基于深度确定性策略梯度与模糊PID的直流微电网VRB储能系统就地层功率控制

针对直流微电网全钒液流电池(vanadium redox flow battery, VRB)储能系统在实际运行时就地控制层中的功率控制器存在时滞、精度低及抗干扰能力差等问题,提出了一种基于深度确定性策略梯度与模糊PID的功率跟踪控制策略。首先,建立VRB的等效电路模型来描述功率传输特性,并设计了由模糊PID与深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient, DDPG)算法组成的复合控制器。将模糊PID作为主控制器对功率环进行控制,DDPG作为辅助控制器来补偿功率跟踪误差。然后,设计了VRB储能系统就地层功率跟踪控制器,采用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)对PID参数和模糊规则进行优化,并通过阶跃信号对优化后的系统输出响应进行测试。同时将分配指令功率与储能单元给定功率偏差作为数据集在DDPG中进行训练,以提高主控制器的响应速度和抗干扰能力。最后,通过在3种不同场景的算例下进行仿真,验证了控制策略的有效性及稳定性。结果表明：所提控制策略在电池充放电时,能够快速地跟踪到功率指令值;实时跟踪时,跟踪功率值与调度指令值偏差小于±2%;受到扰动时,能准确修正功率偏差,满足实际要求。     

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。     

基于定频MPC的飞跨电容储能双向直流变换器低频波动功率抑制策略

为抑制直流母线低频波动功率对储能系统的影响,以飞跨电容双向直流变换器为研究对象,提出基于单目标定频模型预测控制(model predictive control, MPC)低频波动功率抑制策略。为降低传统MPC算法的运算负荷,通过对变换器数学模型进行分析,提出一种单目标定频MPC控制算法。该算法仅需通过电感电流单目标约束函数,即可实现对系统电流及双端飞跨电容电压的控制,无须对两端飞跨电容电压进行独立寻优,极大地降低了计算量。为实现对储能系统低频波动功率的抑制,引入低频波动功率抑制算法,通过与所提MPC算法的融合,使最终控制方案能够在实现储能控制目标的前提下,具备低频波动功率抑制能力,且保持良好的动态性能。通过搭建小功率实验平台对所提控制策略的有效性进行了验证。     

基于转移阻抗模型的功率回路和信号回路间串扰建模与试验验证

由于列车和船舶上的空间有限,互连非屏蔽线缆的空间非常小,导致非屏蔽线缆之间存在严重的串扰问题。其中功率回路对信号回路的串扰会严重影响信号的质量和系统的正常运行,因此有必要估计功率回路中共模和差模电磁干扰对信号回路的影响,为此提出了一种可扩展的级联多端口网络模型,可对线缆间共模和差模串扰进行精准建模,准确估计出功率回路对信号回路的影响。最后,搭建了试验台架进行验证,实验结果验证了该方法的有效性。     

对海监视雷达杂波的建模及仿真

杂波是雷达回波信号的重要组成部分,研究中常用幅度概率分布模型和相关谱型来描述。采用零记忆非线性变换法(ZMNL)进行建模设计,生成同时满足幅度分布条件和相关特性的随机序列,并将模拟杂波数据的概率密度和功率谱与理论曲线对比,进一步验证 ZMNL 法杂波建模的有效性和准确性。最后针对海航大学对海探测的雷达回波实测数据,进行海杂波和云雨杂波回波的幅度概率分布和功率谱的分析。     

瞬时功率下分布式电能计量自动计费方法研究

随着电力系统中各类非线性负载的使用日益增多,电能计量自动计费越来越受关注。对此,提出了瞬时功率下分布式电能计量自动计费方法。首先,分析瞬时功率下ADE7880芯片功能,利用单片机驱动与调用整体的功能模块,通过采集器模块采集电压与电流信号。然后,构建电能网关结构,通过电路调理模块调整并转换采集的电压、电流信号,输送至瞬时功率测量模块。最后,将瞬时有功功率传递至分布式电能计量模块,完成瞬时功率下电能计量自动计费方法研究。试验结果表明,所研究的瞬时功率下分布式电能计量自动计费方法的瞬时功率测量精度较高、功率测量稳定性较优,可精准计算用户使用电能的费用,具有较好的自动计费效果。     

一种结合机器学习的移动边缘计算的切换预测方法

随着移动通信的发展,减少通信延时成为关键性问题,因此,提出了一种使用机器学习方法的移动边缘计算(MEC)移动性管理。移动性决策基于参考信号接收功率(RSRP)值和不确定性预测器。使用神经网络建立预测器,输出不同相邻单元的RSRP平均值和标准偏差,推导了切换概率的封闭表达式。基于这些可能性,MEC服务器能够提前缓存用户服务,以便将切换期间的中断降至最低。实验结果表明,提出的方法能够满足实际需求。     

基于卷积神经网络的空间导航信号自动抗干扰技术研究

由于空间导航信号在传输过程中易受其他信号的干扰,为此构建基于卷积神经网络的空间导航信号自动抗干扰模型。利用卷积层的局部过滤器,对输入的信号内积计算,将维数值传输至池化层局部求平均值,提取特征信号;对有用信号实施波束保形,使得在抑制干扰信号的同时保护有用信号,计算空间导航信号信噪比。由信道、天线阵面、自适应处理模块和组合定位系统构建自动抗干扰模型,实现对干扰信号的自动抑制。仿真实验结果表明,所提方法可对干扰信号精准估计,并将误差控制在最小,实现了确保有用信号不被破坏的前提下对干扰信号的有效抑制。     

Ｋ波段可调功率分配比的ＭＥＭＳ五端口环形结研究

本文提出了一种基于MEMS悬臂梁开关的五端口环形结的结构,以实现可调谐的功率分配比。在结构上,采用MEMS悬臂梁开关控制环形结信号线是否接地短路,进而控制整体电路的拓扑结构,达到输出端口的功率分配比可调的效果。建立了五端口环形结等效电路的S参数微波系统模型,并通过理论模型与仿真结果相比较,验证了模型的正确性。利用该模型可知,对于四分之一波长时,在UP态,端口1的微波信号功率被等分至端口2和端口4,端口3和端口5近乎无输出;在DOWN态,端口1的微波信号功率被分至端口2、端口3、端口4和端口5输出,其中端口2和端口4的输出功率相等,而端口3和端口5的输出功率占端口2或端口4的一半。经过有限元软件验证,在K波段中心频率22 GHz附近,UP态时S_11,S_31,S_51均小于-20 dB,S_21,S_41均大于-3.3 dB;DOWN态时S_11小于-17 dB,S_21-S_31和S_41-S_51均接近3 dB,验证了设计的有效性。     

基于多尺度多方向Gabor变换的Tsallis熵阈值分割方法

为了能在统一框架内处理无模态、单模态、双模态或者多模态直方图情形下的自动阈值选取问题,该文提出一种基于多尺度多方向Gabor变换的Tsallis熵阈值分割方法(MGTE)。该方法先通过Gabor变换得到多尺度乘积图像,然后利用内外轮廓图像从多尺度乘积图像中重构1维直方图,并在重构1维直方图上采用Tsallis熵计算模型来选取4个方向Tsallis熵取最大值时对应的阈值,最后对4个方向的阈值进行加权求和作为最终分割阈值。将提出的方法和5个分割方法在4幅合成图像和40幅真实世界图像上进行了实验。结果表明提出的方法虽然计算效率不占优势,但它的分割适应性和分割精度有明显的提高。