的充放电深度得以有效提升.     

智能电网AMI领域IDS研究综述北大核心CSCD

高级计量基础设施(Advanced Metering Infrastructure,AMI)作为智能电网的关键组件,有效支撑了智能电网实时交互分布式能源发电和存储等重要环节。AMI中网络的接入也使得智能电网面临着愈发严峻的安全风险。在AMI的安全领域中,入侵检测系统(Intrusion Detection System,IDS)凭借着其主动检测攻击的能力而被广泛应用。文章通过介绍智能电网关键组件AMI的架构,分析确定了AMI面对异常访问的安全薄弱点。在此基础上,文章调研了面向连接和面向设备的IDS研究现状,详述了近年来IDS在AMI领域中的应用与发展,归纳分析了IDS在AMI领域中仍存在的问题,并给出了层次化展望。