摘要：针对混合储能系统(HESS)平抑风电功率波动过程中HESS有功功率参考误差大、储能荷电状态(SOC)控制困难造成储能配置成本过高的问题,提出考虑SOC自恢复的混合储能系统容量优化配置策略。首先,考虑单一风电平抑滤波算法平滑性与跟踪性不能兼顾的问题,提出限幅与滑动平均加权滤波算法,动态调整算法权重和限幅参数,降低并网功率滞后时间,提升HESS有功功率参考准确性;然后,引入HESS累积放电量为分解对象,研究基于频率划分的HESS有功功率分配方法,避免功率参考二次修正、实现储能SOC自恢复控制;最后,以储能配置成本最低为目标,建立HESS全生命周期优化配置模型。基于风电场实测数据设计仿真验证方案,结果表明,该文策略可提高储能风电波动补偿裕度,降低储能配置成本。

摘要：“中国制造2025”为中国制造业未来10年设计顶层规划和路线图,其基本方针:质量为先、人才为本。低压电器是电力系统的核心基础零部件,低压电器产品的质量对电力系统的发展、安全运行起到至关重要的作用。培养低压电器可靠性方面的人才迫在眉睫。电器可靠性技术是电机与电器学科大三的核心专业课程,其作用和意义凸显。以可靠性抽样检查模块为例,介绍在“中国制造2025”背景下的案例设计内容及实施过程。引导学生体会、理解“中国制造2025”的基本方针——质量为先、人才为本。旨在培养学生的家国情怀、工匠精神和责任担当。

摘要：建立了三相磁保持继电器的虚拟样机模型,基于正交试验结果,使用BP神经网络与NSGA2遗传算法对继电器进行了优化设计。使用ANSYS和Adams/View分别建立三相磁保持继电器的静态和动态模型,进行了试验验证。以电磁系统部分结构的尺寸为变量,以分断电流值和吸合后的磁保持力矩为目标,进行五因素五水平正交试验,建立数据集;使用BP神经网络对数据集进行训练,分别得到两个优化目标的网络函数;使用NSGA2遗传算法对目标函数进行寻优并更新数据集,如此循环,直至最优解满足要求。动态特性仿真表明,优化后样机的分断时间减少了23.89%,吸合时间和弹跳时间分别减少了29.2%和47.05%,为样机的制造提供了参考。

摘要：面向金属丝电爆炸中快前沿脉冲电流测量,设计了一种体积小、易安装的纳秒级自积分罗氏线圈。由于前进匝易受到平行于待测导体方向磁场的干扰,在罗氏线圈中增加了回线部分。基于每匝线圈的电磁参数提出了一种考虑回线的罗氏线圈的新型改进集总参数电路模型。将改进集总参数电路模型在MATLAB中进行仿真分析,探讨了线圈参数对罗氏线圈在不同频率范围内响应特性的影响规律,设计出满足纳秒级上升沿测量的自积分罗氏线圈。为了验证模型的准确性,设计出一种高幅值、快前沿的电流标定源并对实验标定电流进行仿真分析。罗氏线圈标定实验结果表明,相比于集总参数模型,改进集总参数电路模型更加准确,为设计和分析高精度的带回线的罗氏线圈提供了新思路。

摘要：为提升短期电力负荷预测精度,提出了一种变权组合预测策略。首先,为了降低负荷数据的不平稳度,使用变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)将负荷数据分解成了高频、低频、残差3种特征模态分量。其次,充分计及负荷数据的时序特点,参考指数加权法原理设计自适应误差重要性量化函数,并结合组合模型在时间窗口内的历史负荷数据的均方预测误差设计改进最优加权法的目标函数和约束条件,以完成子模型的准确变权。最后,针对波动较强的高频分量选定极端梯度提升(XGBoost)和卷积神经网络-长短期记忆(CNN-LSTM)模型并使用改进最优加权法进行组合预测、低频分量使用多元线性回归(MLR)模型预测、残差分量使用LSTM模型预测,叠加各模态分量的预测结果,实现了短期负荷数据的准确预测。实验结果表明,使用策略组合模型的平均绝对百分比误差为4.18%。与使用传统组合策略的组合模型相比,平均绝对百分比预测误差平均降低了0.87%。

摘要：防弹头盔是单兵作战时不可缺少的重要防护装备。防弹头盔的防护性能主要受其选材和结构设计的影响。通过总结国内外防弹头盔的选材,结构设计及对应防护机理的相关研究进展,对目前防弹头盔广泛使用的纤维增强复合材料的纤维类型和织物组织结构进行了探讨;概述了现有防弹头盔的盔体、紧固和减震等各方面的结构设计,并通过总结测试实验和仿真模拟,多角度分析了其防护性能。考虑到复杂多变的战场环境,未来的防弹头盔的材料研发和结构设计要向兼具高防护性能和轻量化发展,还需集成更多的智能化装备。

摘要：传统典型代理模型需要使用大量样本点实现高精度全局预测,对时间和计算资源的消耗很难满足工程和科学计算所需,鉴于优化设计依赖代理模型和优化算法,提出一种小样本条件下实现高效预测的智能布点模型。考虑到优化问题只需构建帕累托前沿附近(局部)的高精度代理模型,通过信赖域思想改进并实现智能布点方法,其采样空间与代理模型会根据预测精度的需求进行更新,提高了代理模型更新效率和预测精度。以小型非晶合金变压器为验证案例,在只有70组样本数据下对比了智能布点代理模型和传统典型正交实验方法,结果表明智能布点代理模型的预测精度相比传统代理模型提高了16%左右,验证了该代理模型在少样本情况下的有效建模和预测精度,并进行了优化设计。

摘要：软磁材料广泛应用于各种电气设备的铁心,磁心损耗的精确计算关系着电气设备的效率。尤其是高频非正弦激励条件下磁心损耗的精确计算,是逆变器、电力电子变压器和高频电抗器等电力电子装置的优化设计的重要组成部分。该文首先总结了几种非正弦激励下的磁心损耗的计算方法,对比几种改进的Steinmetz经验公式,分析磁化过程对磁心损耗的影响;然后提出一种考虑磁感应强度变化率的改进Steinmetz波形系数公式(WcSE)计算模型,推导出高频方波和矩形波激励下的损耗计算表达式;接着搭建高频非正弦激励下的软磁材料磁特性测试系统,在频率为10~70kHz范围内对环形纳米晶样品(FT-3KL和FT-3KS)进行不同占空比的方波和矩形波激励下的高频磁特性实验,得到方波和矩形波激励下的磁心损耗实验测量值;最后对比实验值和几种修正Steinmetz模型的计算值,并进行误差分析,得到改进的WcSE计算模型的平均计算误差在20%以内,均小于Steinmetz修正公式、修正广义Steinmetz公式和WcSE的计算误差的结论,验证了所提改进的WcSE新模型的计算精确性,为电力电子装置的磁心损耗预测以及优化设计提供了重要依据。

摘要：磁致伸缩换能器在高频激励下存在铁心涡流损耗大、磁场分布不均匀、电磁转化效率低等问题,需要从换能器本体优化设计方面寻求解决。首先对换能器的线圈高度和磁轭回路结构进行仿真分析以初步确定磁路结构;然后基于非支配排序遗传算法对换能器提出了一个整体的多目标优化设计模型,该模型以增大磁致伸缩棒内磁场强度、提高棒内的磁场分布均匀度和减少换能器高频损耗为优化目标,引入规范化排序和熵权法对该优化方法得到的Pareto前沿解进行决策支持,筛选一组最优设计方案;最后对该最优解进行仿真分析,磁场分布和数值计算结果验证了该优化方法的有效性,根据优化结果制作了一台换能器样机,样机输出特性的测试结果表明了优化设计方法的可行性。

摘要：针对电动汽车动力电池组的变电压间歇充电的快速充电模式,提出一种基于H_(∞)非线性控制器的SP型磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)系统副边控制方法。该方法首先基于SP型MCR-WPT系统的数学模型分析其拓扑输出电压特性,确定副边控制策略,并针对副边DCDC变换器设计H_(∞)非线性控制器;然后利用多目标多约束算法(NSGA-Ⅱ)对实现变电压间歇充电的控制器参数进行自动寻优,有效提高了闭环系统的上升时间、稳态误差及对参数扰动的鲁棒性;之后,对Buck变换器进行抗干扰仿真和系统变电压间歇充电特性仿真,仿真结果证明系统能够实现变电压间歇充电,并具有强鲁棒性和良好的动态响应;最后,设计系统的输出特性实验,实验结果证明该文提出的H_(∞)非线性控制器及其参数优化的有效性。