摘要：针对电气设备常见的电连接器——弹簧触指结构,提出了一种优化弹簧触指结构参数的方法。首先运用仿真软件Comsol Multiphysics建立弹簧触指结构模型,利用有限元方法进行接触压力和接触电阻计算,分析了簧丝直径、弹簧倾斜角、宽高比、弹簧圈数对性能参数的影响。以接触压力和接触电阻作为目标函数,利用遗传算法改进的BP神经网络模型,拟合了弹簧触指结构参数与目标函数之间的关系,从而对弹簧触指结构进行优化设计。在满足弹簧触指结构插拔力要求的条件下,减小弹簧触指结构的接触电阻,降低工作温度,改善了其电接触性能。文中提出的优化方法克服了单一变量法计算量大、计算时间长的缺点,可为弹簧触指结构的设计提供新思路。

摘要：松耦合变压器(loosely coupled transformer,LCT)是实现水下无线电能传输(wireless power transfer,WPT)的核心组件,一般需满足简易充电对位、强抗偏移能力、轻量化及低电磁辐射与温升需求。为此,首先提出一种副边旋转阵列式水下LCT结构,该结构配合所设计的笼状对接装置,简化充电对位同时可有效防止径向偏移,由于拾取机构采用旋转阵列式磁芯结构,极大降低了自主式水下航行器(autonomous underwater vehicles,AUV)负重,进而提高AUV的机动性与续航能力。关于水下LCT温升研究,鉴于传统三维电磁模型和传热原理难以估计水下LCT不均匀损耗与温度分布,利用COMSOL搭建水下LCT电磁-热-流多物理场耦合仿真模型,同时为实现热点分布的精准计算,建模过程中充分考虑海水涡流及外壳等相关因素对水下LCT温升的影响。仿真与实验结果表明,所建立的物理模型热点与实际测量值最大误差仅为2.13%,模型温升分布规律能够较准确反映实际情况,验证了该模型的有效性与合理性。结果可为水下LCT优化散热进而提升水下WPT系统性能、寿命及可靠性提供一定理论依据。

摘要：为在电机设计阶段提高电机转矩性能的同时降低电机的振动噪声,实现高转矩低噪声永磁同步电机有序高效的快速优化,本文提出了一种基于结构参数灵敏度分级的多层代理模型内置式永磁同步电机(IPMSM)优化方法,首先通过“有限元+单位力波响应”混合模型获得电机多工况电磁噪声源关键阶次电磁力谐波,将其幅值与电机平均输出转矩、转矩脉动同时作为优化目标,通过随机森林算法分析结构参数灵敏度,实现对结构参数的筛选与分级,综合多岛遗传算法、多目标粒子群算法、参数化扫描等优化方法进行分级优化。本文方法和传统电机多场耦合优化方法相比,节约算力的同时减少了54.9%的计算时间。优化后平均输出转矩较优化前提升34.6%,电机关键阶次电磁力幅值较优化前降低13.7%,转矩脉动较优化前降低67.8%。

摘要：相比于传统的单机最大功率点跟踪,考虑上游风机对下游风机的尾流影响使得风电场整体输出功率得到优化更具实用性。为此提出一种基于深度强化学习的风电场尾流优化控制策略,采用改进深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法对动态风电场中的风机偏航角进行优化。在传统DDPG的基础上设计优先经验回放机制替代随机样本抽样,对经验池中经验样本进行重要性排序,使得智能体能优先学习更优价值的经验,提升优化效率与性能,同时延迟更新动作网络,旨在加快动作函数寻得最优解。最后,通过在动态风电场WFSim仿真,验证所提控制策略能有效优化尾流分布,提升风电场整体输出功率,适用于不同的风速与布局。

摘要：双馈风力发电机(DFIG)以其优异的性能和经济效益,已成为主流机型。然而,为了提高输电效率而采用的串联电容补偿技术可能因电网参数的共振而引发次同步振荡(SSO),威胁到电力系统的稳定性和风电机组的安全运行。为了解决这个问题,首先对双馈风电场的SSO特性进行了深入分析,并将中国河北沽源典型的风电场等效为远、近两个风电场,从而建立考虑DFIG变换器控制环节和PLL精度在内的等效阻抗模型;然后采用阻抗分析法从频域角度分析了风速、线路串补度、风电场容量及DFIG风机变流器的PI控制参数对系统稳定性的影响,并得出风电场SSO稳定性与RSC电流内环的PI比例系数、串补度成反比,与风速、远近风电场容量比成正比;最后,在MATLAB/Simulink软件上采用时域的仿真分析法进一步验证了阻抗分析法分析结果的正确性和准确性。研究结论对理解风力发电系统动态特性和设计有效的SSO抑制策略具有重要意义。在SSO特性分析基础上,提出的线性自抗扰控制(LADRC)的SSO抑制策略能够有效地抑制SSO。

摘要：针对E类逆变器在可变负载条件下难以维持开关管零电压开通(ZVS)状态而导致开关损耗及开关管结温过高等问题,该文提出一种可以适应动态负载变换范围的参数设计方案。该文基于E类逆变器功率及电压平衡关系对其电压波形特征进行分析,揭示了输入直流电流I与输出电流幅值I_m的比值β与电压波形对负载敏感度的关系。基于此,提出一种在动态负载变化范围内维持开关管ZVS的设计方案,并搭建了一台开关频率为500 kHz、输入电压为40 V、额定功率为20 W、额定负载为40?、负载变化范围为±20%的实验样机,验证了理论推导和设计方案的可行性,实现了E类逆变器在负载变化范围内均能实现ZVS软开关状态,且逆变器峰值效率达到了85.6%。

摘要：针对新能源电力系统中的周期性拒绝服务(denial-of-service, DoS)攻击和通信时滞,提出一种基于事件触发的滑模负荷频率控制(load frequency control, LFC)策略,以解决控制信号丢失和频率偏差增大的问题。首先建立网络攻击和通信时滞下的新能源互联电力系统LFC模型,采用广义互相关(generalized cross correlation, GCC)估计在线检测系统时滞,通过滑模控制算法降低时滞的影响并增强系统的鲁棒性。其次,基于周期性事件触发机制设计滑模控制策略,根据划分的时间间隔确定采样状态来减少网络中的数据交换量,以应对周期性DoS攻击。最后,在Matlab/Simulink中进行仿真实验分析,仿真结果验证了所设计的控制策略能够有效克服网络攻击和通信时滞的影响,提高了新能源互联电力系统的频率稳定性。

摘要：针对综合能源系统优化调度问题中存在的决策空间庞大、算法难以收敛等问题,提出一种基于改进深度确定性策略梯度算法(deep deterministic policy gradient,DDPG)的优化调度策略。通过增设第二个经验池,解决算法难以收敛,甚至寻优失败的问题。针对综合能源系统优化调度问题,优化算法中网络参数更新流程,提高算法训练效率。同时,对奖励函数进行重新设计,采用非线性奖励函数进一步提高算法稳定性。最后,通过对一个包含光伏、储能系统、制冷机组、电加热机组和燃气锅炉组成的综合能源系统进行仿真,并对比算法改进前后的性能。算例表明,基于改进深度确定性策略梯度算法的优化调度策略具有较好的收敛性、稳定性和高效的训练效率,可以实现综合能源系统的灵活高效调度。

摘要：区域综合能源系统的弹性反映了其应对自然灾害的抵御和恢复能力,在为用户提供安全、稳定、可靠的能源保障方面具有重要意义。以区域综合能源系统弹性提升的角度对其规划方法进行研究。基于自然灾害攻击模型和弹性分析过程,建立区域综合能源系统双目标三层鲁棒规划模型:上层模型以经济性和弹性为优化目标,实现对系统拓扑结构和设备容量的规划;中层模型以弹性指标最差为目标,寻找最严重的灾害攻击策略;下层模型在给定攻击策略的情况下,以弹性指标最优为目标实现系统的优化运行。采用一种结合NSGA-II和混合整数线性规划的多目标优化算法对该模型进行求解,并以基于IEEE RTS-79的区域综合能源系统为例对该模型进行验证。算例结果表明,该模型在规划过程中考虑了区域综合能源系统的多能互补特性,实现了弹性和经济性规划目标的相互协调,并以Pareto最优解集的形式输出不同侧重下的规划方案,有助于为规划人员的决策提供参考。

摘要：交直流混合电网是船舶电力系统发展的趋势,但恶劣的海洋环境和变化的航行条件对低惯性交直流变流器的稳定控制提出了挑战。为此,提出了一种基于虚拟同步发电机(VSG)的船舶交直流混联变流器自适应控制策略。首先,根据VSG技术原理设计了船舶交直流混联变流器VSG控制模块,为系统提供动态惯性支持。其次,根据虚拟转子角频率的变化,得到自适应参数选取原则,并设计了自适应控制策略。最后,通过MATLAB/Simulink仿真软件进行了仿真验证。仿真结果表明,所提出的控制策略可以有效降低直流侧波动引起的有功功率和频率超调量;同时,航行工况变化引起的交流侧频率超调量可降低至少50%。