基于改进BOA-PID的LT-MED系统冷凝器出口海水温度控制

针对低温多效蒸馏(LT-MED)海水淡化系统中冷凝器出口海水温度控制问题,在蝴蝶优化算法(BOA)的基础上,提出了一种改进BOA-PID控制方法,并利用MATLAB软件搭建仿真模型,将改进BOAPID控制的控制效果与BOA-PID控制、常规PID控制进行对比。结果表明,改进BOA-PID在适应度值和全局搜索能力方面表现卓越;与常规PID控制相比,基于改进BOA-PID控制系统中相应的优化程序能够自动整定各个参数,提升了系统的响应速度,大幅减小了超调量,提升了海水淡化系统的造水比,系统能正常运行。

智能家居通信安全研究与展望

随着物联网技术的快速发展,智能家居系统使人们的生活变得更加便利和舒适,然而随之带来的安全隐患越来越受到关注。参照智能家居安全相关研究:首先介绍了基于物联网智能家居的相关知识和总体框架;然后通过文献分析,重点探讨了智能家居中的身份认证和通信安全问题,并对系统中数据存储安全和访问控制机制进行了研究,指出了智能家居系统面临的一些安全问题;最后对未来研究热点进行了展望。

乡村电网两网融合规划与实施策略研究

为认真贯彻落实国家乡村振兴的重要指示和精神,根据国家电网公司推进建设世界一流能源互联网企业的目标要求,以某区为乡村电网“两网融合”(即智能电网和物联网的协调发展)研究试点,开展了乡村电网两网融合规划与实施策略的研究。通过对乡村电网两网融合规划的建设,采用完善乡村配电网网架、建设清洁化供电能源、建设应急电源、建设智能化配套电网设备等方式进行两网融合实施策略的研究,为乡村电网的两网发展提供参考。

动力学视角下电力行业碳减排反馈机制研究

研究了碳市场与电力市场的关系,基于此构建了电力行业碳减排的动力学模型,并开展了相关影响因素的敏感性分析。通过运行系统的结果表明,所提出的反馈机制能够有效地抑制电力行业碳排放量增长的趋势,但存在一定的滞后性;对相关因素进行敏感性分析的结果表明,调整发电结构和提高技术进步水平能够更好地实现碳减排效果,其中,调整发电结构最多能够降低32%的电力行业碳排放量,提高技术进步水平最多能够降低60%的电力行业碳排放量。

基于改进果蝇算法优化PNN的变压器故障诊断研究

为了提高电力变压器故障诊断准确率,通过分析变压器油中溶解气体数据,提出了一种定向变步长的果蝇算法(DVSFOA)与概率神经网络(PNN)相结合的变压器故障诊断模型。由于PNN的参数平滑因子对输出结果影响较大,对果蝇算法位置公式进行更新调整,对平滑因子进行参数寻优,将优化结果赋值给PNN模型进行网络训练,得到了用于变压器故障诊断的最佳网络模型。实验结果表明,该组合算法具有较高的诊断精度,收敛速度快,整体性能高。

基于稀疏采样与差分演化的柔性直流输电系统高频振荡抑制技术

为确保电网的安全、平稳运行,提出了基于稀疏采样与差分演化的柔性直流输电系统高频振荡抑制技术,以快速恢复系统平稳供电能力。构建了模块化电平换流器(MMC)高频阻抗模型,获得了链路时延对交流系统高频阻抗特性的影响,以及输电线路参数变化的联合效应。通过A/I转换器,基于差分演化的匹配跟踪算法,实现了高频阻抗信号的稀疏表示,降低了柔性直流输电系统高频阻抗信号的采样率,合理设定附加RLC二阶高通滤波器的截止频率、品质因数、补偿容量参数,可以抑制柔性直流输电系统的高频振荡。仿真实验结果表明:高频振荡抑制后电压信号可快速恢复正常,抑制效果突出。

计及供热的发电机组AGC优化控制研究

为解决供热抽汽改造导致的发电机组热电耦合及非线性问题,提高系统自动发电控制(AGC)跟随能力,提出了用于解耦控制的前馈补偿解耦算法,并对解耦后的电功率控制回路设计了基于模糊算法的模糊比例积分微分(PID)控制器。仿真结果表明,利用前馈解耦算法与模糊算法相结合的方案有较好的解耦效果,并能有效优化AGC跟踪能力,提高系统控制性能。

电动汽车CAN协议的重放攻击与防御方法

当前能源互联网中电动汽车与充电桩之间采用的通信协议是控制器局域网(CAN)协议,但该协议缺乏加密功能,存在着遭到黑客重放攻击的可能。为了验证CAN通信协议存在的安全问题,采用STM32F767单片机、USB CAN转化器和PC机搭建有关CAN通信的硬件环境。为了增强CAN协议的安全性,提出了一种加随机数抵御重放攻击的算法。在Eclipse Neon(v4.6)及JDK1.8+版本的实验环境下模拟电动汽车正常充电、对其进行重放攻击以及加随机数防御重放攻击的3种模式过程。实验结果表明,所提方法可以有效增强CAN总线抵御重放攻击的能力。

考虑供能网络约束的园区型电热综合能源系统优化配置

搭建了园区型综合能源系统的基本网架结构,建立了热泵机组、热电联产机组、蓄热罐、电锅炉、电制冷机、余热吸收式制冷机的数学模型,构建了考虑园区供能网约束的双层优化配置模型。模型上层以最小化园区能源站的年综合投资成本为目标,模型下层以系统的年运行费用最低为目标,并基于配电网的Distflow二阶锥模型和线性热网络方程建立供能网络模型。在规划求解过程中,引入了二阶锥松弛技术对模型的电网潮流约束进行凸优化松弛,同时采用了线性热网络方程,以提升模型的可解性和计算速度。最后在改进的IEEE 33节点配电网和8节点供热系统中进行了算例分析,结果表明,所构建的系统优化配置模型在一定程度上提高了园区型综合能源系统的经济性,验证了所提模型的有效性。

引入新特征的短期电力负荷预测

为了提高短期负荷预测的精度,综合分析了气象、日期等因素,并计算各特征与被预测负荷之间的相关系数,根据各特征与负荷之间的相关性,提出了一种将预测日前几天的负荷作为新特征进行负荷预测的方法。为了验证算法的普适性,采用支持向量回归、随机森林和梯度提升决策树3种机器学习算法,在2016—2018年我国北方某地的真实电力负荷和欧洲智能技术网络(EUNITE)竞赛负荷预测样本数据两个数据集上进行验证,并将预测结果与采用传统特征的算法进行了对比。预测结果显示,相较于传统方法,采用新特征后的短期负荷预测具有更高的预测精度。

基于白盒化技术的配电站监控系统的应用

针对配电站监控系统对厂站设备适配和监控系统迭代升级的需求,提出了一种应用白盒化嵌入式系统技术的方案。该方案采用白盒化开放接口设计,制定统一规范接口,并在程序软件设计上采用协议库动态管理的方法,从而实现了监控系统的灵活管理,同时显著降低了建网和后期维护成本,有效提高了配电站监管平台开发和运行的可靠性。

含EV充换储一体站的交直流混合配电网优化运行

为了促进电动汽车产业的进一步发展,构建了计及充换储一体站(CSSIS)的交直流混合配电网多时间尺度优化调度模型。首先,基于快充用户行为和城市交通特征分别构建了充电站模型和换电站模型,再结合储能电站模型完成了CSSIS建模。然后,在计及CSSIS、微型燃气轮机和可再生新能源等接入的交直流混合配电网中,构建了优化调度模型。为降低预测精度误差的影响,采用了多时间尺度协调优化策略处理。该模型属于非线性非凸混合整数规划问题,采用线性化和二阶锥松弛方法将其转化为可用商业求解器处理的混合整数二阶锥凸优化模型。最后,以改进的IEEE 50节点系统为例进行了仿真分析,仿真结果验证了交直流混合配电网形式具有更强的适应性,以及CSSIS具有高效参与电网优化运行的能力。

具有仿射变换锚点的文字检测方法

针对现实场景图片中的文字区域具有仿射变换和多方向的问题,设计了一种带有仿射变换锚点,能够生成仿射变换文本预测框的文本检测网络。按照常见文字实例的仿真变换形状,给定了6种固定角度和5个固定变换量。检测过程中对预测候选框的角度和偏移值进行了调整拟合,最后对边框进行了回归,让检测结果更适应真实文字区域的边界框。与以往的文字检测网络相比,该检测方法能够有效适应文字区域,在检测精度和平均指标上分别有了7%和10%的提升。

一类混杂系统的必要最优性条件

研究了一类混杂系统的最优控制问题。通过引进一个新的参数,将变动时间区间上的混杂最优控制问题转化为固定时间区间上的光滑最优控制问题;再利用古典的最优控制理论,得到混杂系统的必要最优性条件。结果表明,在混杂系统的状态发生切换时,伴随变量函数会发生跳跃,而哈密尔顿函数可以保持连续。最后,通过一个具体例子说明了方法的有效性。

核电站冷却剂平均温度系统的模糊PI并行控制研究

为了对冷却剂平均温度控制系统进行优化,设计了模糊PI并行控制器。研究了控制棒(R棒)棒速输入下的冷却剂平均温度特性并基于棒速进行控制器的设计。为了优化控制品质以及减少调节时间,引入先进控制算法进行控制方案的优化。根据秦山二期核电站相关数据建立冷却剂平均温度被控对象模型,采用模糊控制与PI控制并行切换的方法,以弥补模糊控制在被控量小范围变化下精度不高以及PI控制难以提升控制速度的缺陷。最后与传统PI控制效果进行了比较,结果表明,所提的冷却剂平均温度模糊PI并行控制系统响应速度更快,具有良好的控制性能。

发电机定子引水管进氨后的化学清洗

机组在大修后发电机直流耐压试验不合格,发现定子绝缘引水管内壁有金属沉积物。分析了沉积物的形成并制定了改进措施。针对发电机定子绝缘引水管内壁沉积物的特性,开展小型试验,以确定化学清洗配方、清洗条件及具体步骤。通过对定冷水系统进行化学清洗,将系统内的污垢、腐蚀产物去除,以保证绝缘引水管的绝缘效果,确保发电机安全、可靠的运行。

不同再燃技术降低燃煤锅炉NO_(x)排放的对比分析

目前降低NO_(x)生成与排放技术中,再燃技术具有改造费用低、锅炉运行效率高、降低NO_(x)排放效率显著等特点。通过分析超细粉、生物质气、天然气和H 2作为再燃燃料的机理、影响因素、优缺点和实际应用情况,比较了不同再燃技术降低NO_(x)排放的技术参数和经济性,发现H 2再燃技术降低燃煤锅炉NO_(x)排放具有较大优越性。

相变微胶囊制备及其性能表征研究进展

相变微胶囊是将相变材料微胶囊化,以改善易泄漏、相分离问题,有效提高相变材料的热性能,是近年来储热领域的研究热点。首先,介绍了相变微胶囊芯材与壳材的选择;其次,从物理法、物理化学法和化学法3个方面分别介绍了相变微胶囊的常用制备方法,如喷雾干燥法、溶胶凝胶法、复凝聚法、界面聚合法和微乳液聚合法;再次,分析了相变微胶囊的性能表征,包括物理性能(包埋率、粒径分布)、化学性能(傅里叶变换红外光谱分析、X射线衍射图谱分析)以及热性能(相变储热性能、相变性能、热稳定性);最后,对相变微胶囊的研究进行了总结并提出了展望。

基于电市场与碳市场耦合含储能的微电网电源规划

电碳耦合是实现“双碳”目标的重要突破口。储能装置既能降低弃风弃光比例又能发挥削峰填谷的作用。在电源类型中加入储能装置,并引入电市场和碳市场交易的概念,构建了电碳市场耦合下含储能的微电网电源规划模型。模型以综合成本最小化为优化目标,统筹考虑电源规划的碳市场交易成本、电市场交易成本等,并且考虑了各种约束条件。采用改进粒子群算法(PSO)对模型进行求解,对比了考虑碳交易和不考虑碳交易两种模型,以及不同碳价下的容量配置。结果表明,在碳市场交易下,虽规划期内电力系统的总成本会提高,但清洁能源的比例也因此提升,并且随碳价的上涨而上升。

热管真空灌装封装系统研制及参数优化

热管真空灌装封装技术是制作热管的关键技术。工业上运用广泛的方法是“沸腾排气法”,但该方法存在质量控制精度差和真空度不足等缺陷。常见的热管封装技术为冷焊技术,但封装过程中容易导致真空破坏。针对这些不足,研制了一种热管真空灌装封装系统:利用真空泵使热管内部实现高真空,同时利用液压装置对热管实现封装;对系统灌装封装流程进行优化设计,基于MFC编制了远程控制程序;通过实验,对液压压力进行优化,得到了最佳运行参数。该系统克服了沸腾排气法和现有冷焊技术的不足,达到较好的生产效果。