火电厂节能降耗技术分析及应用

通过介绍火电厂节能降耗技术要求,分析锅炉燃烧系统改造、燃煤管理和烟气余热利用对节能和降耗的作用。结合实际情况,分析常见的火电厂节能降耗技术方案,厘清火电厂节能降耗技术并提出实现效果,为火电厂技术人员分析和实现同类技术要求提供参考。

“双碳”目标下未来电网形态发展模式及演变路径初探

构建新型电力系统是实现“碳达峰、碳中和”战略目标、确保能源安全转型的关键路径。总结和分析了我国未来电力格局发展态势,进而针对我国电网形态当前和未来可能面临的问题,基于交流系统和直流系统自身技术特点,探讨如何构建适应于能源转型需求的新型电网形态。结合交直流耦合模式以及欧洲的电网发展和海上电网形态研究,从电网形态发展概念设计的角度,针对我国西部电网和海上电网两种情景分析了对应的发展模式及演变路径,提出了我国未来电网形态总体发展路径与思考建议,为“双碳”目标下新型电力系统的构建提供基础参考。

机动目标跟踪时组网机会阵雷达功率分配算法

针对机动目标的高动态属性导致雷达系统不能精确地分配系统资源问题,本文提出了一种基于改进的当前统计模型的组网机会阵雷达功率分配算法。该算法通过改进的当前统计模型预测机动目标运动状态,采用预测的条件克拉美罗界作为功率分配时目标跟踪性能的衡量基准。针对目标信息的不确定性,引入随机变量表征目标RCS,建立基于机会约束规划的功率资源分配模型,并设计混合智能优化算法求解满足机会约束的最优功率分配。仿真结果表明,预测的条件克拉美罗界能够提供一个更加精确的跟踪性能衡量边界,该算法能够有效提高雷达系统资源利用率。

基于质量评估约束条件的电力供应链设备监管

针对电网企业供应链设备监管能力差等问题,构建了一种基于质量评估约束条件的电力供应链设备监管模型。通过计算电网企业供应链设备的性能参数,设置运行的约束条件,可构建输出的最少电费目标优化模型,提高电网企业供应链设备最佳功率优化。采用图像识别技术,实现电网企业供应链领域设备运行监控;通过对电力供应链设备的优化设计,提高高压电设备运行过程中的监控能力。实验结果表明,该模型的监控性能优越,设备监管准确率能达到98%,在电力电网行业中具有突出的重要意义。

基于目标优选和模型预测控制的风储优化策略

针对风储系统风电功率波动平抑效果不佳的问题,对风储系统的运行进行优化。在考虑风储系统运行的时序耦合特性和未来风电功率波动对储能系统的影响下,提出基于平抑目标优选方法和模型预测控制的优化策略。首先根据风电预测功率和储能固有约束求出期望的并网功率,再结合当前的储能荷电状态(SOC)等条件由模糊控制求出优选平抑目标,并引入局部预测准度对其进行修正;然后利用模型预测控制—粒子群优化算法(MPC‐PSO)策略滚动优化储能功率,使下一时段并网功率与优选目标功率之差最小且储能充放功率最小;最后基于算例的仿真和对比分析结果可见,所提优化策略既能提升风电波动的平抑效果,又能有效地降低储能运行成本。

Ground moving target signal model and power calculation in forward scattering micro radar

Forward scattering micro radar is used for situation awareness; its operational range is relatively short because of the battery power and local horizon, the free space propagation model is not appropriate. The ground moving targets, such as humans, cars and tanks, have only comparable size with the transmitted signal wavelength; the point target model and the linear change of observation angle are not applicable. In this paper, the signal model of ground moving target is developed based on the case of forward scattering micro radar, considering the two-ray propagation model and area target model, and nonlinear change of observation angle as well as high order phase error. Furthermore, the analytical form of the received power from moving target has been obtained. Using the simulated forward scattering radar cross section, the received power of theoretical calculation is near to that of measured data. In addition, the simulated signal model of ground moving target is perfectly matched with the experimented data. All these results show the correctness of analytical calculation completely.

CAD立体模型多源匹配的ICF靶位姿测量

本文提出一种基于CAD立体模型匹配的位姿测量方法,用于解决高功率激光装置中微小靶的高精度定位问题。该方法利用CAD文件信息构建靶的立体模型,将立体模型与3-CCD多源图像进行关联匹配,避免了传统定位方法中将多源图像单独处理产生的误差叠加问题。本文基于模型探索点的Chamfer距离转换定义靶的匹配度函数,用于评估模型与靶的匹配程度,并利用遗传算法(GA)对该函数进行寻优求解得到靶的测量位姿。针对GA容易陷入局部最优值问题,提出一种基于分层的自适应遗传算法(HAGA)提高算法的搜索精度和效率。为提升复杂工程的系统调试效率,本文利用OpenGL图形库搭建仿真系统,实现靶的仿真成像、离线算法调试等功能。仿真系统避免了系统中安装误差、加工误差以及相机环境光等诸多因素的干扰,能够更方便的对算法进行调试和验证,提高工程效率;实验还搭建了3-CCD定位测量平台用于对不同靶型准直状态的定位调整。测量结果显示靶的平移定位误差小于3.5μm,角度误差小于0.07°,其误差小于实际测量系统的误差要求,验证了测量算法在实际工程中应用的可行性。

基于工频电磁场的铁磁性目标探测方法研究

由于科学技术的快速发展,世界各国建立了分布广泛的高压输电网络,可向周围空间发射稳定的50/60Hz电磁场,频段电磁波受海洋等传播媒质的衰减作用非常小,工频电磁场可穿透海水并作用于铁磁性目标,利用工频电磁场与水下铁磁性目标相互作用引起的局部工频电磁异常可用于目标的探测。现研究了工频电磁场的产生与空间分布,分析了工频电磁场与铁磁性目标相互作用机理,提出了利用工频电磁场探测水下铁磁性目标的研究方法,构建了输电线路产生工频电磁场对水下铁磁性目标相互作用模型,评估了探测水下铁磁性目标的可行性。同时研究了铁磁性目标的集肤效应,表明当工频电磁场遇到铁磁性目标时可在表面聚集,产生较为强烈的工频异常信号。结果表明,工频电磁场与铁磁性目标相互作用后可产生明显的局部工频电磁场异常信号,为后续工频电磁场探测水下目标提供了理论基础。

基于特征补充与重构的电网巡检作业风险识别技术研究

针对电网巡检人员在野外不按规定正确佩戴安全帽,容易造成作业风险的问题,文中基于深度特征提取技术设计了一套安全帽自动识别算法。该算法以YOLOv4目标检测模型作为基础深度网络框架,通过对框架进行改进,实现了算法的轻量化与小型化。并将YOLOv4的CSPDarknet53主干特征识别网络替换为ShuffleNETv2网络,从而有效提升了算法运行速度。同时,为了解决轻量化导致的mAP下降问题,在YOLOv4的路径聚合层中加入了注意力机制,以提高mAP指标,且保证了算法性能。实验结果表明,在与对比算法准确率持平的情况下,改进算法在帧率上提高了近140%,算法所占体积也大幅下降,证明了其具有轻量化、小型化的特点。

防空导弹混编火力群目标分配工程算法研究

对防空导弹混编火力群的目标分配条件、效能指标函数、分配模型和算法进行了研究,提出了解决目标分配问题的几种工程算法,并通过对这几种算法进行分析和综合运用,提出了一套优化性好、实时性强、可靠性高的优化算法。

基于自回归模型的桥梁脉动风场模拟

为了客观量化桥梁结构上各点处的脉动风速时程从而为准确计算风荷载效应提供前提保证,在考虑结构节点间的风速时程相关性的基础上,采用线性滤波技术亦即白噪声滤波法中的自回归模型(AR)模拟了某斜拉桥主梁上个别代表点处在任意200 s时长内的风速随机时程.该模型通过线性滤波器将白噪声随机序列输出为符合一定谱特征的平稳随机过程.分别采用Kaimal谱和Panofsky谱作为水平向风和竖向风的风速谱.结果表明:AR模型可以有效模拟脉动风速时程,合成的随机风速时程能够客观反映各代表点风速的时间相关性和空间相关性,其功率谱和目标功率谱也吻合较好.

基于跳跃访问控制的低功耗分支目标缓冲器设计

传统的分支目标缓冲器(BTB)每个取指周期都要进行访问,由于程序中的分支指令只占总指令数的20%左右,使得大约80%的BTB访问都是无效的.为此,利用程序控制流中分支指令间距固定的特性,提出一种对性能影响极小的BTB跳跃访问算法.在BTB中存储分支指令到运行路径中下一条分支指令的距离,BTB命中后,根据相应的分支距离来关闭当前分支指令与下一条分支指令之间的BTB访问,以有效地提高访问效率并降低动态功耗.该算法在嵌入式处理器中实现时只控制预测跳转分支指令的BTB跳跃访问,减少了硬件资源的开销.在硬件模型上进行模拟和综合后的结果表明,在128分支项的BTB中,采用文中算法可以降低72%的动态功耗,而性能损失仅为0.013%.

高功率激光装置中靶的进化式位姿检测

高功率激光装置中靶的定位精度直接影响激光打靶的成功率。提出一种基于立体建模的进化式微小靶标位姿检测方法,该方法抛弃已有的图像处理算法对单幅图像进行特征提取的过程,通过建立立体模型将多视角图像中的目标相关联,实现相互制约的立体匹配。在模型优化方面,模拟人眼的"扫视"与"注视"功能改进遗传算法,使模型优化能同时兼顾精度与速度,为实现快速、高精度的靶自动检测与定位提供技术基础。实验搭建了3-CCD视觉检测平台并通过视觉反馈控制对标靶进行定位调整,所得定位精度小于5μm,角度误差小于0.05°。实验结果满足激光打靶要求,可应用于实际工程中。

基于模型压缩的ED-YOLO电力巡检无人机避障目标检测算法

针对现有卷积神经网络模型体积大、运算量高,导致电力巡检无人机检测速率与精度无法兼顾的问题,提出一种基于模型压缩的ED-YOLO网络实现无人机避障的目标检测算法。该目标检测算法以YOLOv4为基础,首先在主干网络中加入通道注意力机制,在不增加计算量前提下提高检测精度;其次在特征金字塔部分运用深度可分离卷积替换传统卷积,减少卷积计算量;最后利用模型压缩策略裁剪网络中冗余通道,减小模型体积并提高模型检测速度。在自主构建的9600张电力巡检无人机飞行障碍的数据集进行测试,ED-YOLO与YOLOv4相比,其障碍物目标检测的平均精度均值只降低了1.4%,而模型体积减少了94.9%,浮点运算量减少了82.1%,预测速度提升了2.3倍。实验结果表明,对比多种其他现存方法,本文提出的基于模型压缩的ED-YOLO目标检测算法有着精度高、体积小和检测速度快的优势,满足电力巡检无机避障检测要求。

基于滑动窗口的三维机动目标在线Kalman滤波研究

对机动目标的在线跟踪是军民领域中的重要研究课题。基于雷达数据设计了一个实现三维机动目标在线跟踪的模型。首先,针对一类三维机动目标的跟踪模型,利用窗口平滑的方法获得了运动方程噪声的功率谱密度矩阵;其次,通过构造目标的运动方程和观测方程,利用Kalman滤波给出目标的最优估计。数值例子表明,对于高机动目标,该方法能够提供比较好的跟踪效果。

目标确定下的含FACTS元件统一三相潮流

基于FACTS元件等效电源模型,将FACTS元件对网络的影响以等效三相注入功率表示,可以在不改变原有网络节点导纳矩阵的条件下进行三相潮流计算。将FACTS元件对线路功率的控制目标值引入到节点注入功率平衡方程中,建立含FACTS元件三相潮流模型,此模型结合交替迭代法将节点附加注入功率作为状态变量,保留了传统潮流算法的迭代形式和雅可比矩阵的特点,有利于采用基于序分量—解耦补偿法进行计算。针对3类不同FACTS元件根据其内部约束列出了模型中的差异,并以简单5节点系统进行算例分析,结果表明建立的计算模型具有一定的收敛性,FACTS元件在改善三相不平衡中具有一定的作用。

基于GIS平台的供电可靠性目标管理系统

提出在配电网GIS平台下建立供电可靠性管理系统,实现供电可靠性的可视化管理,并采用全局唯一编码的方式设计了配电网网络模型。同时,研究基于目标分解思想的供电可靠性管理模式,提出一种科学合理的可靠性目标分解算法。在配电网GIS平台中结合建立的配电网络模型实现了该目标分解算法,验证了其合理性。

空空导弹战斗部毁伤效能评估技术研究

以武器研制需求为背景,对空空导弹战斗部毁伤效能评估技术进行了研究,并开发了空空导弹战斗部毁伤效能评估系统。该系统主要包括目标易损性模型、战斗部威力场模型、引战配合模型、弹目交会模型、毁伤评估算法等,可用于空空导弹战斗部指标论证和优化设计,以及空空导弹作战效能评估和目标生存力升级。

离合器到离合器动力降挡过程控制机理研究

对汽车自动变速器离合器到离合器动力降挡过程控制机理及控制策略进行了研究.从理论上阐明了动力降挡过程两离合器之间的动力转化机理,进而提出两离合器之间实现理想动力搭接的方法,并通过仿真及实车试验进行了验证.揭示了离合器完全结合瞬间产生换挡冲击的机理,并指出减少这种冲击的策略.在机理研究的基础上提出了基于输入轴转速目标轨迹的分段控制策略,并进行了仿真和实车试验验证,结果证明了机理分析的正确性和控制策略的可行性.

电动助力转向系统助力控制策略研究

电动助力转向系统(EPS)是一种新型的转向系统。简化EPS系统结构,建立系统数学模型,选择PID控制作为系统的助力控制策略。在MATLAB/Simulink平台上建立基于PID控制的EPS系统助力控制仿真模型。仿真结果表明:转向盘转矩恒定时,随着车速增大,输出目标电流逐渐减小,则EPS系统提供的助力减小;车速恒定时,转向盘转矩越大,输出的目标电流越大,则EPS系统提供的助力也越大。从仿真结果可以看到采用的PID控制策略满足EPS系统对低速时转向轻便性,高速时操纵稳定性的要求。