信息能源系统的信-物融合稳定性分析

尽管信息物理系统的稳定性已经得到了广泛的研究,但大部分的学者皆关注于通信网络延时或攻击下的信息物理系统的稳定性问题,无网络通信的信息物理系统的信物融合稳定性分析策略亟待提出.其中,内嵌数字控制系统的并网逆变器系统是一种最简单、最典型的信息能源系统.同时,从效率的角度出发,逆变器的开关/采样频率总是选择尽可能低的频率,其势必产生系统固有延迟时间(控制理论中称为时间延迟).这种延迟时间往往容易引起系统的低频/次同步振荡,弱电网将加剧此现象.为此,提出一种信息能源系统的信-物融合稳定性分析技术.首先,基于柏德近似方法,建立了具有等效延迟时间的信息物理系统阻抗模型.该等效延迟时间由三部分组成,即信息/物理层的采样延迟时间、信息层的计算延迟时间和物理层的脉宽调制延迟时间,其有效地反映了信息-物理相互融合作用的影响.进而设计了稳定禁止区域判据,利用空间映射使开关/采样频率求解过程转化为Hurwitz矩阵辨识问题.在这些空间映射的基础上,最小开关/采样频率通过自适应步长搜索算法获得.最后,仿真和实验结果验证了该方法的有效性.

多径异步LSC-DS-CDMA信号伪码估计

针对多径环境下异步长短码直扩码分多址信号(long and short code direct sequence code division multiple access,LSC-DS-CDMA)伪码估计难的问题,提出一种基于张量分解和联合估计的伪码估计方法,采用重叠窗对接收信号进行分段并构建张量模型。为改善传统线性步长搜索算法结合梯度下降的方法分解因子矩阵收敛较慢的问题,提出改进的线性步长搜索算法,结合使用动量梯度下降法对各子张量进行Tucker分解得到各因子矩阵,所需的迭代次数大大减少;利用接收增益矩阵和移位相乘解决复合码的排序模糊和幅度模糊问题;利用最大似然准则联合估计复合码和多径信道后,使用梅西算法和相关运算估计每个用户的长码和短码。仿真结果表明,该方法能够有效估计多径异步LSC-DS-CDMA信号的伪码。

非精确Newton方法中线性迭代收敛判据研究

在计算流体力学中,采用隐式时间推进方法时通常需要采用Newton类迭代方法求解大型非线性离散系统。每步非线性迭代需求解由非线性系统Jacobian矩阵组成的大型线性方程组,其中线性方程组求解误差会对非线性系统的收敛性产生显著影响,然而对存在Jacobian矩阵误差情况下的线性迭代收敛判据缺乏深入的研究。本文针对上述问题,首先给出了存在Jacobian矩阵误差和线性迭代误差情况下Newton迭代式的形式,并通过数值测试验证了Jacobian矩阵误差对迭代产生较大影响的可能性;其次对常见的两种不同类型的线性迭代收敛判据进行了数值测试,重点研究了存在Jacobian矩阵误差情况下容易产生的过度求解问题;最后,结合上述两类判据的特点发展了一种新的线性迭代收敛判据,结果表明:新提出的迭代收敛判据能够有效缓解过度求解问题,从而提高计算效率。

振荡中心迁移下的电网失步解列策略

振荡中心迁移严重危害电网的安全稳定,选取合适的解列判据,准确定位并实施解列具有重要意义。基于等值两机系统推导分析振荡中心迁移的理论原因,分析失步过程中电压的变化特点,依据两侧系统频率差与失步中心出现频率的对应关系提出基于支路两端母线频率差的失步解列判据;针对振荡中心迁移对失步解列控制的影响,提出了基于广域测量信息的自适应失步解列策略。通过对某区域互联电网进行仿真分析,发现振荡中心迁移现象,认为失稳模式的改变是振荡中心迁移的直接原因,并进行解列策略的仿真验证。仿真结果证明了所提出的解列策略的有效性。

一种两步判决的说话人分割算法

为了提高说话人分割(SS)准确率,该文综合考虑了静音信息和性别信息在SS中的作用,提出了一种两步判决的SS算法。在从音频流中分离出语音段的基础上,采用两步判决的方法进行SS。第1步采用基频信息为主、性别模型为辅的策略进行SS,将相邻说话人基频差异大的说话人改变检测出来;第2步采用基于性别的改进T2判决公式进行SS,实现相邻说话人基频差异小的同性别SS,为此,该文提出了一个基于块的潜在说话人改变点检测算法。实验结果表明,本文算法提高了分割准确率,F1度量值可达85.14%。对于短时长(<2s)语音段的SS,该算法和传统的贝叶斯信息判决算法相比,漏检率减少了16%。

基于母线电压频率的失步振荡解列判据研究

在复杂互联电网背景下,研究能够实时、准确判定失步中心的解列判据是电网实施解列的先决条件。从瞬时频率的角度研究失步中心电气量的特性,提出基于母线电压频率的电力系统失步解列判据。首先,通过建立与求解电网的失步模型,得到失步振荡时任意位置的电压频率解析表达式,详细分析失步中心与非失步中心的电压频率特性。然后,构造失步中心迁移的典型场景,研究该场景下电压频率的变化规律。最后,提出基于母线电压频率的解列判据,给出判据的使用说明。判据实现较简单,判据可以适应失步中心的迁移,且不受电网结构与运行方式的限制。CEPRI 36节点系统和某实际区域互联电网算例的仿真结果验证了所提判据的正确性和有效性。

基于相位角的失步解列判据在复杂场景下的适应性及对策

明确基于就地信息解列判据在大电网适应性,以及对指导复杂大电网运行与控制具有重大意义。分析了失步振荡中心两侧等值电势电压幅值不等、解列装置安装位置和多频振荡对失步过程中相位角变化规律的影响,研究了基于相位角解列判据在复杂场景下的适用条件,提出了适用于大电网的配置原则和应对策略。以失步振荡中心为分界点,配置在等值电势电压较高侧的解列装置存在不能正确识别系统失步的风险,现有工程判据适用于等值电势比小于1.4的场景,配置在等值电势电压较低侧的解列装置存在误判失步周期问题。针对潜在风险,提出统一失步振荡中心方向判断逻辑,在备选解列断面双侧配置解列装置和闭锁反方向失步判断逻辑等应对策略。以多频失步振荡场景,验证了改进策略的正确性。

基于支路两端母线频差的失步解列判据研究

依据等频差原则推导了等值两机系统失步过程中电压的变化特点,根据失步中心频率与两侧系统频差的对应关系,提出了基于支路两端母线频差的失步解列判据。通过计算支路两端母线频差,判断是否存在振荡中心迁移现象,定位振荡中心并判断失步状态。以CEPRI 36节点系统为例,分别对振荡中心是否发生迁移2种情况进行了判据的有效性验证,并与实际解列装置所采用的判据进行了比较,仿真结果验证了所提判据的准确性与实用性。

基于实测受扰轨迹考虑量测误差的失步解列判据

失步解列判据是失步解列控制措施启动的重要依据,要求能够快速、准确地判断出电网的失步状态。针对目前失步解列判据的时效性和准确性不能协调配合等问题,提出一种基于角速度-角半径(v-R)受扰轨迹及其一阶导数随R变化的dv/d R-R受扰轨迹变化趋势的失步解列判据。首先通过降维映射将多机系统实测受扰轨迹映射到一维扩展相平面上,证明了该映射的保稳性。对稳定和失稳受扰轨迹特性进行分析和证明,为克服量测误差产生的误判问题,采用最小二乘法对dv/d R-R受扰轨迹进行实时拟合,通过拟合后曲线判断系统失步情况。在新英格兰10机39节点系统中证明了该判据可以有效地防止误判,另外通过与动态鞍点失步解列判据以及Ucosφ失步解列判据进行对比分析,验证了该判据的快速性。

基于Ucosφ和无功功率特征定位电网失步振荡中心的方法

传统失步振荡中心定位方法是在等值两机系统前提下基于单端就地电气量提出的,难以应对大电网的复杂多变。基于广域测量系统,提出一种定位复杂电网失步振荡中心的方法。首先以电流变化量作为失步启动判据,运用Ucosφ过零特征判定失步并确定振荡中心位置范围,继而利用无功功率特征准确定位失步中心所在线路。最后应用DIgSILENT仿真软件对新英格兰10机39节点系统进行了仿真,验证了该方法的可行性和准确性。

关于大电网失步解列控制研究的综述

归纳大电网失步解列控制研究的要点与研究现状,评述失步解列控制中的关键要素:包括失步判据、解列断面选择和解列装置协调配合等。结合大电网解列控制需求,指出互联大电网复杂特性对解列控制研究及其应用带来的挑战,展望研究重点与可能突破的方向。

浅基础地基极限承载力的有限元分析

为了对浅基础地基极限承载力的主要影响因素进行系统分析,采用关联流动的Mohr-coulomb内切圆屈服准则,通过增量加载的有限元方法,全程模拟了地基由初始的线弹性状态逐渐过渡到塑性流动的极限破坏状态的过程。通过对几种主要因素的对比分析,并结合对照国内外模型试验成果,可知基础刚度和基底粗糙程度对无重土地基的极限承载力影响不大,但刚度和基底粗糙程度对临塑荷载有明显的影响;主要土力学参数对地基破坏机理的影响存在着明显的区别。

冷热电联产系统新评价准则研究

从冷热电联产系统能量梯级利用的本质特征提出了能量梯级利用率的评价准则。该准则由发电、制冷与供热的能量利用率分别乘以不同的权重系数后累加得到。先确定比较的基准点,然后采用层次分析的方法得出基准点各能量利用率的权重系数。对基准点权重系数根据冷热产品温度及环境温度进行修正可得到其它情况的权重系数值。结合实际的联产系统算例,给出了这种评价准则的使用方法,并与原有的评价准则进行分析对比。结果表明,该评价准则具有合理性,可作为冷热电联产系统评价比较的实用方法。

基于Metropolis准则的多步Q学习算法与性能仿真

强化学习是目前智能体和机器学习研究的热点。针对强化学习中标准Q学习算法更新速度慢的缺点,通过引入多步信息更新策略和模拟退火中的Metropolis准则,提出了一种新颖的多步Q学习算法,称为SAMQ算法。仿真实验表明,与现有的算法相比,该算法能够有效提高收敛速度,较好地解决智能体选择动作时面临的新知识探索还是当前策略遵循的关键问题。

破碎软岩隧道施工期位移控制值的确定及其应用研究

因破碎区软岩隧道特殊的地质环境条件,在施工中建立一个合理的位移控制体系尤为重要。文章以极破碎区姚渡至广元高速公路工程项目(简称广甘路)中的杜家山隧道为依托,结合隧道特点与洞周位移分布规律,确定了针对该工程软岩隧道的位移控制指标;通过对197个位移监测断面变形正常段、发生异常及险情段位移的统计分析,建立以三台阶+预留核心土法的位移控制基准。结果表明:可将隧道埋深与拱顶沉降作为破碎区软岩隧道以三台阶+预留核心土法的位移控制指标(值),其中埋深≤100m时,拱顶下沉极限位移为260mm;埋深100～200m时,拱顶下沉极限位移为340mm,埋深200～300m时,极限位移为400mm。最后通过杜家山隧道160个断面的运用,共计发现险情与异常情形46个,及时进行加固处理,确保施工安全、顺利、高效进行。

基于视在阻抗角的失步解列判据改进研究

当电网结构存在隐患时,易因事故诱发系统失步振荡。阻抗角失步解列判据作为应用最广的失步判据,其优势十分明显,同时也存在一定缺陷,即在短路暂态过程中易发生误判。通过对典型视在阻抗角判据理论的深入研究,提出一种采用电压包络线上沿门槛作解锁条件的判据改进方案。该方案能严格区分短路与失步过程,提升视在阻抗角失步判据对特定工况及新型电网结构的适应性。最后在PSCAD/EMTDC中通过简化的实例模型验证改进判据的有效性。

基于HMCD的仿人机器人步态规划

结合机器人本体结构设计和自由度配置,分析、调整了HMCD(Human Motion Capture Data)。采用模仿法把调整后的步态应用于步态规划。根据目前大多采用的两步规划法的不足,给出了改进后的三步规划法,并结合零力矩点(ZMP)稳定判据方法规划得到机器人稳定行走的关节运动曲线。最后对机器人前向运动、侧向运动进行了仿真,仿真结果表明基于HMCD的三步规划法可行。

条形浅基础下无重土地基承载力研究

目的研究基础刚度对无重度均质地基的破坏机理和极限承载力的影响.方法采用关联流动的Mohr-Coulomb内切圆屈服准则,通过增量加载的有限元方法,全程模拟了地基由初始的线弹性状态逐渐过渡到塑性流动的极限破坏状态的过程.对照国内外模型试验成果.对3种基础类型下地基的计算结果进行对比分析.结果得到了各种屈服准则下的Nc,柔性基础、刚性基础下地基的Nc及等效塑性应变曲线、临塑状态水平位移曲线及位移矢量图.结论采用关联流动的Mohr-Coulomb内切圆屈服准则可以得到较为准确的条形浅基础的地基承载力;柔性基础与刚性基础的Nc的差别随着内摩擦角增大而增大;第一条裂缝出现的位置及特征均存在较大区别.

薄层色谱选择性优化新方法及其在药物分析中的应用

提出了一种适用于薄层色谱选择性优化新方法——逐步登高法和一种新的综合优化指标——NRC,并成功地应用于丹参注射液、人工牛黄和头孢噻吩钠的薄层色谱展开剂系统的优化。

基于电热激发的主动拆卸产品设计方法及其设计准则研究

首先提出了基于电热激发的主动拆卸方法、多级主动拆卸方法及其设计准则,结合实际案例分析,说明了基于电热激发的主动拆卸产品的一般设计方法;将有限元分析结果与实验结果、电热激发实验与传统的热激发实验进行对比,验证了电热激发方法的可行性,并将这些方法及其设计准则用于产品的主动拆卸设计,明显提高了产品的拆卸效率。