多相并联的15 kW无线电能传输系统

设计了一种耦合电感的循环级联方法来实现多相逆变之间的电流平衡,并分析了耦合电感参数对系统性能的影响;对多相并联下系统主要的功率损耗进行了分析,以解释在大输出电流条件下多相系统具有较低损耗的原因,开发了6相D类半桥逆变并联的原型机对系统性能进行验证。实验表明该方法能够将相间电流不平衡控制在较好的范围之内。使用2个外边长90 cm×70 cm的4圈的平面矩形螺旋线圈,在距离20 cm时进行无线电能传输。当接收端整流桥后的6.87Ω负载上获得15 k W的功率时,测得发送端直流输入到接收端直流负载的DC-DC效率为94.7%。     

RPROP神经网络在非侵入式负荷分解中的应用

为了解决常用家电设备投切状态辨识问题,提出一种以神经网络为辨识模型的方法,增强其快速辨识能力。首先,从负荷印记出发,针对各用电设备的稳态电流谐波特性,建立用电设备特征标签。然后,采用弹性BP(Resilient back propagation,RPROP)神经网络,将输入数据特征向输出层非线性映射,实现快速收敛至全局最优点。训练中采用多种设备组合方式,进行用电设备特征辨识。最终,以五类常用用电设备进行实验,实验结果表明该算法能够有效地识别家用设备的工作状态组合,且对功率相近、谐波具有较小差异的用电设备工作状态也具有很好的辨识能力。     

基于决策融合的非侵入式电力负荷辨识方法及应用

在非侵入式负荷分解与辨识中,单独一种算法的辨识决策方法容易受算法自身的局限性以及电网对用电设备而降低辨识精度,使得不能准确获得用电设备投切情况。为此,基于多种不同算法得到的分解与辨识结果,提出了一种非侵入式电力负荷分解与辨识决策融合方法。首先,提取每个用电设备平稳状态下的负荷特征,并采用3种常用的模式识别方法进行分解与辨识。然后将得到的辨识结果,进一步采用一种加权方法对投切结果进行决策。最后采用案例分析,对决策融合方法进行了合理验证。结果证明,辨识决策方法可以有效地提高设备辨识的准确性。     

基于LMI的广域时延多机电力系统的控制与稳定性研究

广域信号通信时延是导致控制器性能下降甚至失效的重要原因之一。针对时滞电力系统的特性,对多机电力系统转子运动方程进行合理的线性化和偏差化,建立时滞线性多机电力系统。通过构造合适的Lyapunov函数导出了基于自由权矩阵的线性矩阵不等式(LMI)理论的广域时延系统稳定性判据,并设计了相应的全状态反馈控制器。与基于二次线性最优的控制方法相比,保守性更小,控制效果有所提高。通过IEEE3机9节点电力系统模型验证了该控制器的有效性。仿真试验结果表明该控制方法能较好地减小时延带来的不利影响。     

磁共振式无线电能传输系统应用的电磁环境安全性研究及综述

随着磁共振式无线电能传输技术的研究与推广应用,基于该技术系统工作时电磁环境安全性的研究极为重要。首先阐述了磁共振式无线电能传输技术的发展历史和应用情况,在此基础上介绍了电磁环境对生物体影响的研究概况。通过比较国际上的电磁辐射暴露限值导则和国内相关的主要标准,综述了磁共振式无线电能传输系统电磁环境的研究现状,具体包括:目前主要的磁共振式无线电能传输技术的系统结构;电磁场研究中参考的人体解剖模型;电磁场分布的数值计算和仿真方法。最后进一步具体分析了磁共振式无线电能传输系统电磁环境研究中亟待解决的问题和未来的发展趋势。     

10kV配电网高压一体化智能组件的设计

根据高压设备智能化和现在智能配网的发展趋势,融合当前电子式互感器、高电位芯片植入等多种新技术,提出一种配网系统一、二次侧一体化智能组件设计方案,解决目前智能变电站建设成本高昂、只能在110 kV及以上电压等级应用的限制,形成中低压智能配网系统。采用Rogowski、LPCT线圈与电容分压器进行电气信号采样,A、B、C三相数据采集电路模块与合并单元电路模块通过相间电容取能方式工作在高压侧,在另外添加储能元件和设计唤醒机制电路来减小启动时间和启动电流,并通过光纤进行绝缘和信息交换,直接输出IEC61850数字报文,最终实现智能电网关于智能组件与高压设备一体化的构想。     

基于KM算法投切事件匹配的负荷辨识方法

负荷投切事件是关联负荷分类、辨识的一个重要依据,为了能够准确的实现非侵入式负荷投切过程的辨识,提出一种基于KM算法投切事件匹配的非侵入式负荷辨识方法。在该方法中,首先采用一种功率曲线拟合逼近的方式进行负荷事件检测,并利用投切稳态特征建立用电设备投入和切除特征的概率分布模型。同时,考虑到负荷投入事件和切除事件数量不对等情况,将负荷事件与数据库负荷进行匹配,并采用加权优化的KM算法寻找最佳解,从而实现负荷投入和切除的正确匹配辨识。最后,在真实的测试场景并结合REDD数据集进行实验,结果表明文中方法能对负荷投切事件进行有效匹配辨识,为实现能耗细分奠定了基础。     

一种基于融合决策TOPSIS模型的NILM算法评价

由于应用场景不同、负荷设备多样等问题,准确率等单一因素在评价算法时易造成评价结果畸形,且不易察觉纠正,从而无法综合有效地评价非侵入式算法性能。为此,文章提出一种基于融合决策的TOPSIS模型,以多种评价指标构建评价体系,采用基于AHP和变异系数法的融合权重,兼顾专家经验、工程需求和数据客观规律,避免单一的主观赋值造成具有明显差异的指标数据被忽略,以及单一的客观赋值夸大数据误差波动,利用逼近于理想解的排序方法,计算评价对象与正负理想解的接近程度,得到算法综合排序结果。实验结果表明所提评价模型能够有效评价算法性能,为非侵入式负荷辨识算法的综合评价提供一种新的解决方案。     

基于移动应用平台的变电站智能化现场运维系统

文章提出了一种基于移动应用平台的变电站智能化现场运维系统。它由中心侧的运维一体化平台、现场侧的智能运检盒子和智能运维APP组成。作为整个系统的核心,基于移动应用平台的智能运检盒子是现场侧与中心侧的桥梁。一方面,它可以将现场的运维数据规范化地上传到中心侧,另一方面,现场侧运维人员可以通过运检盒子随时呼叫中心侧的大数据和技术支援。使用文中提出的智能化运维系统,可以大幅度提高现场运维的效率和运维数据录入的规范化。     

基于Hamilton理论的广域非线性时滞多机电力系统的稳定与控制

针对非线性时滞多机电力系统,将局域信号与远程信号都纳入控制器设计中,根据全局条件下信号时滞的差异性,建立广域时滞非线性多机电力系统的端口可控Hamilton (PCH)模型。该模型以汽门开度为控制量,考虑了扰动给系统带来的影响。以此模型为基础,针对某个形式的H函数给出了含有该H函数作为部分能量函数的Lyapunov泛函及一系列相应的稳定条件。通过“能量整形”技术,将一般电力系统的PCH模型转化为具有特定形式H函数的PCH模型,并应用给出的稳定条件设计相应的全状态反馈控制。最后以3机9节点系统为例,以时域仿真的结果验证了扰动下非线性时滞控制器的有效性。