长距离输水系统停泵水锤防护多目标优化研究北大核心CSCD

长距离有压输水系统中的水锤现象会导致管道系统振动或破裂,通常需增设水锤防护措施。为保障安全的同时降低水锤防护成本,针对长距离输水系统泵站停泵水锤过程中的水锤防护措施优化问题,提出基于随机森林(RF)算法与快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)协同的多目标优化方法。采用特征线法建立水力瞬变模型,构造期望样本集,利用RF算法拟合优化变量与优化目标间的映射关联。以最大水锤压力值、最大无量纲反转转速和水锤防护成本最小作为构建多目标优化模型目标函数,迭代搜索最优参数集。研究表明,该方法能在短时间内获得各目标均匀分布的停泵水锤防护优化方案集,所得方案满足规范中水锤防护要求,可为长距离输水系统停泵水锤的优化设计提供参考。     

基于BP神经网络与改进粒子群的光伏MPPT算法

针对光伏阵列在环境突变情况下尤其是局部阴影下的多峰值现象,提出一种基于反向传播(BP)神经网络与改进粒子群的最大功率点跟踪(MPPT)算法。该算法利用BP神经网络近似定位最大功率点,并利用对粒子群算法中的惯性权重值进行非线性动态优化后的改进粒子群精确定位最大功率点。仿真结果表明,复合算法可以更好地跟踪最大功率点,有效避免前期易陷入局部极值的问题,提高了精度,减小了功率振荡。     

基于扰动观察法的光伏 MPPT技术的仿真分析∗

为了解决光伏电池的输出特性受外界环境因素影响比较大的问题,达到有效利用光伏太阳能、提高光电转换效率的目的,从光伏电池的数学模型和输出特性入手,研究光伏发电系统的最大功率点跟踪算法.利用 MATLAB/ Simulink平台搭建光伏系统最大功率跟踪模型,基于 MPPT 的扰动观察法实现输出功率的最大值,并通过仿真验证其可行性和控制的有效性。     

计及用户参与不确定性的虚拟电厂分布鲁棒优化模型

灵活资源的需求响应行为在不同运行状态、激励水平下有很大的不确定性和差异性,需求响应优化方案的精准度有待进一步提高。针对这一问题,提出了一种虚拟电厂中计及用户需求响应不确定性的分布鲁棒优化方法。考虑可中断、可转移、可增长3种灵活资源的响应特性,构建包含用户响应特征参数的精细化需求响应模型;以提升虚拟电厂经济性、电网友好性和用户舒适性为子目标,构建促进多方利益最大化的多目标优化模型;基于数据驱动的分布鲁棒方法,构建精细化响应模型中随机参数的概率分布模糊集,提出虚拟电厂两阶段分布鲁棒优化模型,并采用强对偶理论进行转化求解。算例仿真结果表明所提模型能够提高需求响应精度和虚拟电厂经济收益。     

小功率水电站变速恒频控制系统研究

针对传统小水电站并网系统控制复杂、低流量下效率低等问题,提出一种基于电压空间矢量脉宽调制的永磁直驱水电并网控制系统。该系统采用背靠背的双PWM变流器将水轮发电机组和电网分离,通过电压空间矢量脉宽调制法实现能量的双向流动。机侧变流器采用单位功率因素控制,以发电机转速为控制对象,将水流冲击产生的有功电能输送到直流母线上,同时实时跟踪水轮机最佳转速点,实现水轮机组最大功率输出。网侧变流器采用基于电网电压矢量定向的有功、无功分解控制,以直流母线电压为控制对象,往电网传输有功电能,同时进行无功补偿。最后仿真及实验验证了该控制系统的有效性。     

基于超分辨率与在线检测DSST的红外小目标跟踪

红外小目标的相关研究在军事领域的制导、预警和边防间谍无人机检测中极其重要。针对红外小目标的跟踪研究,本文提出了一种基于超分辨率增强与在线检测DSST(Discriminative Scale Space Tracker)的小目标跟踪算法。首先,基于融入红外图像特征的超分辨率重建算法对原始图像进行更新,增强了弱小目标,然后,增强的图像被用作基于在线检测DSST算法的输入,得到响应映射,估计目标位置。实验结果表明,与几种最新算法相比,该算法在准确性方面表现出色。     

一种实时多尺度目标检测识别算法

无人机目标检测与识别任务中,目标随着飞行高度的改变尺寸发生显著变化。常规目标检测模型中,获取的小目标细节信息有限,检测精度较低;而适用于小目标的实时检测模型往往容易丢失大目标的背景信息,降低大目标的检测精度。针对以上多尺度目标检测识别任务难点,提出一种基于改进特征金字塔网络(Feature Pyramid Network, FPN)结构的实时多尺度目标检测识别模型。该模型通过增加特征金字塔层级覆盖更广的目标尺度,获取更为丰富的目标信息;同时,利用跨连接增加不同尺度特征融合的多样性,降低特征传导距离,保留更加完整的尺度特征来提高模型检测识别多尺度目标的性能。通过实验发现,相比于原始网络结构和相同特征层级的四层特征金字塔结构,加入改进特征金字塔结构的多尺度目标检测模型识别性能得到了提升。     

扩频体制低轨卫星通信信号捕获与跟踪系统设计

针对扩频体制下低轨卫星信号的捕获及跟踪等系统设计实现问题,根据卫星信号模型进行了捕获及跟踪算法设计,重点对基于快速傅里叶变换的快速捕获算法、锁频环、锁相环和码跟踪环路进行了设计,并进行了工程系统实现。试验验证表明,该系统可以实现码分多址体制低轨卫星信号捕获、跟踪处理,工作性能参数满足系统需求。