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翁幸博士：基于多端口直流变压器的氢燃料电池-储能协调控制策略

面向氢燃料电池在微网领域日趋广泛的应用，依托宁波慈溪氢电耦合直流微网示范工程中的风/光/氢燃料电池直流互联系统，研究其氢燃料电池接入的核心设备——三端口直流变压器的端口功率协调控制策略。为缩短仿真时间，提出并采用了一种适用于多模块串并联多有源桥结构直流变压器的开关周期平均模型，并应用该等效简化模型提出了一种燃料电池-储能混合供电系统能量协调控制策略。该控制策略可根据储能系统荷电状态、各端口功率容量、燃料电池动态响应速度等因素对各端口功率指令进行优化调整与智能分配，避免燃料电池发电功率过快变化、储能系统过充过放，并最大化氢能发电占比。经实际样机测试与MATLAB Simulink仿真验证，该协调控制策略在直流变压器的多种控制模式下均有良好的工作性能，功率控制端口的实际功率可以跟随快速变化的指令值，负荷突变时电压控制端口的实际电压波动均能控制在4%以下。

  • 2024-08-20
  • 阅读359

杨文佳高工：风电富集地区电网动态等值建模

为了满足大规模风电并网下对地区电网进行详细仿真的需求，提出了一种适用于风电并网的地区电网等值方法。与聚焦于主网的传统动态等值不同，风电富集地区电网等值不仅要考察风电在地区电网中密集接入的特点，圈定各个风电场站影响范围，而且还要在边界节点上综合考虑外网的源、荷特性约束。所提方法可在保持稳态、暂态特性一致的前提下对外网进行大规模化简，实现地区电网的等值建模。首先，突破在风电场站接入点仅以短路比等电气强度指标来等效电网的传统方案，提出以节点残压来界定待研究区域与待等值外部区域；其次，考虑地区电网的拓扑约束对地区电网进行进一步化简；再次，考虑在边界节点上以等值同步发电机与复合负荷的组合形式构建外部系统的等值模型；最后，利用所提方法对实际风电富集地区电网进行了验证。仿真结果表明了所提等值方法的有效性。

  • 2024-08-20
  • 阅读281

用于工业设备剩余使用寿命预测的预训练增强无监督对比域自适应摘要

工业智能的一项重要任务是准确预测工业设备的剩余使用寿命（RUl），基于数据驱动方法的RUl预测取得了巨大进展。然而，这些方法在很大程度上依赖于模型的数据表示能力和数据分布的一致性假设。在实际的工业环境中，由于不同的工作条件，工业时间序列数据表现出高维、动态和噪声的特征，这往往导致训练模型从一个环境到类似但未标记的新环境的无效转移。为了解决上述问题，本文首先设计了一个双并行时频特征提取网络，用于提取具有不同维度和重要性水平的有效时间序列特征。然后，提出了一种增强的预训练框架，该框架采用相似性对比学习来挖掘工业时间序列数据中的潜在表示信息。最后，提出了基于矩对比对抗学习的领域自适应方法，该方法在对抗学习领域不变特征的过程中保留了目标领域特有的结构信息，减轻了负迁移效应。在两个广泛认可的工业基准数据集上进行了一系列严格的实验，重点关注跨领域场景。结果表明，我们的方法在工业跨领域预测场景中取得了最先进的性能。

  • 2024-08-30
  • 阅读253

一种全新滚动轴承局部缺陷扩展动态更新和实时映射的数字孪生模型

轴承局部缺陷扩展的研究对轴承健康监测和管理具有重要意义。然而，滚动轴承的局部缺陷尺寸难以实时监测。为了解决这个问题，本文提出了一种新的数字孪生(digital twin, DT)模型，用于滚动轴承局部缺陷扩展的动态更新和实时映射。新的数字孪生模型将机理模型和实时传感器数据相结合，而不是像传统的数字孪生模型那样仅依赖于测量数据。通过这种方式，可以利用新的数字孪生模型直接映射整个生命周期的缺陷尺寸。使用XJTU-SY轴承数据集评估所建立的全新的数字孪生模型,结果表明，该数字孪生模型可以准确地表征滚动轴承全寿命周期内的局部缺陷扩展。

  • 2024-08-30
  • 阅读331

基于混合注意力的多小波系数融合滚动轴承剩余寿命预测方法

小波变换是一种评估非平稳信号的时频分析方法，有助于表征设备在长时间使用过程中的退化。然而，单一的小波基函数很难适用于所有的周期瞬态波形。因此，本研究提出了一种基于混合注意力的多小波系数融合方法来评估轴承的剩余使用寿命。该方法首先利用多个小波得到原始信号的特性，然后将分解后的各个频带组织成二维映射；其次，设计了一种基于注意力的混合卷积长短期记忆网络(HA-ConvLSTM)，自适应地对小波系数通道进行加权。学习到的特征被多层感知器用于评估剩余寿命(RUL)。最后，在PHM2012滚动轴承数据集上进行了测试，验证了所提方法的有效性。总体而言，该方法在性能指标上优于以前的方法，可选择性地解决周期瞬态波形的小波基函数匹配问题。

  • 2024-08-30
  • 阅读298

数字孪生概念体系

本文梳理分析了“digital twin（数字孪生）”这一术语指代不清、边界模糊等现象给标准化和行业实践带来的困扰，指出数字孪生这一技术体系的集成性和跨学科性使得其标准化工作需要以系统化、完备的概念术语体系为基础。在现有术语工作国际标准概念体系开发原则和指南的基础上，提出了开发概念体系的改进方法和流程，包括应用系统思维和系统工程方法，评估候选上位概念的工具和步骤，开发系统完备分类的框架、原则和步骤，以及术语工作的成熟度等级。基于这些方法和流程，确定了将数字孪生体和数字孪生系统与通用术语“数字孪生”区分开来的必要性，分析了数字孪生现有21个定义及其10个上位概念，提出数字孪生体的上位概念最好是一种数字资产，而不选一种数字化表征。在此基础上，构建了包含100个概念和50个定义的系统化的数字孪生概念体系。这项工作解决了“数字孪生”术语的多义问题，验证了概念体系开发改进方法的有效性。所提出的数字孪生概念体系为数字孪生术语工作和数字孪生系统参考架构标准的制定提供了有益的输入，也为其他领域的概念体系开发提供了最佳实践。

  • 2025-01-15
  • 阅读249

李兵：火电厂智能化系统架构及智能监盘模型研究（复述，工业控制计算机，2024.37.6）

数字化智能化技术是加速火电清洁低碳转型的关键，结合《火力发电厂智能化技术导则》及智能发电系统？ICS、？ISS？建设理念，针对不同类型电厂自动化信息化现状，提出了融合热工电气一体化的智能化系统实施架构及接口设计，可满足智能发电运行控制与运维管理两类应用的实施与扩展。在此基础上，面向火电机组少人值守需求，结合运行人员实际监盘过程，针对关键运行参数趋势预警，提出了基于趋势分析、热力系统变工况、神经网络等算法的机组智能监盘模型，可有效降低运行人员监盘强度，提高机组运行安全性，最后对提高智能化应用的实用化程度进行了探讨。

  • 2025-01-15
  • 阅读674

郑淇薇，赵欣悦：多类型小容量火电机组热电解耦潜力与经济性对比评估（复述.发电技术.45卷5期.2024.10）

【目的】新能源发电存在输出功率和发电负荷的大幅波动和不稳定性问题，对电力系统稳定运行造成一定挑战。小容量火电机组热电解耦后参与电力系统整体运行，可提高电网调度效率与系统安全性，为此，采取多种热电解耦技术对3台小容量火电机组进行改造，并对各种技术路线进行了比较研究。【方法】通过使用EBSILON Professional软件进行模拟实验，对各种热电解耦方案在调峰负荷方面的潜力进行了评估和对比分析，并对改造后的经济性进行分析。【结果】水冷背压式机组热电解耦潜力空间较大，较其他机组有着明显优势，热泵改造机组最大供热下日利润提高217.1万元。随着抽汽热负荷变化，水冷凝汽式机组热电解耦潜力变化整体趋势平缓，最易控制，热泵改造机组最大供热下日利润提高202.2万元。空冷凝汽式机组热泵改造最大供热下日利润提高26.13万元。【结论】经过热电解耦升级的火电机组，能够大幅增强其调峰效果，热泵改造能有效提高日利润，从而提升整个发电系统的稳定性和发电效率。

  • 2025-01-15
  • 阅读484