基于SA-PSO算法优化CNN的电能质量扰动分类模型

针对传统电能质量扰动分类模型中扰动特征复杂、识别步骤繁琐的问题,提出了一种通过模拟退火(SA)算法与粒子群优化(PSO)算法相结合来优化卷积神经网络(CNN)的电能质量扰动分类模型。将CNN卷积层中的二维卷积核替换成一维卷积核;采用SA算法对PSO算法进行改进,规避PSO算法陷入局部最优的困境;采用改进后的PSO算法对CNN进行参数寻优;利用优化CNN提取和筛选合适的特征,根据这些特征利用分类器得到最终分类结果。通过算例分析得出,使用基于SA-PSO算法优化的CNN的电能质量扰动分类模型能精确地识别出电能质量扰动信号。

基于改进粒子群算法的分散式电采暖负荷模型参数辨识

分散式电采暖负荷是一种具有巨大调节潜力的需求响应资源,但是,用户行为差异、太阳辐照度等随机因素为建立精确的分散式电采暖负荷模型增加了一定难度。首先,结合具体应用场景,搭建基于气候模拟平台的分散式电采暖负荷实验平台,采集负荷建模实验数据。然后,针对分散式电采暖负荷二阶等效热参数模型方程较为复杂的问题,以仿真温度与实测温度之间的误差最小为目标,提出基于改进粒子群算法的模型参数辨识方法,建立分散式电采暖负荷模型。最后,通过改变数据采样周期,对负荷模型进行优化。结果表明,所提参数辨识及建模优化方法可以有效地提高分散式电采暖负荷二阶等效热参数模型精度。

基于EDEM的采捕机械轮胎与滩涂土壤耦合性研究

本研究使用EDEM模拟软件和Solidworks搭建滩涂土壤模型和采捕车辆轮胎模型进行仿真分析,研究了轮壤耦合特性。结果显示EPDM60材质轮胎扭矩达到峰值速度最快,并对土壤颗粒势能有影响。调整轮胎材质可以提高工作效率和性能。天然橡胶材质的轮胎土壤压实性较强,势能高。该研究可为采捕设备设计提供参考依据。

海珍品采捕双机械手协调运动轨迹规划研究

为替代传统的人工、机械采捕方式,实现海珍品的自动化、精准化采捕,设计了一种水下采捕双机械手,主机械手具有抓取功能,副机械手完成收集任务,双手协调作业完成采捕作业。所设计的主、副机械手关节均采用独立电机驱动,保证了采捕机械手的灵活性,建立了双机械手三维实体模型。基于D-H法建立了双机械手运动学模型,并验证了模型的正确性。通过MATLAB与ADAMS联合仿真平台得出了双机械手无碰撞路径,并进行了仿真验证。结果表明,双机械手运动路径能够有效地进行空间避障和自避障,水下采捕双机械手可为渔业装备技术人员提供参考。

基于粒子群优化与卷积神经网络的电能质量扰动分类方法

针对传统电能质量扰动分类方法中人工选取特征困难、步骤繁琐和分类准确率低等问题,提出了一种基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法与卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的扰动分类方法。首先,利用reshape函数将各电能质量扰动信号的一维时间序列分别转成行列相等的二维矩阵,并对这些二维矩阵进行适当划分,形成训练数据集和测试数据集;其次,基于CNN构建电能质量扰动的分类模型;再次,采用PSO算法对该分类模型的参数进行优化,使用训练数据集对优化后的电能质量扰动分类模型进行训练;最后,使用测试数据集对经过训练的电能质量扰动分类模型进行测试,根据输出标签得到各类电能质量扰动的分类结果。仿真结果表明:该分类模型可以自行提取电能质量扰动数据的特征,相较于其他电能质量扰动分类模型,其对电能质量扰动信号的分类准确率更高。

菲律宾蛤仔清洗分级整机设计及参数优化

针对捕捞后菲律宾蛤仔清洗不彻底、分级精度低、破损率高、效率缓慢等难题,本研究设计了一种菲律宾蛤仔清洗分级一体机以实现菲律宾蛤仔清洗与分级作业。确定了毛刷辊配合高压喷淋的清洗方法、滚筒式筛分的分级方式,完成了滚筒筛筛分机构、高压水喷淋结构等关键部件设计、选型。开展了清洗分级一体机作业参数的EDEM离散元仿真分析。仿真结果显示:当毛刷辊转速3 r/min、滚筒筛转速15 r/min、滚筒筛倾角3°时,分级精度为91%。经过样机作业测试,在此参数下分级精度达到91%,蛤仔破损率在1%~2%之间,其壳体附着泥沙冲洗干净。研究表明,该清洗分级一体机实现了对菲律宾蛤仔的高效率、高品质的清洗分级。

电池储能单元群参与电力系统二次调频的功率分配策略

大规模电池储能电站响应频繁的电力系统二次调频小额功率需求时,面临二次调频功率在电池储能单元群之间分配的问题,分配不当会劣化储能电站运行效率。文中分析了电池储能单元充放电功率对其能量转换效率的影响,构建了电池储能单元充放电功率-效率模型,提出使电池储能电站整体能量转换效率最大化的电池储能单元群功率分配策略。该策略可以提高电池储能电站运行效率、减小功率损失,同时在小额调频功率需求场景下可以减少电池储能单元响应数量和延长电池储能电站寿命。仿真分析验证了所提功率分配策略的有效性,与按比例功率分配策略和最大充放电功率分配策略对比结果表明,所提出的功率分配策略在提升电池储能系统运行效率以及减缓电池寿命衰减方面均具有优势。

基于温度预报的户用电采暖负荷可调节能力评估

在用能的低碳化需求背景下,户用电采暖有逐渐规模化应用的趋势,将成为电力系统运行中重要的可调节负荷资源。提出了一种基于温度预报的户用电采暖负荷可调节能力评估方法,为实现电采暖用户参与电网负荷调节提供了重要参考依据。该方法基于户用电采暖暂态热平衡关系模型,引入某一时段数值天气预报的温度参数,进行仿真计算,评估出该时段在满足人体舒适的温度区间下的户用电采暖的负荷可调节能力,并通过具体实例验证了所述评估方法的可行性与有效性。

双馈风电机组参与持续调频的双向功率约束及其影响

风电机组参与调频是解决高比例可再生能源电力系统调节能力不足的手段之一,双馈风电机组可通过转子超速预留部分功率而获得双向调频能力。风电机组的双向可调频功率受额定转速制约,本文根据风电机组的基本运行方程,推导了双馈风电机组转子超速时最大调节功率表达式,指出风电机组的双向可调频功率受功率预留系数和最大调节功率约束。分析风电机组参与持续调频时双向功率约束的影响,给出了风电机组可实现的调差系数域。以某风电场24h实测数据,在实际频率变化过程中仿真计算风电机组调频功率达到调差系数水平的程度,实证分析了功率预留系数对系统频率质量、风电机组调频功率、风功率利用情况的影响。研究结果表明评估风电机组参与持续调频的效果时必须考虑双向功率约束的影响。

10 kW/20 kWh锂电池储能协同风电一次调频备用的实验验证

将风电机组的比例弃风电量作为一次调频备用基本单元,基于电网的15 min一次调频备用持续输出要求,提出储能系统最大值配置法协同风电场作为风电一次调频备用补充,采用10 k W/20 k Wh锂电池储能系统对锂电池参与电力系统一次调频能力进行实验验证,结果表明锂电池储能系统能快速精确跟踪调频调度指令,具备协同风电参与电力系统一次调频的能力。

“一体两翼”新工科国际化人才培养模式改革

当前,新工科国际化工程人才培养面临的主要困境是国际化办学理念未能有效深入,多元利益主体缺乏协同发展机制,理论与实践脱节,工程英语能力薄弱,跨文化沟通能力欠缺,国际化师资队伍短缺。结合大连海洋大学与新西兰合作办学项目,开展“一体两翼”新工科国际化人才培养模式改革,强化国际化人才综合能力培育,实现了多元协同发展,推动新工科改革与国际化改革融合,助力高质量教育体系和人类命运共同体建设。

风电外送通道极限传输能力的自适应向量机估计

风电随机性和间歇性导致基于典型方式计算的通道极限输电能力(TTC)有效性降低。提出一种TTC的自适应向量机估计方法,通过风电与负荷场景聚类形成代表性场景,采用重复潮流-二分法计算各场景下含暂稳约束的断面TTC值,经过最大信息系数与基于非参互信息的无监督特征筛选后,利用基于网格搜索-遗传算法寻优的自适应支持向量机对TTC进行回归估计。算例验证表明,该方法具备较强的数据拟合能力和非线性泛化能力,在线计算结果精确,能够实现TTC快速在线估计。

埋栖贝类采捕机研究进展

中国是蛤、蛏等埋栖贝类养殖大国,采捕作为埋栖贝类养殖的关键环节,采捕技术及装备的先进性和生态性直接影响贝类养殖健康和可持续发展。近年来随着养殖技术的不断进步,埋栖贝类养殖规模不断扩大,但落后的采捕装备已成为制约中国贝类养殖进一步发展的主要因素。本文依据工作原理对国内外埋栖贝类采捕机进行了分类,系统介绍了各类采捕机的结构和性能特点,梳理分析了采捕机的研究进展和应用现状,总结了中国埋栖贝类采捕机在理论研究、结构设计、智能控制和生态影响方面存在的问题并提出了相应发展对策,以期为中国埋栖贝类采捕技术及装备研发提供参考。

揭示电力系统运行数据中因果关系的逆信息熵因果推理方法

随着电力系统数据采集手段的不断完善,基于数据的分析方法在电力系统运行分析中扮演着日益重要的角色。现有的数据分析方法主要分析数据之间的相关关系。事实上,两个强相关变量间通常呈现出不对称的因果关系。若能揭示电力系统运行变量间的因果关系,必将有助于深刻地洞察电力系统运行的内在规律性。近年来,因果推断的研究取得很大进展,使得基于数据的因果分析成为可能。该文从物理机制上揭示电力系统中强相关变量之间因果关系的不对称属性;提出一种逆信息熵因果推理(reciprocal information entropy causal inference,RIECI)方法,所构建的指标不仅可以有效判别相关变量间的因果方向,还能正确反映因果强度。在电力系统算例中的验证表明,RIECI方法能有效揭示电力系统运行数据中的因果关系。对电力系统运行数据中因果关系的分析对于认知电力系统运行机理和正确调控电力系统运行状态有重要意义。

不同温度和密封包装的活体菲律宾蛤仔理化和感官指标变化及货架期预测

为研究密封包装方式及温度对活品菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum品质的影响,将壳长为(40±5)mm的活品菲律宾蛤仔在0、5、10、15℃温度下采用真空、充氧、空气3种密封包装贮藏,分析存活期间蛤仔理化和感官指标的变化,并通过动力学反应结合Arrhenius方程推导活品菲律宾蛤仔pH值、菌落总数、糖原和色度差的货架期预测模型。结果表明:活品菲律宾蛤仔采用充氧包装更有利于其存活及品质的稳定,活品菲律宾蛤仔随贮藏时间的延长,感官评分及糖原含量下降明显,pH值、细菌总数及色度差均呈上升趋势;随贮藏温度升高,各品质主要指标的反应速率不断加快,其中,活品菲律宾蛤仔充氧包装的pH值、菌落总数、糖原和色度差,真空包装的色度差、pH值和糖原,空气包装的糖原及菌落总数所建立的货架期预测模型在一定温度范围内求得的预测值与实测值相对误差小于20%。研究表明,活品菲律宾蛤仔采用充氧包装更有利于其存活及品质的稳定,依据多项指标建立的货期架预测模型可为活贝无水载运密封包装及货架期预测提供数据参考。

基于权重因子和荷电状态恢复的储能系统参与一次调频策略

电池储能可快速吞吐功率,被视为优质调频资源,但过度充放电会导致其调频能力不足。文中提出一种改善的储能系统参与一次调频效果的控制策略。首先,将储能调频死区设置在机组死区范围内,并结合电网频率特性分析储能调频死区变化对频率的影响。在此基础上,基于权重因子和荷电状态(SOC)恢复提出储能参与的一次调频策略:在频率波动超过储能调频死区时,为避免电池过度充放电提出储能调频系数计算方法,同时引入控制虚拟惯性和虚拟下垂出力比重随频率变化而调节的权重因子,进而设计了调频控制方法;在频率不超过储能调频死区时,兼顾储能恢复需求和电网承受能力,提出储能SOC恢复方法。仿真结果表明:所提策略能有效改善电网频率波动和储能SOC。

电力市场环境下考虑风电调度和调频极限的储能优化控制

风电功率间歇性不仅使风电场难以精确响应调度计划,还导致电网频率波动加剧。为提高风电可调度性和电网频率安全,该文以日前调度为例构建日前调度计划和电网调频极限的形成方法,在此基础上提出利用储能辅助风电场跟踪日前调度计划并参与调频的策略;然后在电力市场环境下以风储电站利润最大为目标建立风储运行模型,该模型考虑由所提策略形成的风储电站联合出力约束和频率安全约束,用来计算储能辅助风电场跟踪日前调度计划和参与调频的最优出力;最后基于实测数据对该策略进行仿真分析,结果表明所提策略可以提高风电场跟踪日前调度计划能力和电网频率安全性,同时还具有良好的经济效益。

考虑灵活性供需平衡的源-储-网一体化规划方法

储能的大规模配置是应对高比例可再生能源并网后电力系统灵活性供需失衡、电力实时平衡困难的重要措施。然而,储能配置的容量及其布局会对电源与电网规划产生一定影响。因此,对电源、储能、电网的统筹规划成为电力系统规划技术的重要问题。提出了考虑灵活性供需平衡的源–储–网一体化规划方法。首先基于典型场景的时序模拟分析了风电渗透率升高对灵活性供需特性的影响,并探究了电源规划中储能配置与火电装机容量之间相互作用关系;其次,从储能不同布局对规划边界的改变,揭示了储能布局对输电网规划的影响机理;在此基础上,构建了考虑灵活性供需平衡的源–网一体化规划模型,并采用时序模拟与基于PSO的储能布局与输电网协调规划方法对所建模型求解。最后通过Garver-6节点系统与Garver-18节点系统的算例分析,验证了所提出方法的有效性和可行性。

储能辅助火电机组深度调峰的分层优化调度

风电等新能源的大规模发展影响了电网系统的稳定运行,加重了系统调峰负担。提出一种储能辅助火电机组深度调峰的分层优化调度方案。该方案包含上、中、下3层优化模型,上层模型以储能削峰填谷效果及运行经济性最优为优化目标,旨在降低负荷峰谷差,提高风电消纳空间;中层模型以机组总调峰成本最小为目标,包括火电机组额外运行成本、电量损失成本、深度调峰补偿收益以及弃风惩罚成本,来优化风电接纳量,确定火电机组总出力;下层模型以火电机组运行效益最大为目标优化各机组出力。最后,基于某电网实测数据从调峰性能和经济性2个角度进行分析,得出储能系统的加入可以降低3.68%的弃风率,并降低了10.1%的火电机组总调峰成本,所得结果也为制定相关储能辅助火电机组调峰调度方案提供参考。

高阻隔塑料包装材料在肉与肉制品中的应用进展

包装材料是影响肉制品品质与货架期的重要因素,能够影响产品流通渠道和销售半径。目前,高阻隔包装材料在肉制品包装中的应用较为广泛,但肉制品包装中常用高阻隔材料的特点及其对肉制品品质和食品安全的影响尚未有系统深入的总结、对比和分析。因此,总结了肉制品包装中常用的高阻隔材料的种类、特点,对比分析了不同包装材料对肉制品品质和货架期的影响,同时概述了纳米材料、活性包装等新型包装材料在肉制品中的应用,以期能够为肉类产品包装材料上的选择提供理论指导。