Synchronization between two different chaotic systems with nonlinear feedback control

This paper presents chaos synchronization between two different chaotic systems by using a nonlinear controller, in which the nonlinear functions of the system are used as a nonlinear feedback term. The feedback controller is designed on the basis of stability theory, and the area of feedback gain is determined. The artificial simulation results show that this control method is commendably effective and feasible.

考虑同步启动低频电流影响的蓄水电动机组继电保护配置方法

在蓄水电动机组继电保护配置过程中,因电动机组同步启动时参与同步振荡,导致低频电流幅值较大,影响电网运行的安全性。针对这一情况,提出考虑同步启动低频电流影响的蓄水电动机组继电保护配置方法。针对蓄水电动机组不同电压下的线路进行线路保护配置和整定,将保护装置与断路器相连,并制定一套阶段式保护,实现对蓄水电动机组线路的保护,在此基础上,根据电动机组的工作阶段采用两种不同的整定方式,实现对蓄水电动机组的过流保护,考虑同步启动低频电流的变化,改进低功率保护整定,自动调整低功率保护动作值。结果表明:提出的蓄水电动机组继电保护配置方法能够快速消除故障,及时调整机组工作状态。在该配置方法作用下,线路的连锁故障率比较低,进一步保障了蓄水电动机组的安全运行。

天文导航高精度自适应航姿与时间同步技术

船用天文导航设备因采用数学解算平台,在前端原始数采样时需进行滤波处理,数据输出与同步脉冲信号输出存在时延,一旦同步脉冲信号被干扰,对外输出数据将失去实时性。针对此问题,本文提出一种高精度自适应航姿同步技术,通过建立自适应基准脉冲为预处理模块与导航解算模块提供容错空间,结合外部时间信息实时进行时间同步自校正,避免同步信号丢失造成的时间同步异常,实现上级系统对船用导航系统多样化同步需求下高频实时数据输出。试验结果表明,该方法可行有效,可提高航姿信息实时性与可靠性。

大规模风电接入场景下的失步振荡中心定位方法

振荡中心的准确定位是失步保护正确动作的基础,大规模风电并网导致系统阻抗参数发生变化,使得传统基于阻抗轨迹的失步定位方法的适应性严重下降。针对该问题,提出基于节点频差的失步振荡中心定位方法。首先分析大规模风电并网对系统总阻抗的影响。进一步根据发电机功角,计算其曼哈顿距离相似度并构建启动判据。最后,通过移动平均法对广域测量频率进行平滑处理,提出基于节点频差的失步振荡中心定位方法。仿真验证表明,所提基于节点频差的失步振荡中心定位方法受噪声影响较小,不受风电渗透率的影响,能够准确定位失步振荡中心位置。

新时间观下的文明建设——兼论统一战线的文化战略

当前诸多文化矛盾源于矛盾的时间观:文化复兴被理解为“往回看”,而文明建设则是“向前看”。把文明和文化看作理解现实的不同方式则不同于这种简单的二元对立,其体现了共时性与历时性的辩证关系。文明建设既扎根于微观的日常互动,也体现在宏观的交往秩序中,因此,作为交往实践的文化就是文明建设的基础。当前媒介与传播技术的发展,给交往方式和时空体验带来了巨大改变,深刻地影响了文化与文明建设。分析新媒体环境下文化与文明的新特征——“拼贴再生”与“交织并叙”,旨在阐释当下统一战线的新文化使命。

面向GPU并行编程的线程同步综述

并行计算已成为主流趋势.在并行计算系统中,同步是关键设计之一,对硬件性能的充分利用至关重要.近年来,GPU(graphic processing unit,图形处理器)作为应用最为广加速器得到了快速发展,众多应用也对GPU线程同步提出更高要求.然而,现有GPU系统却难以高效地支持真实应用中复杂的线程同步.研究者虽然提出了很多支持GPU线程同步的方法并取得了较大进展,但GPU独特的体系结构及并行模式导致GPU线程同步的研究仍然面临很多挑战.根据不同的线程同步目的和粒度对GPU并行编程中的线程同步进行分类.在此基础上,围绕GPU线程同步的表达和执行,首先分析总结GPU线程同步存在的难以高效表达、错误频发、执行效率低的关键问题及挑战;而后依据不同的GPU线程同步粒度,从线程同步表达方法和性能优化方法两个方面入手,介绍近年来学术界和产业界对GPU线程竞争同步及合作同步的研究,对现有研究方法进行分析与总结.最后,指出GPU线程同步未来的研究趋势和发展前景,并给出可能的研究思路,从而为该领域的研究人员提供参考.

基于动态能量贡献度的机组调频能力评估方法

针对不同类型的同步机组缺乏统一、有效的调频能力评估方法的问题,从一次调频过程中的动态能量角度出发,在调频动态过程的不同阶段,构建机组一次调频能力评估指标,从能量贡献速度、深度、强度多维度评估机组一次调频的速动性、可靠性和重要性。基于改进的10机39节点系统,通过不同调频能力场景下各指标的计算情况以及和传统评估指标的对比,验证了该方法的合理性和有效性。在此基础上,量化研究了影响机组调频能力的关键因素,从能量的角度解释了各参数对调频动态指标的影响。该方法对于发现电网中存在的调频瓶颈以及提升电网的调频能力具有一定的参考价值。

具有无线传输功能的声发射传感单元设计

为提高大型复杂设备结构健康检测的效率和检测精度,文章提出一种具有无线传输功能的声发射传感单元的设计:其硬件包括测量传感器、校准传感器和电路板等;通过上位机软件实现无线组网、信号的自动采集和实时传输等功能。对该传感单元的无线传输距离和检测灵敏度等指标进行了测试。结果表明:该传感单元可实现24 cm厚水泥墙遮挡下40 m距离或空旷环境下80 m距离的稳定数据传输;无线组网信号同步精度优于10μs;能探测到碳钢板中8 m范围内0.286 m^(3)/h的泄漏率。该设计方法对于大型装备的声发射检测工程应用有参考意义。

基于混合量测的新能源电力系统动态频率预测方法

高渗透率新能源波动下系统动态频率预测是实现受端网络频率安全态势感知的基础。该文提出一种基于混合量测和物理状态方程联合驱动的新能源电力系统双向树状长短期记忆网络(combined equation-of-state-driven and data-driven bi-directional tree-struct long short term memory,CEOSD-BITREE-LSTM)动态频率预测方法。首先,引入双层多头注意力图神经网络,提出考虑同步相量测量单元(synchronous phasor measurement unit,PMU)和数据采集与监视控制系统装置(supervisory control and data acquisition,SCADA)量测差异性和时序同步性的混合量测融合策略;其次,依据PMU密集采样特性,建立计及源网荷物理联系的线性时变状态方程,刻画物理-数据空间的频率特征交互关系;然后,考虑新能源出力、负荷波动等不确定因素,结合以PMU并行搜索调频资源形成的拓扑结构,构建CEOSD-BITREE-LSTM动态频率预测模型,实现系统频率态势的高精度预测。最后,以改进新英格兰10机39节点、三区互联系统为算例,验证该文所提方法的可行性和有效性。

煤矿井下移动机器人同步定位关键技术研究

同步定位是实现智能矿山设备自动化的关键技术,然而由于煤矿复杂的工况环境使得激光雷达的同步定位容易退化,导致移动机器人定位和测绘失败。基于此,提出了一种鲁棒的激光雷达同步定位方法。该方法通过集成激光雷达和惯性测量单元(IMU)数据来检测和补偿退化的场景。利用扰动模型检测由于线、面特征约束不足而导致退化的方向和程度,从而获得退化的因子和矢量。将IMU预积分得到的位姿投影到平面特征上,用于局部地图匹配,实现两步退化补偿。最后通过因子图优化实现了全局一致的激光雷达同步定位。

基于锥规划的配电网故障区段定位

针对配电网量测装置不足、故障区段定位不准等问题,提出基于锥规划的配电网故障区段定位算法。首先,对微型同步相量量测单元进行合理配置,建立克拉克电流-量测关联矩阵;其次,构建上下级区段克拉克电流均方值最小的锥规划模型,提出锥规划的近似求解算法;最后,通过Simulink进行仿真验证。结果表明,在不同故障类型情况下均可对故障区段进行准确定位。

并网光伏发电机组中旋转机械驱动控制方法研究

并网光伏发电机组为了最大限度吸收太阳能,需要在面板底部安装旋转机械装置,以便可以随时调整方向,保证发电效率,该文研究了一种有效的并网光伏发电机组旋转机械驱动控制方法。计算并网光伏发电机组暂态响应和旋转机械动不平衡量,获取旋转机械的运行状态。将虚拟同步发电机控制策略、PI调节器和本体算法等自动化控制技术结合在一起,建立旋转机械驱动控制模型,控制并网光伏发电机组输出功率达到初始振荡幅值,实现对旋转机械的驱动控制。实验结果表明,该方法的振动幅度未超过0.6 cm,平均控制响应时间为1.28 s,失控率未超过7.5%,具有良好的驱动控制能力。

“双碳”背景下受端电网火电机组增加调相功能关键技术

随着新型电力系统推进建设,受端电网逐步形成了高比例可再生能源和高比例跨区直流接入的典型特征。在发生直流闭锁、换相失败等故障情况下,受端电网暂态电压支撑需求骤增。由于同步电源开机占比逐渐降低,动态无功资源缺口逐渐加大。静止无功补偿能力较弱,新建调相机成本较高,利用存量火电机组增加调相功能成为技术经济的最优选择。首先分析了“双高”型受端电网的暂态电压支撑需求和调相机的电压支撑机理,并对国内外火电机组增/改调相功能的案例进行了综述。在此基础上,基于河南鸭河口火电机组增加调相功能工程实践,提出了火电机组增加调相功能的关键技术,开辟了一条面向高比例可再生能源接入的受端电网电压暂态支撑能力和存量火电机组利用率提升的有效技术路径。

次/超同步间谐波影响下PMU基波频率测量误差机理分析及抑制

高比例新能源和高比例电力电子设备在电网中产生了大量的次/超同步间谐波,导致同步相量测量装置(PMU)的基波频率测量出现较大偏差,影响各类频率相关应用的效果。因此,文中提出了一种次/超同步间谐波影响下基波频率测量误差机理分析及其抑制方法。首先,建立了频率测量算法的频域特性模型,基于此推导了单个间谐波和对称次/超同步间谐波影响下的基波频率振荡数学模型,揭示了间谐波干扰下的基波频率测量误差机理。其次,根据频率的振荡行为,建立了多分量叠加的拟合模型,提出了基于傅里叶变换和最小二乘法的短时窗频率振荡分量抑制方法,大幅降低了基波频率偏差。最后,仿真和现场录波数据测试表明,所提方法极大降低了频率测量误差。

考虑多点并发功率冲击下暂态频率安全的系统惯量分配方法

随着新能源发电和区外直流馈入占比的增加,电网暂态频率安全约束下的惯量需求越来越迫切。文中分析了高比例新能源低惯量系统的频率响应特性,理论推导了大规模新能源低电压穿越下系统频率时空分布现象产生的原因与关键影响因素。从降低局部电网暂态频率最大偏差、避免局部第三道防线动作的角度,考虑频率时空分布特性,兼顾系统的负荷、新能源和直流的分布情况,提出了惯量在同步电网内不同区域之间的分配方法,指导系统中同步机组的开机与出力安排。基于中国华东实际电网的仿真分析表明,对于新能源发电和直流馈入量较大的电力系统,短路故障引起的多点并发功率冲击下系统频率时空分布差异显著,所提方法能够有效降低频率时空分布差异,降低局部系统暂态频率的最大偏差,验证了所提方法的有效性。

考虑风电机组动态频率约束的随机机组组合

为解决风电机组大规模并网导致的电力系统转动惯量降低的问题,提出考虑风电机组动态频率约束的随机机组组合(SUC)模型。首先分别分析综合惯性控制和虚拟同步发电机控制下的系统的动态频率特性,并以此建立考虑风电机组的系统频率约束模型。然后,将频率约束模型嵌入到SUC中,在含多个风电场的IEEE118节点系统进行算例仿真。结果表明,所提出的SUC模型能够有效确保电力系统所需的惯性。

基于逆时域分析的压缩机组接地缺陷自动检测方法

为解决压缩机组接地缺陷检测费时费力的问题,提出基于逆时域分析的压缩机组接地缺陷自动检测方法。采用多个传感器采集压缩机组由于接地缺陷产生的行波信号,利用极大重叠离散小波包(MODWT)方法对采集到的行波信号进行降噪处理后,采用同步压缩短时傅里叶变换(SSTFT)方法提取压缩机组的行波信号脊线,并通过同步压缩逆变换重构脊线对应的时域信号,完成压缩机组行波信号特征的提取;将提取到的行波信号特征输入支持向量机进行训练,采用训练完毕的支持向量机对压缩机组接地缺陷进行诊断。实验结果表明:该方法应用同步压缩傅里叶变换方法获取的信号主频特征清晰,特征提取优势显著;并且该方法可精准实现压缩机组接地缺陷的自动检测。

多传感器融合的无人车自主定位实验研究

为了满足机器人专业课程实验研究性教学需求,设计一个多传感器融合的无人车自主定位实验。选择智能机器人开放平台作为载体,在硬件平台上研究退化环境实验,实现3D激光惯性融合的定位与建图。在实验环节中,首先,通过惯性测量单元(IMU)获得位姿信息,通过激光雷达获得点云数据,利用扩展卡尔曼滤波处理位姿信息,并利用体素滤波处理点云数据,从而完成数据预处理;然后通过坐标转换实现激光惯性组合定位;最后在硬件平台上研究退化环境实验,实现3D激光惯性融合的定位与建图。实验结果表明,IMU测量数据有较高的准确性,而激光点云则会约束IMU的测量偏差。这种组合方式能够有效地提高同步定位与建图(SLAM)系统在复杂现实环境中的测量精度和鲁棒性,适用于无人车的自主定位。应用表明,该实验系统使学生获得了综合训练,提升了学生的综合实践创新能力和科研创新能力,并取得了良好的教学效果。

基于“FEM+单位力波响应”混合模型的IPMSM振动源快速识别方法

为了解决电机振动噪声多、物理域耦合计算耗时长等问题,提出了基于“FEM+单位力波响应”混合模型的内置式永磁同步电机(IPMSM)振动源快速识别方法。首先,利用单位力波响应计算电机定子结构关键力波宽频带频响函数特性;然后,通过双闭环矢量控制和电磁有限元控制系统-电磁场联合仿真模型,计算得到电磁力二维傅里叶分解结果,将其作为模态参与因子获得电机振动加速度频谱特性;最后,实验验证了“FEM+单位力波响应”混合模型的准确性。实验结果表明,对于12槽8极IPMSM,恒转矩调速时的振动主要是在4阶和8阶固有频率处,是由4阶力波的14f和8阶力波的fc-3f(其中,f为电机的基频,fc为逆变器的开关频率)分量引起。