一种用于传感器模拟前端的可编程增益放大器

基于华虹0.18μm CMOS工艺设计了一款用于传感器模拟前端的可编程增益放大器(PGA),其整体采用全差分结构来抑制传感器输出的共模噪声、直流分量以及供电电源的输出噪声。该电路由仪表放大结构轨对轨输入级、轨对轨自动调零全差分运算放大器、数字控制电路以及直流分量消除电路这四个部分构成,同时采用连续时间自动调零校准技术来降低其输入失调电压。PGA的放大倍数为5 bit调节,共12个档位,分别为1,2,4,8,…,1024,2048倍。在3.3 V电源电压下,PGA输入输出摆幅为0.2~3.1 V。在输入500 mV的直流分量条件下,在-40~125℃的温度范围内,可将直流分量抑制到47.6μV。通过Virtuoso软件进行电路设计、版图绘制以及仿真验证,后仿真结果表明,在进行100次蒙特卡罗仿真下,电源抑制比和共模抑制比在1 kHz处的平均值分别约为110.3 dB和116.1 dB,输入失调电压的1σ值约为21.3μV。

基于时间序列和神经网络的电力设备状态异常检测方法

为进一步提高电力设备异常检测方法对设备信息的利用率,发现更多潜在的设备故障,结合大数据分析技术和设备评估技术,提出了一种基于时间序列和神经网络的状态数据异常检测方法。通过时间序列自回归模型和自组织映射神经网络将连续的电力设备数据离散为单个序列,计算状态变量在时间轴上的转移概率,通过状态转移概率和聚类算法快速检测数据异常。通过实验对该方法的有效性进行验证。结果表明,该方法可以快速、有效地检测电力设备异常状态。

基于ARIMAX的风电功率预测研究

一次能源的波动特性给电网带来了许多麻烦,使得大量的风电、光伏都不能被充分利用,风电功率预测技术作为有效应对风电接入的关键技术之一,对指导系统调度运行、风电场生产安排具有十分重大的意义。基于ARIMAX建立了风电功率预测模型,并采用实测数据对模型有效性进行验证。研究结果表明,将风速作为外因变量,利用历史风电功率数据可以对未来短时风电功率进行较为准确的预测。

电网机械终端防跌落抖动的滑膜控制方法研究

由于自动兼容式电网的结构复杂,机械终端轨迹到达滑动模态面后难以严格沿着滑动模态面向平衡点滑动,导致电压和功率突变跌落而产生抖动。对此,提出自动兼容式电网机械终端防跌落抖动的滑膜控制方法。构建机械终端数学模型,分析产生跌落抖动问题的原因。提出基于扩张观测器的滑膜控制方法,设计扩张观测器,以获取机械终端系统内部扰动信息。将观测结果用作电流前馈补偿,以优化抗干扰性。结合滑膜控制方法设计滑膜控制器,通过该控制器实现自动兼容式电网机械终端滑膜控制。试验结果表明,该方法的电流功率突变动态波动情况平稳,电网电压跌落85%后恢复至正常电压的速度较快。该方法缓解了跌落抖动程度,有效提高了动态响应波动稳定性,并促进了配电网的发展。

基于自编码多层感知器的电力负荷管理终端运行故障诊断方法

针对现有电力负荷管理终端运行故障辨识率低问题,提出一种基于自编码多层感知器的电力负荷管理终端运行故障诊断方法。首先,分析负荷管理终端运行状态指标与故障;其次,阐述自编码多层感知器电力负荷管理终端运行的故障诊断模型及其实现方法,通过终端运行技术指标时序数据的等间隔式滑动窗口,操作获取表征终端运行状态特征候选集合,采用自编码器AE特征选择子模型,提取最优特征子集,借助多层感知器MLP故障诊断辨识子模型,实现终端运行故障分类诊断;最后,通过实验验证所提方法有效性。结果表明所提方法能提升电力负荷管理终端运行故障辨识精确率、召回率和辨识效率,实现电力负荷管理终端运行故障的精细化诊断。

从他者到自我——韩炳哲论新自由主义治理术的转型

伴随着现代福利国家的兴起和资本主义生产力的迅速发展,西方马克思主义的革命性不断被削弱,福柯的生命权力理论已不足以阐释当代资本主义社会的权力结构。德国新生代思想家韩炳哲认为,新自由主义作为资本主义的变种,其治理术已经从生命政治领域进入到精神政治领域之中。新自由主义治理术正在发生四重转型:第一,从他者剥削转变为自我剥削;第二,从生命权力转变为精神权力;第三,从排斥性暴力转变为扩张性暴力;第四,从透视性全景监狱转变为非透视性全景监狱。这四重转型有一个共同的主题:从“他者”到“自我”。新自由主义治理术的转型带来了诸多挑战,韩炳哲的论述体现了其敏锐的透视但也存在缺乏现实路径等不足。

某汽车收音机自动开机问题分析及解决方法

某汽车品牌收音机在零公里和售后阶段均存在自动开机的问题,会造成电瓶馈电等后果。文章从该收音机电路原理出发,利用示波器等工具测试了触发自动开机的原因,锁定了失效的电子元件,并对其进行了金相切片分析,找到了电子元件失效的原因。根据电子元件的失效现象,进一步对其封装进行了研究,对各末端因素进行了逐一排查,对不利因素进行了优化。跟踪结果表明,元件的性能改善和良率提升,大幅降低了该收音机缺陷率,提升了客户满意度。文章对收音机电源电路的介绍和自动开机问题的分析方法为其他车载电器类故障提供了一些解决思路。

基于SCG优化SSAE-FFNN的电能质量复合扰动深度特征提取与分类

随着智能电网的发展,电能质量问题已遍布电网并威胁着电网的安全稳定,且电能质量监测数据日渐庞大,因此实现大规模系统中电能质量扰动(power quality disturbances,PQDs)的深度特征提取及智能分类识别对电力系统污染检测与管理具有重要意义。为此,文中提出一种基于堆叠稀疏自编码器(stacked sparse auto encoder,SSAE)和前馈神经网络(feedforward neural network,FFNN)的电能质量复合扰动分类方法。首先,基于IEEE标准构建PQDs仿真模型。然后,建立基于SSAE-FFNN的PQDs分类模型,并引入缩放共轭梯度(scaled conjugate gradient,SCG)算法对模型进行优化,以提高梯度下降速度和网络训练效率。接着,为有效降低堆叠网络的重构损失同时提取出深度的低维特征,构建SSAE的逐层训练集及微调策略。最后,通过算例分析验证文中方法的分类效果、鲁棒性、泛化性和适用场景规模。结果表明,文中方法能够有效识别电能质量复合扰动,对含误差扰动和某地市电网的21组实测扰动录波数据也有较高的分类准确率。

基于IWOA-ELM-AE的电力资产信息管理系统异常数据检测方法

针对当前电力资产信息管理系统难以准确自主发现异常数据的问题,提出了一种基于IWOA-ELM-AE的电力资产信息管理系统异常数据检测方法。在管理系统框架下分析了可能存在的异常类型,将改进鲸鱼优化算法(IWOA)用于优化极限学习机自编码器(ELM-AE),建立了电力信息系统异常数据优化检测模型。将模型应用于电力资产信息异常数据检测,并建立性能评估指标体系以衡量其效果。结果表明:所提方法的检测性能评估结果与传统模型相比具有显著优势,能够更为准确地检测电力资产信息中存在的异常数据。

基于融合技术的中长期电力负荷预测方法

当前电力负荷预测模型在数据复杂性高、数据稀缺、模型泛化和动态社会经济因素适应性方面存在局限,影响了其在复杂电网规划中的应用。为满足电网或者大型风、光、火、储、网、荷能源基地项目的规划调度需求,提出了一种融合技术,将灰色预测、空间负荷密度预测和变分自编码器与深度因果卷积神经网络相结合,以实现中长期负荷预测。通过引入有序加权平均微分算子,融合不同预测方法,提升结果的准确性。实验结果表明,本方法相较于传统方法展现更高的准确性和鲁棒性,特别是在进行电力负荷远景预测时,所提方法能够有效提升预测的可靠性和适用性。该技术有效克服传统方法固有的数据复杂性、数据稀缺性和模型泛化问题,同时适应社会经济条件的动态变化。该方法为电网、大型源网荷储多能互补类项目的规划和发展提供有力的决策支持。

电厂PowerAVC3000自动电压控制系统技术方案

探讨PowerAVC3000系统的特点及配置方案。

非理想条件下基于SAADR-PI的MMC型电力电子变压器CCS-MPC控制策略

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的电力电子变压器(power electronic transformer,PET)在非理想工况下易发生故障及扰动,严重影响系统电能质量。针对传统控制方法在非理想工况下存在的动稳态性能差等问题,在MMC-PET整流级提出了基于自适应自抗扰比例积分控制器的连续控制集模型预测控制策略。首先,设计了自适应自抗扰比例积分控制器用于电压外环,解决了电压外环信号跟踪及扰动抑制能力差等问题。其次,电流内环使用连续控制集模型预测控制方法以提高系统的响应速度及稳态性能,引入改进型载波移相调制策略解决桥臂电流畸变问题。最后,在网侧负载突变、网压不平衡、输出级负载投入等非理想工况下对MMC-PET系统进行对比仿真和实验,验证了所提控制策略的优越性。

基于多尺度时间序列块自编码Transformer神经网络模型的风电超短期功率预测

风电超短期功率预测过程中对时间依赖性的有效捕捉与建模,将直接影响风电功率时间序列预测模型的稳定性和泛化性。为此,提出一种新型时序Transformer风电功率预测模型。模型架构在逻辑上分为时间块自编码、隐空间Transformer自注意力时序自回归、随机方差缩减梯度(stochastic variance reduce gradient,SVRG)优化3个部分。首先,依稀疏约束及低秩近似规则,风电功率时空数据被半监督映射至隐空间;其次,隐空间编码经由多头自注意力网络完成时序自回归预测;最后,模型采用方差缩减SVRG优化算法降低噪声,达到更高预测效能。实验结果表明,所提新型Transformer架构能稳定有效进行超短期风电功率预测,预测结果在准确性、泛化性方面相较于传统机器学习模型都有明显提升。

Matlab Code to Assess the Reliability of the Smart Power Distribution System Using Monte Carlo Simulation

Reliability of power systems is a key aspect in modern power system planning, design, and operation. The ascendance of the smart grid concept has provided high hopes of developing an intelligent network that is capable of being a self-healing grid, offering the ability to overcome the interruption problems that face the utility and cost it tens of millions in repair and loss. In this work, we develop a MATLAB code to examine the effect of the smart grid applications in improving the reliability of the power distribution networks via Monte Carlo Simulation approach. The system used in this paper is the IEEE 34 test feeder. The objective is to measure the installations of the Automatic Reclosers (ARs) as well as the Distributed Generators (DGs) on the reliability indices, SAIDI, SAIFI, CAIDI and EUE, and make comparisons with results from a previous study done by the authors using another approach. The MATLAB code should provide close results to the output of the previous research to verify its effectiveness.

一种基于IGCT的地面自动过分相方案及其电压切换控制策略研究

针对传统基于晶闸管的地面自动过分相系统中电力机车仍存在毫秒级的失电时间且可能面临励磁涌流的问题,提出一种基于集成门极换流晶闸管(integrated gate-commutated thyristor,IGCT)的地面自动过分相方案,采用IGCT取代晶闸管阀组进行中性区电压切换,实现开关开通和关断时间的完全可控。进一步基于磁链分析,以中性区电压切换后电力机车主变压器不产生磁偏为控制目标提出不同供电臂相位差情况下基于IGCT的地面自动过分相方案的电压切换控制策略,并搭接仿真模型对其工作效果进行验证。仿真结果表明,所提方案可以将列车的失电时间进一步缩短至几百微秒且有效避免电力机车主变压器的励磁涌流,减小电分相对列车运行的影响。

基于改进遗传算法的配网自动化终端布点优化配置方案研究

首先对配网自动化的可靠性指标进行阐述并建立数学模型,提出将遗传算法用于解决复杂情况下的配网自动化终端布局优化,并将模拟退火算法的思想与传统遗传算法结合,最后用改进后的遗传算法与普通遗传算法对配网自动化终端布局优化进行了对比,验证了改进后的遗传算法的性能提升,并用改进后的遗传算法求解复杂配网自动化终端布点优化。通过对改进后的遗传算法求解得到的最优解进行解码,得到的方案结果表明:优化后的配网自动化终端布局方案的供电可靠性提升到99.992%,并且方案所需费用比不进行任何优化的配网方案费用有所减少。

高速铁路全并联AT供电牵引网短路故障仿真研究

牵引供电系统作为牵引动力的唯一来源,其长期供电能力与大功率随机性冲击负荷之间的平衡适应问题,以及高供电可靠性与复杂系统运行环境之间的协调匹配问题,将是开展400 km/h及以上运行速度条件下高速铁路工程建设项目所需解决的关键技术问题。针对全并联AT供电系统在实际运营场景下可能出现的3种牵引网典型短路故障,分别从单边及双边供电角度,探究了牵引网系统发生不同类型故障时的电气分布特征,并基于实际牵引网悬挂类型及参数选型构建系统仿真模型,以实施短路故障仿真,从而获取牵引变电所系统及馈线侧、AT所和分区所处遭遇不同类型故障时的故障电流仿真结果。研究成果可为供电系统方案设计及优化配置提供相应的理论和技术支撑。

电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用

文章研究电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用,首先将电力电子技术中的接触器与晶闸管应用于无功补偿自动投切控制过程中,基于接触器触头无功耗与晶闸管过零投切的优势,设计应用于无功补偿装置中的零投切接触器,其运行状态良好,变电所功率因数显著提升。

具有升压能力的新型18脉冲自耦变压整流器

此处提出了采用DP型不对称式新型18脉冲升压自耦变压整流器的方案来代替航空/车载等交流电源前端传统二极管不控整流,有效减少了交流输入系统的谐波含量,显著提高了系统的功率因数。详细给出了新型18脉冲升压自耦变压整流器系统工作原理,以及硬件设计与参数计算方法。最后在理论分析的基础上,研制出一台额定功率为3.5 kW的实验样机并对实验结果进行了分析,表明了所提新型18脉冲升压自耦变压整流器及其参数设计的正确性。

基于模糊自抗扰的光伏储能控制策略研究

针对光储系统使用传统比例微分控制自适应能力差、动态响应时间慢、超调量大以及受干扰时母线电压波动大等问题,提出基于模糊自抗扰的混合储能混合控制策略。采用模糊控制器思想对自抗扰控制参数进行在线整定,赋予自抗扰控制器自调节能力;用模糊自抗扰控制替换传统比例微分控制电压环,构成基于模糊自抗扰的共电压环的双闭环控制结构。将传统的比例微分控制和自抗扰控制进行仿真对比,结果表明,所提出的自抗扰控制在启动时几乎无超调,动态响应速度更快,母线电压波动更小。