检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2025年第6期44卷 272-281页

作者：丁旺才张建栋葛菲元吴少培李得洋李国芳兰州交通大学机电工程学院兰州730070 西安交通工程学院机械与电气工程学院西安710300

为研究重载铁路小半径曲线钢轨型面优化问题,以外、内轨钢轨磨耗面积及滚动圆半径差为优化目标,在考虑减缓磨耗的同时对车辆通曲能力进行优化,运用克里格理论拟合目标函数得到相应的数学模型;通过非均匀有理样条曲线对钢轨廓形进行参数... 详细信息

为研究重载铁路小半径曲线钢轨型面优化问题,以外、内轨钢轨磨耗面积及滚动圆半径差为优化目标,在考虑减缓磨耗的同时对车辆通曲能力进行优化,运用克里格理论拟合目标函数得到相应的数学模型;通过非均匀有理样条曲线对钢轨廓形进行参数化描述,结合第二代非支配遗传算法对目标函数进行求解得到优化目标对应的优化廓形,并从优化型面的磨耗性能、动力学性能、钢轨滚动接触疲劳及车轮磨耗性能等方面进行评价。结果表明:设计变量的范围对目标函数影响显著,优化设计变量范围后求解得到的最优廓形在磨耗面积和滚动圆半径差上的表现均优于初始设计变量范围对应的最优廓形;优化型面在磨耗指数、磨耗功及钢轨磨耗量方面均优于初始CN75型面,在轮对横移量等动力学性能方面也均优于初始CN75型面,可以更好保证列车运行的安全性和稳定性;在钢轨滚动接触疲劳方面,优化型面均优于初始CN75型面,其中右轨的优化效果最为显著;在车轮磨耗方面,优化型面与初始CN75型面对车轮的磨耗影响差异较小,外、内轨优化型面整体磨耗量较初始CN75型面有微幅减少,优化型面车轮磨耗性能优于初始CN75型面。

关键词：轮轨磨耗小半径曲线钢轨型面优化设计变量影响效应第二代非支配遗传算法钢轨疲劳损伤

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内置U型永磁电机电磁优化及振动噪声抑制

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哈尔滨工业大学学报 2025年第4期57卷 71-83页

作者：高锋阳岳文瀚高建宁徐昊孙伟吴银波兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 东南大学电气工程学院南京210096

为提高内置U型永磁同步电机电磁性能及抑制电机低频振动噪声,提出一种U一型磁极结构并结合Halbach充磁方式、转子开槽的电机拓扑。首先,推导电机相关电磁性能表达式,分析定转子间气隙径向磁通密度、径向电磁力密度的低频振动和噪声波动... 详细信息

为提高内置U型永磁同步电机电磁性能及抑制电机低频振动噪声,提出一种U一型磁极结构并结合Halbach充磁方式、转子开槽的电机拓扑。首先,推导电机相关电磁性能表达式,分析定转子间气隙径向磁通密度、径向电磁力密度的低频振动和噪声波动构成。其次,采用解析法与有限元法得到气隙径向电磁力时空分布,利用参数敏感度分析法、参数扫描法和响应面法对所选转子拓扑参数进行多目标优化并得到最优参数解。最后,将U一磁极结构空载反电动势、径向磁通密度、齿槽转矩、输出转矩、转矩脉动、径向电磁力密度、振动加速度和声压级与4种U型磁极结构进行对比分析;并结合电磁场、机械场和声场对U一型电机结构进行验证。结果表明,通过在U型磁极结构上增设一型磁极、改变充磁方式、dq轴开槽调制气隙磁场正弦度,使得电机齿槽转矩降低91.3%,空载反电动势提高53 V,输出转矩提高39.6%,气隙中径向电磁力波的各阶次谐波幅值均有所下降,各频率下定子总成振动加速度降低明显,电机周身声压级最大值处下降9 dB,下降率为10.1%。

关键词：内置式永磁同步电机(IPMSM) 低频振动噪声 Halbach充磁磁场调制多物理场耦合频谱分析

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基于线圈参数优化的预埋传感器动态无线供电最大功率传输技术

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电工技术学报 2025年第2期40卷 367-375页

作者：王淇马恩典彭云尔李晶陈阳麦瑞坤西南交通大学电气工程学院成都610031

在轨道交通领域,将发射线圈安装于检测车底部,在检测车通过时采用无线供电技术,向地下的接收线圈辐射能量,从而对预埋传感器进行非接触供电,满足预埋传感器周期性供电,保障传感器长期不间断工作。但由于能量传输距离不同以及发射线圈的... 详细信息

在轨道交通领域,将发射线圈安装于检测车底部,在检测车通过时采用无线供电技术,向地下的接收线圈辐射能量,从而对预埋传感器进行非接触供电,满足预埋传感器周期性供电,保障传感器长期不间断工作。但由于能量传输距离不同以及发射线圈的电流方向和线圈间距不同,会导致接收端获取能量变化。为此,该文提出一种基于等效功率分析的动态无线供电系统发射线圈电流及间距参数优化方法。首先,对发射端与接收端之间的互感进行计算。然后,定义等效功率,针对预埋传感器所埋深度的不同,对发射线圈的电流方向和线圈间距进行优化,得到能使传感器获取最大能量的线圈参数。最后,搭建实验原理样机验证所提方法的可行性和有效性,发射线圈尺寸为150 mm×150 mm,副边线圈紧密绕在直径12 mm的钢筋上,在发射端和接收端相距为150 mm时,以7 m/s的速度为例,采用参数优化后电流方向相反的线圈相较于优化前电流同向的线圈可提升50%的输出能量,达到0.14 W·s,满足传感器长期供电需求。

关键词：预埋传感器动态无线供电参数优化最大等效功率

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基于约束强化学习的综合能源系统优化调度研究

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电力系统保护与控制 2025年第6期53卷 1-14页

作者：李天明王小君窦嘉铭刘曌司方远和敬涵北京交通大学电气工程学院北京100044

“双碳”目标下,分布式能源高比例渗透与异质能源耦合加剧迫使综合能源系统(integrated energy system,IES)优化调度问题的求解难度提升,深度强化学习为解决上述问题提供了有效手段。然而,传统深度强化学习通常将安全约束以惩罚项形式... 详细信息

“双碳”目标下,分布式能源高比例渗透与异质能源耦合加剧迫使综合能源系统(integrated energy system,IES)优化调度问题的求解难度提升,深度强化学习为解决上述问题提供了有效手段。然而,传统深度强化学习通常将安全约束以惩罚项形式加权添加至奖励函数,加权系数一般由人工确定且在迭代过程中保持固定,一定程度上影响了算法的收敛性能与约束处理能力。对此,提出一种基于约束强化学习的IES优化调度方法。首先,构建了基于IES机组运行与系统潮流约束的安全价值网络,并通过拉格朗日乘子与经济价值网络动态并行协同,分别评估智能体决策的安全与经济价值。其次,利用原始对偶的思路,交替更新智能体策略与拉格朗日乘子,以规避人工设置惩罚系数引起的主观偏差对IES调度决策的影响。同时,利用专家知识引导智能体开展训练,防止其盲目寻优造成算力浪费。最后,基于电-热耦合系统开展仿真算例对比分析,验证了所提方法的安全性与高效性。

关键词：综合能源系统优化调度深度强化学习约束强化学习

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一种基于数字孪生的灰盒单相PWM整流器建模与健康参数监测方法

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电工技术学报 2025年第2期40卷 463-476页

作者：张思慧宋文胜唐涛邹宇超张志伟西南交通大学电气工程学院成都710049

基于单相两电平脉宽调制(PWM)整流器工作原理及其闭环控制策略,建立其离散化数学模型,并考虑实际工程应用中控制参数未知的情况,结合整流器外特性实验数据,依托优化粒子群算法(PSO),构建单相PWM整流器数字孪生灰盒模型。该模型可依据当... 详细信息

基于单相两电平脉宽调制(PWM)整流器工作原理及其闭环控制策略,建立其离散化数学模型,并考虑实际工程应用中控制参数未知的情况,结合整流器外特性实验数据,依托优化粒子群算法(PSO),构建单相PWM整流器数字孪生灰盒模型。该模型可依据当前实测外特性数据,准确地监测控制参数和表征健康状态的关键参数,进而实现对实际整流系统的运行特性跟踪与模拟,该方法可为整流系统的非侵入式健康状态监测提供可能,并可用于指导实际系统中控制参数优化。为验证数字孪生灰盒模型及监测方法的正确性与有效性,该文在不同参数和多种工况下开展了模型验证与监测实验。结果表明,所建模型具有对实际整流器外部运行特性的模拟能力,监测误差小于5%且能够识别参数变化趋势。同时也探究了不同智能优化算法对监测性能的影响,论证了优化粒子群算法在此应用条件下的优越性。

关键词：单相PWM整流器数字孪生灰盒模型状态监测 IGBT

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基于等效面积法的车载制动能量回收装置控制策略

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电工技术学报 2025年第3期40卷 975-986页

作者：米佳雨杨中平钟志宏林飞邵一晨北京交通大学电气工程学院北京100044

传统的基于网压或者人工智能算法的控制策略虽然可以使车载储能装置制动能量具有一定的回收效果,但是却存在忽略了储能元件自身充放电特性、模型建立复杂、难以求解最优策略的解析解等问题。为此,该文提出基于等效面积法的车载储能装置... 详细信息

传统的基于网压或者人工智能算法的控制策略虽然可以使车载储能装置制动能量具有一定的回收效果,但是却存在忽略了储能元件自身充放电特性、模型建立复杂、难以求解最优策略的解析解等问题。为此,该文提出基于等效面积法的车载储能装置控制策略。在储能装置的充电阶段,为了保证最优的节能效果,以储能装置的功率作为状态变量,通过选取最优的初始电压和充电电流,使列车制动功率曲线与储能装置充电功率曲线所围面积最大。储能装置的放电阶段,在保证储能装置的放电截止电压在列车牵引结束时达到最优充电初始值的前提下,选取合适的放电电流使列车牵引功率曲线与储能装置放电功率曲线面积差的最大高度最小,此时车载储能装置的“填谷”效果最佳。该策略从列车的牵引制动特性出发,不仅充分考虑了储能元件的充放电特性,而且模型简单、计算量小、且易于求解得到最优控制策略的解析解,从而可以充分发挥储能装置的充放电能力。算例分析结果表明,相较于传统的基于网压的双环PI控制策略,所提的控制策略可以进一步提升储能装置的充放电量,节能效果显著。

关键词：城市轨道交通车载储能装置制动能量回收控制策略等效面积法

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基于电流相位的多端口光伏直流汇集系统故障区段辨识方法

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高电压技术 2025年第2期51卷 520-529页

作者：和敬涵陈想李猛杜晓通闫诗琪北京交通大学电气工程学院北京100044

多端口光伏直流升压汇集并网系统分支多、线路短,故障发展快、电流峰值高,故障区段的快速可靠辨识困难。为实现系统的快速故障隔离与恢复,提出了一种基于高频电流相对相位的极间故障区段辨识方法。首先,构建不同区段故障后的暂态等效网... 详细信息

多端口光伏直流升压汇集并网系统分支多、线路短,故障发展快、电流峰值高,故障区段的快速可靠辨识困难。为实现系统的快速故障隔离与恢复,提出了一种基于高频电流相对相位的极间故障区段辨识方法。首先,构建不同区段故障后的暂态等效网络,并利用换流器出口等效并联电容与限流电感的串联谐振条件简化等效网络,得到高频电流间的相关性特征。然后,将相关性定量为相位差分布表征,并利用汇集支路与送出线间特定频段电流的相位差分布差异构建故障区段辨识判据,辨识结果采用逻辑量形式输出。最后,通过仿真对所提方法的有效性进行了验证。仿真结果表明:该方法最快能在故障后2 ms内可靠选线,有较强的抗噪性和耐过渡电阻、分布电容能力,方法简单实用,具有一定的工程应用价值。

关键词：直流并网相关性相对相位故障分析大型光伏电站故障区段辨识

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基于阴影校正的绝缘子污秽高光谱检测

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高电压技术 2025年第3期51卷 1371-1379页

作者：郭裕钧刘昆昊查红原肖浩然刘毅杰吴广宁西南交通大学电气工程学院成都611756

高光谱技术在绝缘子污秽状态的在线大范围检测方面具有较好的应用潜力,然而现场应用环境中由于光照角度和环境遮挡的影响,绝缘子表面难以避免地存在阴影区域,导致高光谱检测误差大,无法准确评估污秽程度和分布。因此,结合阴影识别与分... 详细信息

高光谱技术在绝缘子污秽状态的在线大范围检测方面具有较好的应用潜力,然而现场应用环境中由于光照角度和环境遮挡的影响,绝缘子表面难以避免地存在阴影区域,导致高光谱检测误差大,无法准确评估污秽程度和分布。因此,结合阴影识别与分割技术,有效实现了阴影区域的数据校正。通过采集不同形状阴影遮挡下的绝缘子高光谱图像,利用U-Net语义分割网络建立了阴影识别模型。进一步,通过固定视角、改变光照条件获得了多组具有不同阴影分布的绝缘子图像,并将阴影数据校正为相同光照条件下的数据。利用SVM-U Net模型实现了对绝缘子污秽检测高光谱图像中阴影区域的数据校正,由阴影导致的检测平均误差由校正前的15.86%降低至3.21%。

关键词：高光谱成像技术绝缘子污秽等级阴影校正语义分割

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小样本条件下基于深度特征融合的配电网高阻接地故障识别方法

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电力系统保护与控制 2025年第6期53卷 101-112页

作者：尚博阳罗国敏刘畅宇王小君杨雪凤北京交通大学电气工程学院北京100044

针对基于数据驱动的高阻接地故障检测可靠性低和样本需求度高的问题,提出一种小样本条件下基于深度特征融合的配电网高阻接地故障识别方法。首先,在配电网高阻故障特性分析的基础上,利用离散小波变换对高阻故障信号的波形进行深度挖掘,... 详细信息

针对基于数据驱动的高阻接地故障检测可靠性低和样本需求度高的问题,提出一种小样本条件下基于深度特征融合的配电网高阻接地故障识别方法。首先,在配电网高阻故障特性分析的基础上,利用离散小波变换对高阻故障信号的波形进行深度挖掘,构造多尺度时频特征图和全局统计特征矩阵以增强高阻故障特征的表达。其次,结合轻量型残差网络结构和自注意力机制设计深度特征提取网络,实现局部和全局时频特征的融合提取。然后,引入度量元学习计算各类样本在度量空间中的特征类原型以及类原型与样本之间的距离,从而实现高阻故障分类器的构建。最后,在不同复杂运行条件和现场数据集上进行算例测试,验证了所提方法的有效性。

关键词：配电网高阻接地故障时频特征融合小样本自注意力机

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交能融合V2G技术研究与实践综述

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上海交通大学学报 2025年第1期59卷 1-15页

作者：刘栋晨季昱胡岳上海电力大学电气工程学院上海200090 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

我国能源转型持续深化,电气化交通发展迅速,现有交通制式将难以满足可再生能源高消纳需求,同时电网能源供给将难以承担负荷冲击压力.实现能源与交通融合发展成为当前新命题,车网互动(V2G)技术成为研究热点.首先,分析国内外V2G应用现状.... 详细信息

我国能源转型持续深化,电气化交通发展迅速,现有交通制式将难以满足可再生能源高消纳需求,同时电网能源供给将难以承担负荷冲击压力.实现能源与交通融合发展成为当前新命题,车网互动(V2G)技术成为研究热点.首先,分析国内外V2G应用现状.其次,针对V2G技术的重要应用领域,梳理轨道交通V2G和新能源电动汽车V2G的研究实践现状,介绍了基于个人快速交通(PRT)系统的新型V2G模式,并将3种V2G模式进行关联和对比.最后,提出在“交能融合”理念下围绕V2G构建能源互联网的展望和研究重点.

关键词：电气化交通车网互动个人快速交通交能融合能源互联网

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