直流微电网分布式储能系统精确电流分配策略

在孤岛直流微电网中,需要采用储能系统（energy storage system,ESS）来维持发电和负载消耗之间的功率平衡。为了避免分布式储能单元（distributed energy storage units,DESU）的过度充放电,针对不同容量的分布式储能单元设计了基于自适应虚拟阻抗的荷电状态（state of charge, SOC）均衡策略。同时,提出了精确电流分配方法来消除不匹配线路电阻对SOC均衡的影响。通过所提方法,具有较高SOC的DESU在放电期间可向直流微电网提供更多的功率,反之亦然。此外,根据系统特征方程分析了所提方案的稳定性。最后,通过基于实时数字仿真系统（real time digital simulation,RTDS）的算例结果验证了所提控制策略的有效性。     

局域能源市场多产消者P2P交易框架设计

随着局域能源市场中分布式能源的大量接入和电力系统运行方式的逐渐转变,具有电能生产/消费行为的产消者得到了广泛关注与研究。在此背景下,为提高小规模能源在局域能源市场中的就地消纳能力,设计了一种面向局域能源市场中多产消者的点对点(P2P)日前市场交易框架。在局域能源市场建立了P2P市场交易平台,并对产消者的基本特征进行了归纳分析,提出了典型的产消者组合类型;在产消者层面,采用供给函数均衡模型对产消者竞价行为进行建模,确立了含多产消者的P2P交易平台参与局域能源市场交易;采用连续双边拍卖机制对产消者之间进行P2P匹配,并确定交易过程中的拍卖价格和交易价格。最后,通过算例验证了所提P2P交易框架的有效性。     

位置敏感探测器光斑脱靶误差补偿方法研究

为了提高位置敏感探测器(PSD)的位置检测范围,解决光斑在探测器光敏面脱靶时无法准确定位光斑的问题,提出一种光斑脱靶误差补偿方法,分析了脱靶前后PSD检测光斑能量重心变化规律,建立了PSD光强信号与位置检测误差间的函数关系。实验结果表明:当PSD光敏面尺寸为12mm×12mm时,对于半径为5mm的高斯光斑,通过所提出的光斑补偿方案补偿后PSD的X轴检测范围提高了66.7%,位置检测平均相对误差不超过5%,该方法对提高PSD位置检测性能具有重要的意义。     

基于粒子群优化与K-means聚类的配网5G改造经济性评价方法

针对现有4G网络难以满足配电网业务,而5G通信在配网应用中经济性尚不明确的问题,提出一种基于粒子群优化与K-means聚类的配网通信改造经济性评价方法。建立5G与现有4G通信方式在配网中的基站规划模型,利用自适应粒子群算法与K-means聚类算法,对2种通信方式下的基站安装进行优化;建立改造成本模型,计算5G改造与现有4G通信下的建设成本;建立通信改造经济性评价模型,利用粒子群算法进行优化求解,进而利用求解出的结果评估2种通信在配电网改造中的经济性。     

基于ESO-UKF的动力电池内部温度在线估计

准确的内部温度估计对动力电池的安全使用至关重要,为了在线获取准确的电池内部温度,本文提出一种基于温度估计模型的ESO-UKF电池内部温度估计方法。其中温度估计模型由Bernardi生热模型与热路传热模型组成,生热模型中端电压由神经网络获取,传热模型参数由递推最小二乘法辨识得到;该算法利用温度估计模型的离散状态空间描述,提出ESO-UKF进行电池内部温度的在线估计,将影响估计精度的传感器偏差视为扩展状态与原状态一起估计,实现了对不确定状态的估计;测试验证表明该算法的估计误差小于1℃,能够实现多工况下内部温度的在线估计,估计精度高、适应性强。     

基于调水工程的智慧水利应用架构管控体系方法论研究

随着智慧城市的发展,智慧水利作为智慧社会的重要组成部分,推动水利信息化发展进入新阶段,调水工程的应用架构管控体系对智慧水利调水工程发展起到决定性作用。通过对调水工程的应用架构管控体系的梳理,进一步形成智慧水利应用架构管控体系方法论。     

基于智能手机平台的计算光学显微成像技术研究综述

计算光学显微成像技术将光学编码和计算解码相结合,通过光学操作和图像算法重建来恢复微观物体的多维信息,为显微成像技术突破传统成像能力提供了强大的助力。这项技术的发展得益于现代光学系统、图像传感器以及高性能数据处理设备的优化,同时也被先进的通信技术和设备的发展所赋能。智能手机平台作为高度集成化的电子设备,具有先进的图像传感器和高性能的处理器,可以采集光学系统的图像并运行图像处理算法,为计算光学显微成像技术的实现创造了全新的方式。进一步地,作为可移动通信终端,智能手机平台开放的操作系统和多样的无线网络接入方法,赋予了显微镜灵活智能化操控能力与丰富的显示和处理分析功能,可用于实现各种复杂环境下多样化的生物学检测应用。文中从四个方面综述了基于智能手机平台的计算光学显微成像技术,首先综述了智能手机平台作为光学成像器件的新型显微成像光路设计,接下来介绍了基于智能手机平台先进传感器的计算光学高通量显微成像技术,然后介绍了智能手机平台的数据处理能力和互联能力在计算显微成像中的应用,最后讨论了这项技术现存在的一些问题及解决方向。     

D2D通信中一种基于非数据辅助误差适量幅度的同信道干扰控制方法及其性能分析

针对D2D通信系统中广泛存在的同信道干扰问题,该文提出一种基于非数据辅助误差矢量幅度(NDA-EVM)进行同信道干扰分析的方法.以NDA-EVM作为信道质量评估参量,推导信号在M-QAM调制下的NDA-EVM统一计算模型,利用信道增益建立NDA-EVM同信道干扰分布模型,并进一步求解该模型的性能上限,从而量化同信道干扰.理论分析和仿真实验表明,相对于传统算法,该文所提上限的计算时间复杂度由O(M 2)降为O(M),提高了信道评估时效性;推导性能上限与理论值吻合度高,特别是在低SNR时为紧上界,两者最小均方根误差RMSE低至0.2615.     

Fault detection of energy-aware grid systems in big data environment

Grid technology based on parallel theory is used to study a large amount of data processing. This research mainly discusses the fault detection of grid dynamic system in a big data environment. In order to verify the communication efficiency between different security nodes of the ZSS system under different operating system conditions, this study will use four physical computers and VM Ware software to establish a simulated communication environment, using GlobusToolkit (GT)'s existing deployment mechanism to realize the overall grid dynamic deployment architecture. Using Web service technology remotely calls the monitoring module interface of resource nodes in the domain and uses standard protocols to send monitoring data. At the same time, in order for the management node to save the monitoring data in the local standardized form of XML, the administrator can use the saved historical data to process system failures, analyze, and predict system performance. In order to solve the problem of information explosion, a fault detector is used to precisely control the cost of message detection and the state distribution of the detection result and the time of message delay. Under special circumstances, it takes 60 min to execute a 30-min job, and the fault detection point consumes an average of 54.33 min. The research results show that the fault-tolerant strategy can improve the performance of resource consumption in the fault-tolerant tracking system. Adopting the method of dynamically adjustable detection interval can effectively reduce the overhead of the grid dynamic system. The detection method used in this study can meet the application requirements of the grid.     

Metal Micropatterning by Triboelectric Spark Discharge

Metal micropatterns play critical roles in flexible electronics. However, the lack of versatile strategies for micropatterning of diverse metal materials on various thin, flexible or stretchable substrates has limited the rapid development of flexible electronics. Here, a metal micropatterning method by triboelectric spark discharge under atmospheric environment is developed, where a triboelectric nanogenerator (TENG) is employed to precisely and safely control the voltage, current, and frequency of the spark discharges. Micropatterns of metal films like gold, silver, copper, aluminum and platinum are successfully fabricated on substrates of polyimide, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polydimethylsiloxane, paper or latex, even on ultrathin substrates (5 μm thick) without damage, where the feature sizes of metal patterns are controllable from 20 μm to 1 mm. Experimental insights into the triboelectric spark discharge behaviors and the pattern feature sizes control are discussed. A straightforward fabrication of metal patterns on the balloon surface or human skin through “handwriting” by a pencil as discharge electrode is realized. Besides metals, extended processibility of conductive materials like carbon nanotubes, graphene, MXene, graphite, carbon fibers, and conductive polymers are also demonstrated. This work proves the possibility of microfabrication by TENG, which is of simplicity and attractiveness for flexible electronics.