检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2024年第4期45卷 175-184页

作者：吕游郑茜齐欣宇房方刘吉臻华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

光伏组件的故障会影响光伏阵列的输出性能,从而降低电站的发电效率,严重时甚至会危害电站的安全运行。传统的方法无法满足目前光伏组件故障检测快速性和正确率需求。因此,本文提出了一种基于改进EfficientNet的光伏组件故障识别方法。首... 详细信息

光伏组件的故障会影响光伏阵列的输出性能,从而降低电站的发电效率,严重时甚至会危害电站的安全运行。传统的方法无法满足目前光伏组件故障检测快速性和正确率需求。因此,本文提出了一种基于改进EfficientNet的光伏组件故障识别方法。首先,利用采集到的光伏组件红外图像建立故障数据集,并利用图像分割和数据增强对数据集进行预处理;其次,基于EfficientNet网络构建故障识别模型,同时在模型中引入双通道注意力模块(CBAM),该模块能够抑制不必要特征的识别,增强模型对空间特征信息的提取能力,进而提高模型的识别准确率;最后,通过对比仿真实验证明模型的有效性和先进性。实验结果表明,该模型的故障识别准确率达到了90.83%,相较于原始的EfficientNet模型提高了2.83%,且模型大小仅为20.3 M,具有良好的实用性,能够满足光伏电站实际应用的需求。

关键词：光伏组件红外图像故障识别 CBAM注意力机制

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基于图像卷积变分自编码的电站锅炉燃烧稳定性评价方法

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仪器仪表学报 2022年第3期43卷 210-220页

作者：蔡国源牛玉广刘雪菲杜鸣张庭华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

为实现基于电站锅炉火焰图像的燃烧稳定性定量表征,并克服不稳定燃烧样本不足的训练难题,提出一种基于卷积变分自编码模型的燃烧稳定性实时、定量表征方法。首先使用稳定燃烧工况下的火焰图像进行模型训练,利用卷积变分自编码器得到稳... 详细信息

为实现基于电站锅炉火焰图像的燃烧稳定性定量表征,并克服不稳定燃烧样本不足的训练难题,提出一种基于卷积变分自编码模型的燃烧稳定性实时、定量表征方法。首先使用稳定燃烧工况下的火焰图像进行模型训练,利用卷积变分自编码器得到稳定燃烧图像的高维潜在概率分布。记录该模型对应的隐变量分布特征,计算该分布与标准正态分布之间的KL散度值,利用该KL散度实现燃烧稳定性的定量表征。在仿真验证中,通过对比说明引入变分推断理论可提高模型对于燃烧图像的重构质量,图片重构前后均方根误差为0.00548;通过磨煤机给煤量调整实验,人为制造不同稳定度的燃烧器燃烧工况,验证了该评价方法的准确性和有效性,评价准确率高达92.1%;通过与煤火检评价结果的比较,表明该方法具备煤火检系统对于火焰的定量判断功能,且感知能力更加灵敏,能在燃烧器灭火前167 s给出燃烧不稳定的预警,具有一定的工程应用价值。

关键词：火焰图像卷积神经网络变分自编码器电站锅炉燃烧稳定性

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风电介入下的多区域互联电力系统分布式经济模型预测负荷频率控制

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控制与决策 2024年第5期39卷 1557-1565页

作者：马苗苗崔婧李钰梅刘向杰华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

针对风电介入下的多区域互联电力系统,提出一种分布式经济模型预测负荷频率控制策略.通过将大规模互联电力系统分解成若干个动态耦合的子系统,这些子系统能够利用网络交流并共享信息,使得各区域的控制器实现各自优化问题的求解.同时,在... 详细信息

针对风电介入下的多区域互联电力系统,提出一种分布式经济模型预测负荷频率控制策略.通过将大规模互联电力系统分解成若干个动态耦合的子系统,这些子系统能够利用网络交流并共享信息,使得各区域的控制器实现各自优化问题的求解.同时,在满足状态约束和控制输入约束的前提下,遵循传统火力发电优先、风力发电配合的原则,通过在线求解优化问题,实现风电介入下的多区域互联电力系统的负荷频率控制.为了提高系统整体运行经济性,所提出的分布式经济模型预测控制器将负荷调频成本、燃料消耗成本以及风力发电成本等经济性指标考虑在内.仿真结果表明,在阶跃负荷扰动下,所设计的控制器不仅可以满足调频要求,在降低计算负担和提高经济性能方面也具有一定优势.

关键词：分布式经济模型预测控制风电机组互联电力系统负荷频率控制多区域系统经济性能

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风力机智能叶片非定常气动特性分析

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太阳能学报 2019年第4期40卷 1171-1178页

作者：张文广王奕枫刘瑞杰华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

为研究大型风力机智能叶片的非定常气动特性,以具有尾缘襟翼的NREL 5 MW参考风力机为研究对象,改进动态失速模型并修正动态尾流模型,建立风力机智能叶片的非定常气动模型。进而,通过仿真验证所建模型的准确性。最后,研究在不同尾缘襟翼... 详细信息

为研究大型风力机智能叶片的非定常气动特性,以具有尾缘襟翼的NREL 5 MW参考风力机为研究对象,改进动态失速模型并修正动态尾流模型,建立风力机智能叶片的非定常气动模型。进而,通过仿真验证所建模型的准确性。最后,研究在不同尾缘襟翼角度下翼型升力系数、叶根挥舞弯矩和风力机功率的变化规律。结果表明,所建模型可较准确模拟翼型周围的非定常流动状态;尾缘襟翼可减小动态失速效应,有利于降低疲劳载荷、抑制功率波动。

关键词：风力机非定常空气动力学气动特性智能叶片尾缘襟翼

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基于MSET和集成学习的风电机组齿轮箱故障预警

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太阳能学报 2020年第11期41卷 228-233页

作者：刘长良王梓齐新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206 华北电力大学控制与计算机工程学院保定071000

针对多元状态估计技术(multivariate state estimation technique,MSET)在风电机组齿轮箱故障预警中存在的学习能力弱、建模精度对过程记忆矩阵依赖大等问题,提出一种基于MSET和集成学习的齿轮箱故障预警方法。首先对监控与数据采集(sup... 详细信息

针对多元状态估计技术(multivariate state estimation technique,MSET)在风电机组齿轮箱故障预警中存在的学习能力弱、建模精度对过程记忆矩阵依赖大等问题,提出一种基于MSET和集成学习的齿轮箱故障预警方法。首先对监控与数据采集(supervisory control and data acquisition,SCADA)系统中部分数据进行K-均值聚类,构造多个独立的MSET子模型;以高斯过程回归作为结合模块,利用SCADA中其他数据资源进行训练;最后基于滑动窗口法计算报警阈值进而实现齿轮箱的故障预警。使用风场的实际运行数据对算法进行验证,结果表明基于集成学习改进的MSET在建模精度、计算时间以及预警能力上均优于传统的MSET预警方法。

关键词：风电机组故障检测状态监测齿轮箱集成学习 MSET

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多尺度熵在变压器振动信号特征提取中的应用

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振动．测试与诊断 2015年第4期35卷 757-762,802-803页

作者：李莉朱永利宋亚奇华北电力大学控制与计算机工程学院保定071003 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

以提取变压器绕组振动信号有效特征为目的,对多尺度熵(multiscale entropy,简称MSE)适用于非平稳非线性振动信号分析的特点和机理进行分析,在此基础上将其引入变压器绕组振动信号的特征提取中。利用不同尺度内信号样本熵的变化来反映变... 详细信息

以提取变压器绕组振动信号有效特征为目的,对多尺度熵(multiscale entropy,简称MSE)适用于非平稳非线性振动信号分析的特点和机理进行分析,在此基础上将其引入变压器绕组振动信号的特征提取中。利用不同尺度内信号样本熵的变化来反映变压器绕组运行状态的改变,将其作为一个能定量描述绕组故障信号特征的有效特征参数。实验数据分析表明,与样本熵相比,多尺度熵能更好地实现故障信号特征的定量提取,是表征变压器绕组不同故障信息的一种有效参数。

关键词：多尺度熵变压器绕组振动信号特征提取有效特征参数

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双馈风机自适应神经分散协调预测控制

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控制理论与应用 2015年第7期32卷 902-911页

作者：李晓明牛玉广王世林林忠伟李明扬华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

目前,双馈感应发电机转子侧励磁控制系统均依据"孤立"模型设计."孤立"模型忽略了各子系统之间、各控制器之间的相互作用,因此这种控制器仅对改善本系统的控制特性有一定作用.针对以上情况,提出了一种自适应神经分... 详细信息

目前,双馈感应发电机转子侧励磁控制系统均依据"孤立"模型设计."孤立"模型忽略了各子系统之间、各控制器之间的相互作用,因此这种控制器仅对改善本系统的控制特性有一定作用.针对以上情况,提出了一种自适应神经分散协调控制策略,并将其应用于双馈感应发电机转子侧励磁控制系统仿真研究中.首先,利用电力关联测量法建立了基于本地变量的双馈风机关联测量模型.其次,以关联测量模型作为预测模型,采用多模型预测控制器对双馈风机转子侧励磁系统进行控制.最后,利用可在线调整的人工神经网络作为多模型加权控制器以补偿双馈风机强非线性、工作区间变化范围大的特点.主导特征值分析和动态仿真表明:该控制策略不仅实现了高精度的最大功率跟踪控制,而且在电力系统故障时可提供持续的、充足的阻尼.

关键词：双馈感应发电机分散协调控制神经网络模型预测控制

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分布式预测控制在微电网协调控制中的应用

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吉林大学学报（工学版） 2020年第6期50卷 2258-2265页

作者：马苗苗邵黎阳刘向杰华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

针对微电网的功率平衡与经济调度问题,提出了一种分布式协调预测控制方法。基于风力发电优先、光伏发电配合及必要时蓄电池补充的原则,选择合理的目标函数,通过最小化目标函数,对风力发电子系统和光伏发电子系统分别设计模型预测控制器... 详细信息

针对微电网的功率平衡与经济调度问题,提出了一种分布式协调预测控制方法。基于风力发电优先、光伏发电配合及必要时蓄电池补充的原则,选择合理的目标函数,通过最小化目标函数,对风力发电子系统和光伏发电子系统分别设计模型预测控制器,将分布式预测控制器的输出作为各子系统的输入,合理分配各子系统的输出功率,使其在全工况下可以很好地响应负荷变化。仿真结果表明,在复杂的气象条件和变负荷扰动下,所提出的分布式预测控制方法可以合理地分配各子系统的输出功率,既可满足负载的需求,还可限制子系统输出功率的过大波动,保护发电设备。

关键词：自动控制技术分布式预测控制微电网功率平衡经济调度

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含电动汽车的微电网模型预测负荷频率控制

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吉林大学学报（工学版） 2019年第5期49卷 1644-1652页

作者：马苗苗潘军军刘向杰华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

对含电动汽车的孤岛微电网负荷频率控制问题进行了研究,分析了柴油发电机和电动汽车的调频特性,并基于电动汽车调频特性利用模型预测控制方法实现了对含电动汽车的微电网系统的负荷频率控制。仿真结果表明:在系统受到负荷阶跃波动时,本... 详细信息

对含电动汽车的孤岛微电网负荷频率控制问题进行了研究,分析了柴油发电机和电动汽车的调频特性,并基于电动汽车调频特性利用模型预测控制方法实现了对含电动汽车的微电网系统的负荷频率控制。仿真结果表明:在系统受到负荷阶跃波动时,本文提出的模型预测控制器能合理地分配各系统的输出,快速消除频率波动,在为用户提供高质量电力的同时也延长了设备使用寿命。

关键词：自动控制技术模型预测控制负荷频率控制微电网电动汽车

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基于数据分类重建的风电机组故障预警方法

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仪器仪表学报 2019年第8期40卷 1-11页

作者：刘帅刘长良甄成刚华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

为预警风电机组潜在故障、增强机组出力安全性,基于监控和数据采集(SCADA)系统,提出一种异常数据重建的风电机组故障预警方法。首先,充分利用同风场风机SCADA数据,分别重建输入类与输出类目标机组数据,克服了部分数据信息丢失、数据异... 详细信息

为预警风电机组潜在故障、增强机组出力安全性,基于监控和数据采集(SCADA)系统,提出一种异常数据重建的风电机组故障预警方法。首先,充分利用同风场风机SCADA数据,分别重建输入类与输出类目标机组数据,克服了部分数据信息丢失、数据异常问题;其次,使用提取的代表性数据建立故障预警模型,所得预警模型更贴近机组运行动态特性;最后,采用改进的衰退指标预警潜在故障,直观展示机组阶段性衰退程度。案例研究中使用某风电场SCADA故障数据,并使用3种标准确定所提策略参数设定值,结果表明可至少提前3周预警风电机组齿轮箱潜在故障,验证了所提故障预警方法的时效性。

关键词：故障预警方法梯度提升回归树高斯混合模型数据分类重建衰退指标

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