检索结果-内蒙古大学图书馆

高电压技术 2024年第4期50卷 1508-1517页

作者：李智华张豪吴春华汪飞上海大学上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

随着运行时间的增长,光伏连接器会出现氧化、老化、松动等现象,易导致接触不良、发热等问题,最终可能引起断路、电弧等故障,对光伏系统的高效、安全运行造成不良影响。由于光伏连接器故障会引起其等效阻抗的变化,该文采用扩频时域反射法... 详细信息

随着运行时间的增长,光伏连接器会出现氧化、老化、松动等现象,易导致接触不良、发热等问题,最终可能引起断路、电弧等故障,对光伏系统的高效、安全运行造成不良影响。由于光伏连接器故障会引起其等效阻抗的变化,该文采用扩频时域反射法(spread spectrum time domain reflectometry,SSTDR)来进行检测:通过向光伏连接器所在的光伏组件串注入正弦高频信号调制的伪随机序列序列测试信号,分析入射信号与反射信号的相关特性,再与健康状态下的特性进行比较,来实现光伏连接器故障在线诊断。对此进行仿真计算并在4块光伏板组成的光伏组串中进行实验,发现开路故障时包络面积最大可达到5×10^(5),而脱离故障时包络面积最小为0.8×10^(5),二者皆远大于健康时的包络面积0.07×10^(5),可有效诊断光伏连接器是否发生故障。

关键词：光伏连接器 SSTDR 故障检测传输线特征阻抗

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全移相双有源全桥直流变换器的瞬态电流偏置抑制策略

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电工技术学报 2024年第4期39卷 1116-1131页

作者：吴春华陈修淋李智华汪飞上海大学电气工程系上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

针对双有源全桥(DAB)直流变换器在功率突变时产生的电流偏置问题,该文提出一种新的瞬态直流偏置抑制策略。首先,以基于全移相调制的双有源全桥直流变换器为研究对象,分析DAB变换器产生直流偏置的原因及危害。然后,在全局电感电流应力最... 详细信息

针对双有源全桥(DAB)直流变换器在功率突变时产生的电流偏置问题,该文提出一种新的瞬态直流偏置抑制策略。首先,以基于全移相调制的双有源全桥直流变换器为研究对象,分析DAB变换器产生直流偏置的原因及危害。然后,在全局电感电流应力最优结果的基础上,对功率在四个工作区域突变时产生的瞬态直流偏置问题进行详细分析,推导各种电流突变情况下的直流偏置表达式,并据此提出一种新的过渡态引入方法,对于不同的功率突变状态可以得到统一的过渡移相角表达式,简化了控制过程。接着,根据所得过渡态结果,提出统一的载波调制方法,并对调制策略的适用性进行分析。最后,通过实验平台验证了所提方法可以有效消除功率突变时产生的电流偏置。

关键词：双有源全桥(DAB)变换器功率突变瞬态直流偏置抑制全移相控制载波调制

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基于动态指标的光伏组件健康程度诊断

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电网技术 2024年第2期48卷 597-606页

作者：李智华张宇浩吴春华汪飞马浩强上海市电站自动化技术重点实验室(上海大学) 上海市宝山区200444

为了对光伏组件的健康状况进行诊断,提出了一种基于光伏组件的光生电流,等效串联电阻,等效并联电阻3个指标的光伏组件健康程度定量检测方法。首先利用改进的布谷鸟算法对测量的光伏组件I-U线进行参数辨识,形成实测健康曲线,再利用光伏... 详细信息

为了对光伏组件的健康状况进行诊断,提出了一种基于光伏组件的光生电流,等效串联电阻,等效并联电阻3个指标的光伏组件健康程度定量检测方法。首先利用改进的布谷鸟算法对测量的光伏组件I-U线进行参数辨识,形成实测健康曲线,再利用光伏组件自然老化模型确定理论健康曲线,然后计算实测健康曲线与理论健康曲线之间的偏移量并结合灰色关联分析进行数值校正;定义健康程度H参量计算得到光伏组件健康程度量化值。仿真分析和实验测试结果表明该方法可以对不同环境下的光伏组件健康程度进行有效在线诊断,为光伏组件维护提供参考。

关键词：光伏组件参数辨识健康程度灰色关联分析布谷鸟算法

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基于Transformer的三维人体姿态估计及其动作达成度评估

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仪器仪表学报 2024年第4期45卷 136-144页

作者：杨傲雷周应宏杨帮华徐昱琳上海大学机电工程与自动化学院上海200444 上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

针对人机交互、医疗康复等领域存在的人体姿态分析与评估问题,本文提出了一种基于Transformer的三维人体姿态估计及其动作达成度评估方法。首先,本文定义了人体姿态的关键点及关节角,并在深度位姿估计网络(DPEN)的基础上,提出并构建了... 详细信息

针对人机交互、医疗康复等领域存在的人体姿态分析与评估问题,本文提出了一种基于Transformer的三维人体姿态估计及其动作达成度评估方法。首先,本文定义了人体姿态的关键点及关节角,并在深度位姿估计网络(DPEN)的基础上,提出并构建了一个基于Transformer的三维人体姿态估计模型(TPEM),Transformer的引入能够更好的提取人体姿态的长时序特征;其次,利用TPEM模型对三维人体姿态估计结果,设计了基于加权3D关节角的动态时间规整算法,在时序上对不同人物同一动作的姿态进行姿态关键帧的规整匹配,并据此提出了动作达成度评估方法,用于给出动作的达成度分数;最后,通过在不同数据集上进行实验验证,TPEM在Human3.6 M数据集上实现了平均关节点误差为37.3 mm,而基于加权3D关节角的动态时间规整算法在Fit3D数据集上的平均误差帧数为5.08,展现了本文所提方法在三维人体姿态估计与动作达成度评估方面的可行性和有效性。

关键词：三维人体姿态估计深度学习动态时间规整动作评估

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基于混合频域Transformer的相机位姿估计方法

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仪器仪表学报 2024年第12期45卷 179-189页

作者：杨傲雷甘少英杨帮华苗中华徐昱琳上海大学机电工程与自动化学院上海200444 上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

针对移动机器人相机位姿估计问题,提出一种基于混合频域Transformer的相机位姿估计方法,旨在从RGB图像中预测相机的位置与方向。首先,构建了室内场景数据集RotIndoor,每个样本包含场景RGB图像和通过VICON系统获取的相机位姿真值;其次,... 详细信息

针对移动机器人相机位姿估计问题,提出一种基于混合频域Transformer的相机位姿估计方法,旨在从RGB图像中预测相机的位置与方向。首先,构建了室内场景数据集RotIndoor,每个样本包含场景RGB图像和通过VICON系统获取的相机位姿真值;其次,提出位姿回归网络模型CamPose,该模型融合空间域和频域的信息,提升了图像特征表达能力,进而实现高精度的相机位姿估计。具体而言,CamPose引入基于差分卷积网络的特征增强模块,捕获图像细粒度特征;设计了频域编码层,通过傅里叶变换提取频率特征,并整合频域注意力模块,使模型感知不同频率成分的重要性。最后,在公开数据集7Scenes和RotIndoor上进行了实验验证表明,该方法在7Scenes数据集上的位姿估计误差为0.17 m/7.85°,在RotIndoor上定位精度提高了23%。

关键词：相机位姿估计深度学习特征增强频域编码 Transformer

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考虑参数权重与分层映射的光伏组件健康程度检测

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电工技术学报 2024年第15期39卷 4856-4867页

作者：吴春华易苑李智华汪飞上海市电站自动化技术重点实验室(上海大学电气工程系) 上海200444

光伏系统的健康程度检测对预防故障及保障系统安全运行至关重要。选取光伏组件的光生电流、串联电阻和并联电阻为其健康参数,该文提出了一种考虑健康参数权重与辐照度分层映射的光伏组件健康程度检测方法,来提高健康程度检测的精度与适... 详细信息

光伏系统的健康程度检测对预防故障及保障系统安全运行至关重要。选取光伏组件的光生电流、串联电阻和并联电阻为其健康参数,该文提出了一种考虑健康参数权重与辐照度分层映射的光伏组件健康程度检测方法,来提高健康程度检测的精度与适用范围。首先依据光伏组件I-V曲线,通过蝠鲼觅食优化(MRFO)算法进行参数辨识;其次根据辐照度高低将辨识结果分层映射至两种辐照度参考状态,提高低辐照状态下的映射精度;然后根据组件预期寿命内允许的功率衰减情况建立光伏组件自然衰减模型,估算参数预期值作为参考,再结合实际的参数提取结果计算参数劣化度;最后使用熵权法确定参数权重,计算表征光伏组件健康程度的健康指数。仿真与实验结果表明,该方法可对任何环境参数下的光伏组件健康程度进行有效检测。

关键词：光伏组件健康参数辨识分层映射自然衰减模型健康参数权重

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直流微电网系统电弧故障特征及检测方法

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高电压技术 2023年第10期49卷 4307-4316页

作者：吴春华林夏苗李智华汪飞上海大学电气工程系上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

直流微电网电弧故障发生位置分散,易被变换器高频噪声淹没,难以进行检测。针对现有直流电弧故障保护方法在直流微电网中应用时存在误动作和拒动作的问题,搭建直流微电网故障电弧实验平台,开展了不同位置串并联故障电弧实验,从时频域角... 详细信息

直流微电网电弧故障发生位置分散,易被变换器高频噪声淹没,难以进行检测。针对现有直流电弧故障保护方法在直流微电网中应用时存在误动作和拒动作的问题,搭建直流微电网故障电弧实验平台,开展了不同位置串并联故障电弧实验,从时频域角度对直流微电网故障电弧信号特性进行研究,采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)分析微电网直流母线电流信号,将得到的频谱进行分段积分,将电弧信号10 Hz~10 kHz、20~30 kHz、40~50 kHz这3个特征频段积分值作为第一特征,采用互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)算法进行时频分析,将母线电流信号分解成若干各本征模态分量(intrinsic mode function,IMF),计算各分量能量值,比较分析选取局部分量IMF7和IMF8的能量作为第二特征。在此基础上,提出基于阈值比较的故障电弧检测方法。研究结果表明:所提方法能够准确实现不同位置的串并联故障电弧检测,且在负载投切和变换器动态调整时未发生误判,为开发可靠的电弧故障检测与灭弧装置提供参考.

关键词：直流微电网直流电弧故障频谱积分互补集合经验模态分解故障检测变换器

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不平衡电网下Y源双级矩阵变换器的无源滑模控制策略

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高电压技术 2024年第11期50卷 4789-4801页

作者：程启明王海伦沈治超王为涛罗力珲张梁上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院) 上海200090

针对双级矩阵变换器电压传输比低的缺点,在直流部分嵌入Y源网络,组建了Y源双级矩阵变换器(Y-source two-stage matrix converter,YSTSMC),其具有电压增益大、无源元件少、开关损耗低等特点。当电网电压产生不平衡工况时,系统会出现较大... 详细信息

针对双级矩阵变换器电压传输比低的缺点,在直流部分嵌入Y源网络,组建了Y源双级矩阵变换器(Y-source two-stage matrix converter,YSTSMC),其具有电压增益大、无源元件少、开关损耗低等特点。当电网电压产生不平衡工况时,系统会出现较大的波动进而影响功率因数和电能质量,降低了系统运行的可靠性。为了完善不平衡电网电压下YSTSMC变换器的输入控制,对YSTSMC变换器的输入功率控制进行了研究,传统PI控制器存在参数调节比较困难、控制精度不高、超调量较大和抗干扰能力不强等问题,为此提出了不平衡电网电压下基于无源滑模控制(passivity based control-sliding mode control,PBC-SMC)的YSTSMC控制系统,并证明其稳定性。仿真和实验的结果表明,基于无源和滑模理论基础的PBC-SMC控制策略可以使系统的响应速度和电能质量得到提高。

关键词： Y源双级矩阵变换器电网不平衡无源控制滑模控制 PI控制

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Z源超稀疏矩阵变换器共模电压和电感电流波动减少的调制策略研究

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中国电机工程学报 2025年第5期45卷 1891-1901,I0023页

作者：程启明王为涛沈治超罗力珲张梁王海伦上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院) 上海市杨浦区200090

该文针对Z源超稀疏矩阵变换器(Z-source ultra-sparse matrix converter,ZSUSMC)中电感电流波动和共模电压(common-mode voltage,CMV)高的问题进行研究。传统超稀疏矩阵变换器(USMC)主要缺陷是电压传输比(voltage transfer ratio,VTR)低(≤0.866)和共模电压高,通过在整流侧和逆变侧之间插入Z源网络并采用直通(shoot-through,ST)矢量可以有效提高VTR。Z源网络中的电感在ST状态时被电容充电,在非直通(non-shoot-through,NST)状态时电感向电容放电。因此,合理放置ST矢量和NST矢量可以减少电感电流的波动。所提调制策略将ST时间分成不相等的6份,并将其交替插入到开关周期中以减少电感电流的波动。此外,为了降低ZSUSMC中的CMV,该文在逆变侧采用4个有效矢量。最后,仿真和实验结果表明该调制策略可以有效减少电感电流波动和共模电压峰值。

关键词：超稀疏矩阵变换器 Z源网络共模电压电感电流波动

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基于分离源矩阵变换器的PMSM无源-复叠螺旋滑模控制策略

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中国电机工程学报 2025年第9期45卷 3624-3637,I0030页

作者：程启明罗力珲沈治超王为涛张梁王海伦上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院) 上海市杨浦区200090

为了改进永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动系统以及传统的比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制方法存在电机的转速和转矩动态响应慢、系统抗干扰性弱、抖振大等问题,提出基于无源-复... 详细信息

为了改进永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动系统以及传统的比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制方法存在电机的转速和转矩动态响应慢、系统抗干扰性弱、抖振大等问题,提出基于无源-复叠螺旋滑模控制(passive-based controlcascade spiral sliding-mode control,PBC-CSSMC)策略分离源矩阵变换器(split source matrix converter,SSMC-PMSM)驱动系统。传统矩阵变换器的电压传输比(voltage transfer ratio,VTR)最高仅为0.866,为提高VTR,该文采用分离源网络升压结构来代替双级矩阵变换器中间的支流链路部件,从而得到SSMC。在PMSM的矢量控制中,转速环、电流环分别采用CSSMC、PBC代替PID控制,设计SSMC-PMSM控制系统,并证明系统的稳定性。仿真与实验的结果表明,基于该控制策略的SSMC-PMSM驱动系统能够使PMSM稳定运行在额定转速,具有电磁转矩脉动小、抗干扰能力强和动态响应好等特点。

关键词：分离源矩阵变换器电压传输比永磁同步电机复叠螺旋滑模控制无源控制比例-积分-微分控制

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