检索结果-内蒙古大学图书馆

太阳能学报 2022年第10期43卷 432-442页

作者：吴俊娟燕祥伟孙孝峰王晓寰电力电子节能与传动控制河北省重点实验室(燕山大学电气工程学院) 秦皇岛066004

提出一种谐振型双半桥+全桥三端口DC-DC变换器,各端口间均可实现功率双向流动。首先,分析该三端口DC-DC变换器的工作原理;其次,建立变换器稳态模型并分析功率传输特性和软开关特性;然后,对端口间功率耦合原因进行分析并提出硬件解耦方法... 详细信息

提出一种谐振型双半桥+全桥三端口DC-DC变换器,各端口间均可实现功率双向流动。首先,分析该三端口DC-DC变换器的工作原理;其次,建立变换器稳态模型并分析功率传输特性和软开关特性;然后,对端口间功率耦合原因进行分析并提出硬件解耦方法;最后,通过磁集成降低磁元件数量,并通过仿真和样机实验验证所提三端口变换器硬件解耦的可行性以及磁设计和控制方案的正确性。

关键词： DC-DC变换器谐振变换器软开关硬件解耦磁集成

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弱电网下基于虚拟同步机的并网逆变器短路电流抑制研究

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电工电能新技术 2023年第3期42卷 13-22页

作者：王晓寰闵帆张旭东赵晓君电力电子节能与传动控制河北重点实验室燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

随着电力系统中新能源发电渗透率的提高,电网逐渐趋于弱电网,导致发电系统中低惯量、弱阻尼现象日益严重。虚拟同步机(VSG)技术可以提高惯量增加阻尼,保证系统在小扰动下的动态稳定性。然而高渗透率的电网系统为非无穷大系统,当网侧发... 详细信息

随着电力系统中新能源发电渗透率的提高,电网逐渐趋于弱电网,导致发电系统中低惯量、弱阻尼现象日益严重。虚拟同步机(VSG)技术可以提高惯量增加阻尼,保证系统在小扰动下的动态稳定性。然而高渗透率的电网系统为非无穷大系统,当网侧发生短路故障时,故障瞬间产生因非周期分量引起的暂态冲击电流,仅依靠传统的VSG控制无法有效地抑制短路电流,难以保证系统在大扰动下的暂态稳定性。针对以上问题,本文基于VSG暂态功角特性,提出了适用于弱电网的单位圆混合相量分析法,并结合提出的动态调节控制策略能够在电网阻抗波动时有效地抑制短路电流的稳态值和暂态冲击峰值,保证了系统的暂态稳定性。仿真和实验结果验证了本文所提控制方法的正确性和可行性。

关键词：弱电网虚拟同步机三相短路故障短路电流抑制混合相量分析

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基于图网络与IoU感知的孪生网络目标跟踪算法

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控制与决策 2024年第9期39卷 2867-2875页

作者：陈志旺刁华康袁宇吕昌昊彭勇燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 航空工业天津航空机电有限公司天津300308

传统孪生网络目标跟踪算法采用互相关或者深度互相关的方式对模板帧与检测帧进行相似性度量,无法有效适应极端的目标形变.以无锚点框的目标跟踪算法为基础,设计一种基于图网络的IoU感知目标跟踪算法.首先,以Resnet50为基础,在每个残差... 详细信息

传统孪生网络目标跟踪算法采用互相关或者深度互相关的方式对模板帧与检测帧进行相似性度量,无法有效适应极端的目标形变.以无锚点框的目标跟踪算法为基础,设计一种基于图网络的IoU感知目标跟踪算法.首先,以Resnet50为基础,在每个残差结构后引入通道自适应调整模块NCAM,构造轻量高效且具有通道自适应的特征提取网络.其次,基于图网络设计一种新的模板帧与检测帧的相似性计算方式,将特征图像素点视为图网络的节点,对模板特征与检测特征的图网络节点进行相似性计算以有效应对目标极端形变.最后,在分类部分采用IoU感知的分类损失函数在分类分支与回归分支之间建立联系,改变以往孪生网络目标跟踪算法训练与测试不一致的情况;在回归部分选用CIoU损失计算离线训练阶段的回归损失,得到更加精准的边界框.OTB2015、UAV123、VOT2018与VOT2019数据集上的实验结果验证了所提算法的有效性.

关键词：目标跟踪孪生网络图网络 IoU感知通道自适应调整 CIoU

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基于多尺度融合和高分辨特征增强的无人机航拍目标检测

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控制与决策 2025年第7期40卷 2290-2299页

作者：陈志旺肖迪创吕昌昊李思哲彭勇燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室燕山大学河北省电力电子节能与传动控制重点实验室燕山大学电气工程学院

无人机飞行高度的动态变化使得航拍图像中往往包含大量小目标,同时目标尺度变化显著,这些问题给目标检测任务带来了挑战.针对上述问题,提出一种基于多尺度融合和高分辨特征增强的无人机航拍目标检测方法.首先,在骨干网络中引入多尺度结... 详细信息

无人机飞行高度的动态变化使得航拍图像中往往包含大量小目标,同时目标尺度变化显著,这些问题给目标检测任务带来了挑战.针对上述问题,提出一种基于多尺度融合和高分辨特征增强的无人机航拍目标检测方法.首先,在骨干网络中引入多尺度结构重参数化特征提取模块,利用普通卷积块和结构重参数化的大核卷积块对多个分支进行不同尺度的卷积运算,有效提取不同感受野下的特征信息;然后,在颈部网络中引入基于特征金字塔网络的多维特征自适应融合模块,以优化其自下而上的特征聚合过程,实现对浅层特征中的精细细节和深层特征中的上下文信息的自适应选择,从而更有效地应对目标尺度显著变化;最后,在颈部网络中引入多尺度特征融合小目标增强模块,以捕捉无人机航拍图像中小目标物体在不同尺度上的变化.通过在VisDrone2019和TinyPerson两个公开数据集上进行大量的实验,表明了所提出方法的有效性和优越性.

关键词：无人机航拍图像目标检测结构重参数化多维特征自适应融合高分辨特征增强

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考虑电动汽车优先级需求的两阶段优化调度策略

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电工电能新技术 2024年第4期43卷 20-28页

作者：崔明勇吕静薛思嘉曹朋燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 国网河北省电力有限公司沧州供电分公司河北沧州061000

随着光伏发电渗透率的升高,光伏出力的不确定性会影响电网的安全稳定运行。而利用电动汽车(EV)移动储能的特性可以实现EV和光伏的协同增效。本文基于EV能量调度的灵活性,构建了考虑用户充电需求的EV两阶段优化调度模型:在日前预调度阶段... 详细信息

随着光伏发电渗透率的升高,光伏出力的不确定性会影响电网的安全稳定运行。而利用电动汽车(EV)移动储能的特性可以实现EV和光伏的协同增效。本文基于EV能量调度的灵活性,构建了考虑用户充电需求的EV两阶段优化调度模型:在日前预调度阶段,建立光伏的就地消纳偏差最小、EV充电完成率最大、EV用户出行成本最小的多目标优化函数,并引入充放电系数对EV的充电行为进行优化;在实时调度阶段,负荷聚合商结合各时段EV的实际充电需求,根据调度优先级对优化后的充放电系数修正,保证EV充电的公平性,制定出最优的充放电策略。通过综合考虑EV用户对于充电完成度和充电成本的不同需求,对不同充电模式、不同权重系数进行分析,同时考虑了用户改变充电需求的情况,验证本文所提策略在降低光伏消纳偏差量、满足用户充电需求方面具有明显效果。

关键词：电动汽车充电需求调度优先级就地消纳

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FDIA-蠕虫混合攻击下的配电网信息物理系统弹性拓扑优化配置

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电力科学与技术学报 2024年第4期39卷 20-32页

作者：栗会峰李铁成李均强刘千贺孔祥兴卢志刚国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北石家庄050021 燕山大学电气工程学院河北省电力电子节能与传动控制重点实验室河北秦皇岛066004

电力安全是现代社会持续发展的重要保障。随着信息技术逐步发展,网络攻击手段的日渐增多和变强会对新型电力系统造成严重破坏,而合理的网络拓扑结构和有效的网络防御资源的是电力系统遭受网络攻击后负荷恢复的关键。为此,提出一种虚假... 详细信息

电力安全是现代社会持续发展的重要保障。随着信息技术逐步发展,网络攻击手段的日渐增多和变强会对新型电力系统造成严重破坏,而合理的网络拓扑结构和有效的网络防御资源的是电力系统遭受网络攻击后负荷恢复的关键。为此,提出一种虚假数据注入(false data injection attack,FDIA)-蠕虫混合攻击下的配电网信息物理系统(cyber-physical systems,CPS)弹性拓扑优化和防御资源配置策略,用于提高配电系统网络攻击下的弹性。该模型采用上、中、下3层的框架对拓扑结构和防御资源进行优化:上层建立以规划成本和失负荷风险为目标的多目标帕累托规划模型,结合中层计及攻击与恢复的网络攻击传播模型,采用非支配排序遗传算法-II(non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II)进行规划方案求解;下层考虑信息层与物理层的多种耦合方案,基于配电网CPS弹性度量指标对拓扑优化配置进行评估。与传统的一对一串联模式方案相比,通过模型求解的3种耦合关系下的网络拓扑结构与防御资源优化方案,在提高系统弹性方面能够发挥重要作用。

关键词：弹性配电网信息物理系统网络拓扑优化多目标帕累托规划多阶段弹性度量指标

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基于注意力与密集重参数化的目标检测算法

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高技术通讯 2024年第3期34卷 233-247页

作者：陈志旺雷春明吕昌昊王婷彭勇燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心秦皇岛066004 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室秦皇岛066004 燕山大学河北省电力电子节能与传动控制重点实验室秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院秦皇岛066004

针对目标检测任务中背景复杂、目标尺寸差异大等因素导致目标检测结果较差的问题,本文提出基于注意力和密集重参数化的目标检测算法。首先,基于CSP-DarkNet提出高效的特征提取网络,主要包括密集重参数化模块和CASA模块2个设计。前者利... 详细信息

针对目标检测任务中背景复杂、目标尺寸差异大等因素导致目标检测结果较差的问题,本文提出基于注意力和密集重参数化的目标检测算法。首先,基于CSP-DarkNet提出高效的特征提取网络,主要包括密集重参数化模块和CASA模块2个设计。前者利用密集连接保留浅层特征,又通过重参数化结构降低网络复杂度;后者CASA模块用于获取需要的目标信息。其次,特征融合在特征金字塔(FPN)和路径聚合网络(PAN)的基础上,引入内容感知特征重组(CARAFE)进行上采样,有效解决了邻近插值法等未能捕捉丰富语义信息的问题;提出更高效的C3-G模块,获取丰富的梯度信息,增强模型表达能力和感知能力;同时,引入深度可分离卷积提升运算效率。最后,检测输出采用在更大范围上跨领域正负样本匹配策略扩充正样本数量,提升检测效果。该算法在MS COCO和PASCAL VOC数据集上的mAP@0.5分别达到了57.5%和83.0%,充分说明了本文算法的先进性。

关键词：目标检测重参数化注意力机制特征融合上采样正负样本匹配

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基于残差观测器的智能电网虚假数据攻击检测研究

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电气工程学报 2023年第1期18卷 111-117页

作者：张明月王新宇燕山大学建筑工程与力学学院秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院秦皇岛066004 燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室秦皇岛066004

信息物理系统的深度融合实现了智能电网系统的高效运行,但也使其面临潜在的信息物理攻击安全威胁。攻击者通过注入虚假数据可以实现测量输出无变化,进而欺骗传统基于Kalman的卡方检测方法。考虑虚假数据攻击对系统内部状态变化的影响,... 详细信息

信息物理系统的深度融合实现了智能电网系统的高效运行,但也使其面临潜在的信息物理攻击安全威胁。攻击者通过注入虚假数据可以实现测量输出无变化,进而欺骗传统基于Kalman的卡方检测方法。考虑虚假数据攻击对系统内部状态变化的影响,提出了基于内部状态变化的神经网络观测器虚假数据攻击检测方法。基于建立的智能电网物理动态模型,分析了虚假数据攻击的隐蔽特性。进而考虑虚假数据攻击对系统内部状态变化的影响,提出基于神经网络观测器的状态残差检测方法。此外,考虑扰动对检测阈值的影响,设计自适应阈值替代传统的经验阈值从而缩短虚假数据攻击检测时间。最后,在IEEE三电机六总线验证了所提基于神经网络观测器的状态残差攻击检测方法的优越性。

关键词：智能电网虚假数据攻击神经网络观测器自适应阈值攻击检测

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考虑负荷提前通知时间的配电网两阶段云边协同调控方法

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电力系统保护与控制 2022年第23期50卷 121-132页

作者：梁纪峰曾四鸣李安燚杨少波张晓博孙玲玲国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北石家庄050021 电力电子节能与传动控制河北省重点实验室(燕山大学电气工程学院) 河北秦皇岛066004

随着光伏等新能源并网规模不断增大,其波动性与不确定性给系统带来了巨大挑战,通过需求侧响应技术充分调动用户侧柔性资源可以提高配电网调控弹性和系统运行稳定性。针对激励型可控负荷提前通知时间的不同,将其划分为日前型与日内型,提... 详细信息

随着光伏等新能源并网规模不断增大,其波动性与不确定性给系统带来了巨大挑战,通过需求侧响应技术充分调动用户侧柔性资源可以提高配电网调控弹性和系统运行稳定性。针对激励型可控负荷提前通知时间的不同,将其划分为日前型与日内型,提出配电网两阶段云边协同调控方法。首先,基于云边协同调控架构,提出日前预测日内修正的云边协同调控策略。然后,在日前阶段,建立考虑日内资源预测的日前调控模型,基于日前调控方案,在日内阶段建立日内修正调控模型。最后,采用交替方向乘子法对所建模型进行求解。算例证明了上述方法在减小系统峰谷差、提高配电网调控弹性上的有效性,并验证了所提模型具有较好的经济性。

关键词：配电网需求侧响应云边协同两阶段调控交替方向乘子法

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改进强跟踪EKF算法在MEMS姿态解算中的研究

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高技术通讯 2023年第5期33卷 467-478页

作者：陈志旺姚权允吕昌昊郭金华彭勇燕山大学工业计算机控制工程河北重点实验室秦皇岛066004 燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院秦皇岛066004

本文针对四旋翼姿态解算,提出了一种噪声自适应强跟踪扩展卡尔曼滤波算法(ASTEKF)。当机体从平稳状态向机动状态过渡时,由于量测噪声影响会导致算法估计不准确,因此本文首先证明不同时刻新息序列方差满足正交性原理,正交性原理表明,量... 详细信息

本文针对四旋翼姿态解算,提出了一种噪声自适应强跟踪扩展卡尔曼滤波算法(ASTEKF)。当机体从平稳状态向机动状态过渡时,由于量测噪声影响会导致算法估计不准确,因此本文首先证明不同时刻新息序列方差满足正交性原理,正交性原理表明,量测噪声对观测值的准确性影响很大;其次,引入Sage-Husa噪声自适应估计器较准确估计系统量测噪声均值和方差,使观测值更准确;最后,通过满足正交性原理条件公式计算次优渐消因子,将次优渐消因子引入协方差一步预测运算式中,得到强跟踪滤波器。次优渐消因子的引入使得一步预测协方差矩阵增大,即增大强跟踪扩展卡尔曼滤波器增益,使系统增加对观测值权重,得到更准确的状态估计值。离线仿真实验和在线实物实验结果表明了所设计算法的有效性。

关键词：姿态解算扩展卡尔曼滤波(EKF) 强跟踪滤波器次优渐消因子噪声自适应估计器

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