基于功率控制环扰动的DC-DC变换器能量信息一体化研究

针对实现DC-DC变换器之间的信息交互较为复杂的问题,提出了一种基于功率控制环扰动实现其能量信息一体化的方法。通过在DC-DC变换器的传统功率控制环中叠加二进制频移键控(binary frequency shift keying,2FSK)信号作为扰动,将数据信息叠加到传统脉冲宽度调制(pulse-width modulation,PWM)信号中,使得该PWM信号同时包含数据信息,实现能量信息一体化。首先,给出基于2FSK的功率/数据双载波调制以及实时的滑动离散傅里叶变换(sliding discrete Fourier transform,SDFT)解调方案。然后,通过对Buck变换器的能量信息一体化模型进行小信号建模与分析可知,降低输入阻抗可提升通信的信噪比。最后搭建一个由两个Buck变换器并联的实验装置进行验证。实验结果表明在稳态和负载突变的工况下均可实现3 kb/s的稳定通信,验证了所提方法的可行性。该方法使得DC-DC变换器能同时进行功率变换和数据传输,提升数字化和智能化水平。

基于分离通道的同步无线能量信息传输系统优化

针对单通道能量信息并行传输系统信息传输速率较低、能量传输损耗大、系统设计方法复杂等问题,本文在已有研究的基础上,基于互感耦合理论,设计了一种利用新型的多线圈磁耦合机构实现能量传输系统和信息传输系统分离设计的新方案。多线圈磁耦合机构作为电能和信息传输的通道,可以传输不同频率、不同幅值的电能和信号。数字信息经幅移键控调制后加载到信息传输回路中,在不影响能量传输的前提下,实现信息的实时、双向、高速率传输。通过有限元分析软件对所设计的磁耦合机构进行磁场特性分析,利用仿真软件分析能量传输系统的关键电气参数变化,以及电能传输对信息传输的干扰,确定所提方案的可行性,最后搭建实验平台验证所提方案的正确性。在能量传输频率100 kHz、正向信息载波频率1381 MHz、反向信息载波频率1923 MHz的情况下,实现了能量传输效率8935%、正向信息传输速率4289 kbps、反向信息传输速率5999 kbps的能量信息并行双向传输。

基于能量信息协同调控的LED智能调光技术

针对当前LED照明系统对智能化的迫切需求和对成本的高度敏感,而现有智能化调控方案在成本和可靠性等方面存在不足等问题,提出一种基于电力电子变换器能量信息协同调控的LED智能调光技术。该技术基于电力电子变换器驱动的LED线性调光照明系统,采用四进制差分相移键控(Quaternary differential phase shift keying,QDPSK)对公共直流母线上的开关纹波进行信息调制,从而在不额外增加硬件成本的条件下,实现四进制数字信号的调制、耦合与传输。从通信视角解构了DC/DC变换器的基本工作原理,揭示了LED调光系统中能量信息协同调控的实现方法,并以隧道LED照明系统的智能调光为例,围绕系统结构、通信协议、噪声干扰、通信速率等方面展开了具体分析。最后,搭建试验平台验证了所提方法的可行性。

大功率高速激光无线能量信息同传技术

激光通信及激光能量传输技术都以激光为载体,进行空间传输,将能量和携带信息传递给远端设备,在系统构成上具有天然共同点,因此,在同一套系统内实现激光通信/传能两种功能,必将成为未来系统能源信息传输的有效手段,将优化系统构成,提高系统效率。文章研究了激光无线能量信息同传技术,对激光能量信息同传机制、同传机制下激光信号调制解调、高效率光电转换技术,提出高效能量信息同传系统设计方案,研制了火箭地面激光传能通信一体化样机,实现25 m传输距离,激光无线供电461W,激光无线通信速率500Mbps,为下一步高效激光无线能量信息同传系统发展提供解决思路。

基于能量信息耦合梯度调节机制的图像修复算法设计与应用

为了克服当前图像修复算法主要依靠图像的置信度信息来获取优先修复块,忽略了图像的能量信息,导致修复结果中存在不连续及伪吉布斯现象等缺陷,设计了基于能量信息与梯度调节机制的图像修复算法;首先,通过区域能量函数来求取图像的能量信息,以计算待修复块的优先权信息,得到优先修复块;然后,基于图像梯度模值,建立梯度调节机制,以调节样本块的大小,获取与图像纹理相适应的样本块尺寸;引入平方差求和(SSD)函数,以确定最优匹配块;最后,通过像素点间的差异性,构造相似惩罚因子,以更新置信度项,完成图像的修复;实验结果显示,在所提算法中将变化阈值取值为0.5时,较当前图像修复方案而言,所提算法具备更好的修复性能,所得到的修复图像拥有更好的纹理连贯性与更高的结构相似(SSIM)值;当对像素丢失比例达到50%的图像进行修复时,较对照组算法而言,所提算法修复图像的SSIM值分别提高了6.5%和17.5%。

基于正交频分复用-多进制正交幅度调制的DC-DC变换器能量信息一体化技术

电力电子变换器通过功率与数据信息的复合调制,可使其在电能变换传输的同时进行数据信息的传输,从而实现能量信息一体化。该文以交错并联DC-DC变换器为研究对象,提出基于正交频分复用-多进制正交幅度调制(OFDM-MQAM)的能量信息一体化方法,并详细介绍变换器进行OFDM-MQAM的原理和具体实现方式,使能量信息一体化传输中的通信速率得到提升。建立变换器传输电能和信息的数学模型,在模型基础上计算分析输出电压纹波与数据信息传输的关系,并以此提出带有码元组合补零环节的OFDM-MQAM,大幅优化通信所引起的电压纹波。此外,针对多路载波引起的相位延时,通过所设计的解调环节避免OFDM系统的信道间和符号间干扰。最后通过一台交错并联的5 V/10 V Boost变换器完成了技术方法的实验验证。

突发危机中非官方正能量信息的概念形成与维度分析

随着突发危机日益常态化,以非官方传播为主要媒介的正能量信息在促进危机化解方面发挥着日益显著的重要作用,然而,有关非官方正能量信息的基础性研究还鲜有论及。为此,本研究采用文献分析和探索性因子分析相结合的研究方法,在梳理道德伦理、社会情绪、传播效果等理论成果的基础上,扩展和丰富非官方正能量信息的定义,筛选和确立测量标准与归类准则,通过结构维度的探索性分析,最终形成突发危机中非官方正能量信息的概念模型。研究结果证实,在突发危机的网络传播过程中,非官方正能量信息具有道德性、认知性、情感性、行为性4个维度和12个类目,为今后制定有效的传播策略,提升非官方正能量信息的社会影响力提供理论基础和方向指引。

基于能量信息的电压稳定性量化指标研究

针对系统电压主要受无功影响的特点,从能量的角度,首先建立了考虑无功补偿和不考虑无功补偿条件下的节点能量函数模型,然后讨论了无功注入集合、电压和能量之间的关系,以此为基础,提出了基于能量信息的电压稳定性量化方法。该方法以无功注入集合影响下的有效能量为基准,以对应节点电压变化的能量值作为量化电压稳定性的裕度指标,将裕度指标随电压变化的灵敏度作为趋势指标,初步探讨了系统多种运行方式下,即由发电机无功出力、无功负荷以及电容器补偿等不同无功注入成分变化影响下的量化指标变化情况以及电网拓扑结构变化影响下的量化指标变化情况。在IEEE 30母线系统中对所提指标进行仿真,结果验证了该方法对评估电力系统电压稳定性的有效性和可行性。

基于能量信息加权复杂网络的社区挖掘电压控制分区

首先基于静态能量函数法,构建了一种改进后的支路无功势能数学模型。从支路能量信息出发,结合复杂网络理论,提出了量化无功势能的线路权重系数。其次,针对电压控制问题,建立了基于支路无功势能的电网加权拓扑模型。然后,利用社区网挖掘的分区理论,采用最大线路介数法对该加权拓扑网络进行电压区域划分。最后,通过IEEE30节点系统对此方法进行仿真,并将所得分区结果与其他方法进行分析比较,结果表明该方法有效、可行。

突发危机中非官方正能量信息的挖掘与演化分析——以“上海外滩踩踏事件”为例

非官方正能量信息在突发危机领域的积极作用不容小觑。基于本文挖掘的关键词提取、短语匹配和词频计算方法,对"上海外滩踩踏事件"新浪微博30天47 019条数据中的正能量信息进行挖掘和演化分析。研究发现,虽然非官方正能量信息的演化态势与舆情发展基本相符,但含有正能量的783个关键热词在道德、认知、情感和行为维度上仍分布不均,在信息需求和官方媒体的双重影响下,公众对突发危机的是非判断、理性认知、正向情感和行为参与方面也存在阶段性差异,由此提出了扩大非官方正能量信息社会影响力的建议。

微流体数字化的科学与技术问题(Ⅱ):物质数字化及物质能量信息统一数字化概念研究

定义的物质数字化是物质自身或相互间的数字化,物质能量信息统一数字化是这三者作为统一体组成部分而协调地各自传输与相互转化的数字化,把数字化界说为微传输与微转化在时间上是节拍化、物理量取值是规整化且该节拍和规整是脉冲序列可控的。阐述了在几何、物理、化学、生物诸方面物质微转化的内容和用途;分析了电效应与流体、化学、生物效应在所述两个数宇化中的互补作用;指出了现有信息数字化和我们的微流体数字化技术为实现两个数字化提供的基础和开辟的道路:指出基础力学体系对微米、纳米系统规模应用的指导意义,认为代表尺寸递减时系统历经3个层次,建议把牛顿力学、量子力学单独指导的第一、第三层次作为现阶段规模应用重点。

适应性电能量信息采集方案的设计与实现

介绍电能量信息采集系统的现状和存在的问题,针对电能量采集过程中的隐私保护需要和采集失误等问题,提出一种适应性电能量信息采集系统的设计方案。该系统根据采集过程的实际情况,自适应地确定采集频率和采集参数,有效提升了电力系统自动化管理水平。

能量信息化和互联网化管控技术及其在分布式电池储能系统中的应用

针对能源互联网发展中技术体系、模式与思维创新的需要,首先提出关于能量信息化与互联网化管控的核心思想:在物理上将能量进行离散化(碎片化),进而通过计算能力赋予能量信息属性(信息化),改变能量的时空控制粒度,实现未来的个性化定制化的能量运营服务。基于能量信息化与互联网化技术,使能量变成像计算资源、带宽资源和存储资源等信息通信领域的资源一样进行灵活的管理与调控,从而使供电与负载在用户侧无缝融合。然后,基于上述思想,针对能源互联网基础之一——分布式储能系统,提出基于电池网络的分布式电池储能系统架构与互联网化管控关键技术。最后,提出通过信息技术实现能量(包括分布式储能系统与分布式可再生能源系统)与负载的一体化管控方法和能量运营模式。本文提出的能量信息化与互联网化的思想与技术可为能源互联网研究与实现提供理论与工程研究支撑,目前基于电池网络的大规模分布式储能已经在数据中心、通信机房、电动汽车、建筑节能等多个领域中推广与试点应用,使用效果和测试数据验证了所提出的思想和技术。

一种检测S盒能量信息泄漏的t检验方法

提升t检验对分组密码能量信息泄漏的检测效率.介绍了t检验检测能量信息泄漏的基本步骤,通过布尔函数Walsh谱对S盒的非线性性质进行了研究,引入透明阶的概念并推导了其与非线性度的关系式,进而明确了S盒输出位的非线性度与能量信息泄漏情况之间的关系.提出了一种对S盒输出位实施t检验的顺序进行确定的方法:按照S盒输出位非线性度由大到小的顺序依次进行检验.以DES加密算法第一轮S盒为例进行了验证,结果表明该方法能有效提升t检验对能量信息泄漏的检测效率.

面向电能量信息的分布式数据集成与管理的研究与设计

由于电能量信息系统开发建设的时期和需求的不同,使电能量信息分布在不同地区的数据库中,但在许多情况下需要对所有的电能量信息进行浏览、查询、分析、统计等操作,因此,实现电能量数据的整合是当前电力营销工作建设的一项重要工作。结合目前流行的数据集成方法,设计一个基于Oracle的分布式电能量信息集成与管理模型,以满足不同的业务需求,并对模型架构和各个组件进行了详细描述,最后简要分析了该平台的优势和意义。

基于多进制正交幅度调制的交错并联DC-DC变换器能量信息一体化技术

电力电子变换器通过功率和数据信息复合调制,使其在电能变换传输的同时实现数据信息的传输,达成了能量信息的一体化,极大地促进了电力电子装置的数字化和智能化。为进一步提升变换器能量信息一体化中的通信速率,该文针对交错并联DC-DC变换器的电路结构,提出基于多进制正交幅度调制(MQAM)的能量信息一体化技术。首先介绍基于MQAM的交错并联变换器能量信息一体化的原理;其次建立变换器传输电能和信息的数学模型并进行分析;然后提出适合电力电子变换器的基于MQAM的能量信息一体化实现方法,使其在负载变化工况下仍能进行信息的传输;最后通过一台交错并联的5V/10V Boost变换器完成技术的验证。该技术在电能可靠变换传输的条件下,大幅提升了通信速率,可作为电力电子变换器实现高水平能量信息一体化的参考。

电能量信息采集与监控系统在供电企业营销管理中的应用分析

针对包头供电局现行的电能量信息采集方式存在的自动化水平落后、采集数据不准确、监控功能不强、分析数据不直观等问题,开发了电能量信息采集与监控系统。该系统具有自动召测电能表数据、准确采集电能信息的功能,能够实时统计线路损耗,产生直观分析数据,并在线监控用户用电负荷,加强了防窃电手段。该系统的应用,有效提高了工作效率及营销管理水平,同时可为电网的经济、安全运行提供可靠的分析依据。

基于频分复用的多端全双工无线能量信息同步传输方法

多端口无线能量路由器是一种新型电力电子系统,可实现多源多负载间的无线能量传输。除能量传输外,无线能量路由器还应具备同步传输信息的能力,所传信息包括源载状态、设备ID、电气参数等。文中面向多端口无线能量路由器,提出一种全双工无线能量信息同步传输方法,通过建立等效电路模型,分析不同工作模式下的信息传输路径增益,探讨关键元件参数对信息传输性能的影响。利用频分复用技术实现全双工传输时,针对某一端口存在多种频率的信息载波难以解调的问题,采用分频阻抗网络,通过对信息载波进行预处理,使其能够解调得到来自不同端口的信息。最后通过实验验证所提出方法的有效性。

供电企业电能量信息采集与监控系统的应用分析

针对供电企业营销工作人员必须到现场核对设备运行情况及抄读数据导致的工作效率低、数据易出错等问题,内蒙古电力(集团)有限责任公司建立了电能量信息采集与监控系统,对用户进行实时监测及管理。该系统可将用户的用电信息上传至后台并生成各类报表,使电力营销工作人员能够准确掌握用户电能使用情况,从而大幅减少由于设备损坏等原因丢失的电量,同时为窃电查处、电量追补等工作提供了有力的依据。

电能量信息采控系统及智能电能表在线损管理中的应用

说明了传统线损管理模式中人工抄表方式存在的缺点,介绍了电能量信息采控系统及智能电能表的构成和功能。认为电网企业应用电能量信息采控系统及智能电能表后,可以提高线损统计频度,及时发现线损异常情况,准确判断高损节点;有利于技术降损工作的开展,以及为大数据的深度分析及利用工作奠定基础。