企业与高校联合办学的新葩──介绍内蒙古电力学院

1994年9月10日，举行了内蒙古电力学院开学典礼暨百日工程祝捷大会。三年多来，学院发生了巨大变化，学院的软件建设、办学规模、教育质量和办学水平都取得了显著进步和较大成绩。本文就此作一简介与回顾，并阐明企业与高校联合办学的一些经验。

新工科背景下基于本科生导师制的人才培养模式探索与实践——以内蒙古工业大学电气专业为例

本科生导师制是加快高等教育新工科发展的有效措施之一,得到各地方高校的广泛关注。以内蒙古工业大学电气专业为例,开展基于本科生导师制的新工科复合型人才培养新模式的探究与实践,阐述基于本科生导师制人才培养模式的内涵及组成要素功能,制定学生全过程发展人才培养目标等,并对实施效果进行对比分析。

基于LCA碳总排放量的大型工业园区综合能源供应系统多目标优化

大型工业园区碳集中排放是导致环境恶化的重要原因之一。提出大型工业园区综合能源供应系统模型,包含能源输入、能源转换、能源存储三个模块,通过能源转换降低传统能源使用比例,为园区提供电、热、冷、气4种所需负荷。基于生命周期计算设备和能源的碳排放量,通过碳捕集技术对既有碳排放进行消纳,并将经济成本、碳排总放量和清洁能源利用率作为目标函数,利用改进的麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm, ISSA)对工业园区综合能源供应系统进行优化配置。算例结果表明,引入储能系统和电转气系统(power to gas, P2G)后,园区能源系统的清洁能源使用比例是之前的3.92倍,单位用电量下碳排放系数降低30.2%,综合单位电价降低0.38元,证明综合能源供应系统在满足园区能源需求的同时也可以降低碳排放量和经济投入。

电力机车机电动力学模型的构建与分析

阐述了电力机车的结构及其机电动力学。应用拉格朗日-麦克斯韦方程,建立了电力机车的机电动力学模型及相应的微分方程组。通过Park变换把三相定子绕组下的方程组转变为d-q轴两相绕组方程组;利用Matlab求解该方程组得到相关变量随时间变化的曲线。应用机电动力学综合考虑了系统的机械部分与电磁部分,把二者有机地结合起来。研究了机电耦合的相互作用规律,从而有效地解决了电力机车的机电耦联系统动力学问题。

电力机车传动系统机电动力学模型的优化

采用粒子群优化算法,以电力机车电机转子的加速度最小为优化最终目标,以相关的机械结构参数及相关电气参数为优化对象,以电力机车机电动力学模型微分方程为约束条件,建立了电力机车的机电耦联动力学优化模型.优化以后的机电动力学模型可以很好地指导生产实际,为电力机车能更平稳安全的运行提供了理论依据.

基于OBE理念的“电力电子技术”课程教学改革探索

电力电子技术是一门多学科交叉融合的学科,也是电气工程领域较活跃的专业方向。而作为高校电气工程及自动化相关专业重要基础课程的“电力电子技术”,进行课程建设、教学改革与探索符合时代趋势。以OBE理念为指导,对“电力电子技术”课程在课程目标、教学内容、教学模式及考核与评价等方面进行改革,并对教学改进方案进行探索。

内蒙古电力企业党建与领导体制的调查研究

国有企业党政领导体制问题依然是解决国有企业党建工作中存在的种种问题的核心所在。本文通过问卷调研,旨在探索建立更加富有生机和活力的国有企业党政领导体制。

内蒙古西部电网电力市场过渡时期日发电调度计划方法研究

本文着眼于电力市场实际 ,进行电网经济调度的研究。从蒙西电网实际需求出发 ,提出了电力市场过渡时期 。

弱电网下光伏并网系统锁相环参数自适应控制

针对弱电网下PLL(phase-looked loop,PLL)会使并网逆变器的稳定性下降问题,提出一种锁相环带宽自适应控制策略来实现锁相环参数依据电网实时阻抗值来获得最优的控制参数,保证系统最佳控制性能和稳定运行,从而提升跟网型逆变器在弱电网下的对电网阻抗的适应能力。利用PSCAD/EMTDC进行仿真验证,仿真结果证明自适应控制策略正确、有效。

新能源汽车整流器的抗扰模型预测控制策略研究

针对新能源汽车充电(G2V)三相整流器为研究对象,研究基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的充电控制策略。传统的MPC算法需要准确的系统模型参数,而当控制器中使用的模型参数与主电路实际参数不匹配时,控制性能可能发生恶化,影响整流器充电控制性能。针对此问题,该文将系统参数不匹配作为扩张状态观测器(extended state observer,ESO)扩张出来的扰动项而进行估计,并将扰动进行补偿,从而设计一种基于ESO的MPC充电控制策略。该方法仅使用了系统的输入和输出数据,而不需要精确的系统模型,因此即使模型参数不匹配时,ESO也能够将不匹配项作为扰动而对预测电流进行准确估计,从而提高MPC对参数变化及不匹配的鲁棒性。仿真与实验结果验证了该方法的可行性和有效性。

兼顾提升功率分配精度与抑制电压偏差的自适应下垂控制

直流微电网孤岛运行时,为实现下垂参数跟随直流微电网各光伏单元出口线路阻抗和本地负载分布情况自调整,提出一种基于麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)的自适应下垂控制策略。将下垂参数、变换器输出电压参考值以函数变量的形式构成优化目标函数,利用麻雀搜索算法寻找目标函数的极小值,实时找到同时使系统运行过程中的功率偏差、母线电压偏差最小化的解。即利用麻雀搜索算法将下垂参数和电压参考值调节问题转化为函数极值寻优问题,实现了下垂系数可依据光伏出口线路阻抗、本地负载变化及光照强度变化自调整的目标。同时通过动态调节变换器输出电压参考值,减小母线电压偏差,解决了功率分配精度与母线电压偏差的固有矛盾。利用PSCAD/EMTDC建立系统仿真模型,仿真结果证明所提控制策略正确、有效。

基于知识图谱的新质生产力研究文献计量分析

新质生产力为我国新征程上推动高质量发展提供了科学指引,是符合新发展理念的先进生产力质态。为清晰全面深入地掌握新质生产力的演化过程与研究进展,对中国知网和Web of Science数据库中新质生产力、先进生产力和绿色生产力相关领域在2014—2024年的14351篇文献进行计量分析。在科学计量学理论基础上,以CiteSpace和VOSviewer软件为研究工具,研究新质生产力领域的共词网络、关键词时序图、文献共引网络等知识图谱,从新质生产力的研究热点、研究现状、发文数量、研究机构等方面进行可视化分析、内容分析及统计分析。研究结果旨在为新质生产力的演化过程、发展趋势及未来应用提供方向性指导。

基于OBE理念的模糊控制课程教学设计

在内蒙古工业大学自动化专业参与教育部工程认证的背景下,以OBE理念为指导,对模糊控制课程进行教学设计。阐述模糊控制课程具有理论新颖抽象,直接面向解决复杂非线性控制问题的特点。简述OBE理念“反向设计,正向实施”的逻辑体系结构。基于OBE理念,结合课程特点,以学生为中心,从培养学生知识、能力、素养等几个方面制定教学目标;通过案例教学,与经典控制理论对比,贯穿直接解决复杂工程为导向进行教学环节设计;针对上述教学环节,结合课程目标制定注重能力培养的综合考核评价体系。

基于矩阵变换器的飞轮储能模型预测控制策略

飞轮储能系统常用的背靠背变换器中间存在直流环节及电解电容,使得变换器体积庞大,而且直流环节电解电容器会带来直流电压控制、寿命和维护成本等问题。针对上述问题,采用矩阵变换器作为飞轮储能系统的控制变换器,有效地融入了矩阵变换器的优势,避免了背靠背变流器中直流环节及电解电容带来的问题。在分析储能系统工作原理的基础上,考虑到矩阵变换器电压传输比的限制,通过理论计算得出基于矩阵变换器的飞轮储能系统的运行范围。通过理论分析得到了飞轮储能系统功率与飞轮转速的关系,然后利用转速外环电流内环的双闭环控制方式实现对飞轮储能系统的控制。电流内环采用模型预测控制策略对矩阵变换器进行控制,从而实现飞轮储能系统的充放电控制。Matlab/Simulink中的仿真结果验证了运行范围分析的准确性和所提控制策略的有效性.

基于直接转矩控制的双矢量直接电压模型预测控制策略

模型预测控制(Model predictive control,MPC)是目前电力电子领域研究较为广泛的一种控制策略,不需要调制环节,具有动态响应快、容易实现多目标灵活控制、简单且容易实施等特点。但是这种控制方法由于存在循环寻优的计算过程,算法计算量较大且对控制器的要求较高,不利于实际应用。参考直接转矩控制思想,提出一种双矢量直接电压模型预测控制(Double vector based-direct voltage predictive control,2VB-DVPC)策略,这种控制方式利用查表法省去繁琐的循环寻优计算过程,减少了控制算法的计算量。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建传统MPC与2VB-DVPC的仿真模型进行仿真对比,仿真结果验证了所提2VB-DVPC控制策略在保证动稳态性能的情况下,能够有效减少算法的计算量,并且能够固定平均开关频率,降低了谐波滤除的难度。

基于RF与D-S证据理论融合的多通道齿轮箱复合故障诊断

针对齿轮箱复合故障特征难于提取,诊断缺乏自动识别性,且单通道往往无法全面表征故障信息等问题,提出一种基于随机森林与证据理论相融合的多通道齿轮箱复合故障诊断方法。首先通过小波包变换对各通道复合故障信号进行分解,得到故障信号的特征向量;之后引入一种新的特征集组合框架构建针对不同故障的特征数据集,通过随机森林算法划分单个分类模型;接着综合考虑各分类模型,合成每个通道下的集成分类器,并提出一种新的迭代自更新策略不断完善分类器的性能;最后设计一种基于Lance距离的改进D-S证据理论算法,该算法采用Lance距离来度量各空间证据间的证据距离,并构造Lance矩阵,由此获得相似度矩阵来衡量各证据体间的相似程度和支持度,通过计算各通道的敏感度权重系数进行BPA修正,获得最终的诊断融合结果。通过齿轮箱试验平台进行算法验证,结果表明该方法能有效识别出复合故障中包含的每类故障,并能全面融合不同通道的故障冗余信息,实现齿轮箱复合故障的精确诊断。

基于Ghost-TiFPN的轻量化快速目标跟踪算法

针对传统孪生目标跟踪算法体量大、难以在嵌入式设备部署以及其在目标尺度变化大、有相似物干扰等条件下效果不佳的问题,提出一种新的轻量化快速跟踪(Ghost fast Tracking with TiFPN and Retriever,GTtracker)算法。引入Ghost机制,对Resnet网络进行重新设计,构建一种轻量化G-Resnet网络对跟踪目标进行快速特征提取。设计轻量自适应加权融合(Tiny adaptive weighted fusion algorithm Feature Pyramid Network,TiFPN)算法,进一步加强特征信息的融合,解决相似物干扰问题。设计一种轻量化区域回归网络(Ghost Decoupled Net,GDnet),以实现目标分类、交并比(Intersection-over-Union,IoU)计算以及边界框回归,并在跟踪阶段应用一种新的目标寻回器提升算法跟踪的成功率。在OTB100数据集和VOT2020数据集上进行算法验证,并移植算法到嵌入式设备Jetson Xavier NX上进行性能测试。实验结果均表明算法的有效性和优越性,相比经典孪生目标跟踪(SiamCAR)算法,新方法在精度和期望平均重叠率(Expected Average Overlap,EAO)指标均相似的前提下,能够实现更快的运行速度,可在Jetson Xavier NX上实时运行,达到30帧/s,且能有效解决相似物干扰、尺度变化大等问题。

基于多源域自适应残差网络的滚动轴承故障诊断

针对传统无监督领域自适应方法扩展到多工况滚动轴承故障诊断场景适用性较弱的问题,提出了一种多源域自适应残差网络(multi-source domain adaptive residual network,MDARN),通过对齐来自多个源域的相关子域,从而提高模型在多工况下的故障诊断性能。首先,利用ResNeXt残差网络从源域和目标域充分提取可迁移特征;然后,引入局部最大平均差异(local maximum mean difference,LMMD)准则,以两个源域的子域为基础对齐目标域中相关子域,减少相关子域间和全局域间的分布差异;最后,利用美国凯斯西储大学轴承数据集和MFS机械综合故障试验台产生的真实的轴承振动数据集,对所提方法进行了试验验证。结果表明,该方法在多工况下的平均故障诊断精度高达99.76%。与现有代表性方法相比,所提方法具有更好的故障诊断效果。

风能大规模利用对电力系统可靠性的影响

风是一种非常易变的能源,其表现与其它形式的能源有很大不同。该文使用时序蒙特卡洛模拟法,提出一种含风能电力系统发电容量充裕度评估的方法,使用一个有代表性的可靠性测试系统(reliability test system,RBTS)阐述了该方法,此系统既含有常规发电机组也含有风能转换系统(wind energy conversion system,WECS)。对含有一个风场和多个风场混合系统的可靠性进行分析计算,结果表明,风能利用具有很大的可靠性效益,使用所提方法,可以量化这些效益。

“电磁场理论”课程思政教学设计与实践研究

针对“电磁场理论”课程思政教学目标导向性不足、思政内容融入不深、思政教学考核缺乏指标等问题,设计了具有时代特色的思政元素,并将其深度融入课程教学内容中。在此基础上,设计了“以学生为中心”的思政与专业双闭环动态教学模式,建立了知识掌握、能力提高与价值塑造“三位一体”的多维度考核与评价方式,构建了“电磁场理论”课程的思政教学体系。教学实施结果表明,课程的教学满意度、教学达成度等评价指标实现了一定的提升,较好地实现了课程的育人功能。