控制与信息技术 /oa 10 kV配电网合环电流综合调控策略研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190600001  合环操作在提高供电可靠性的同时也可能导致过大的合环电流,对配电网的安全稳定运行产生冲击。文章针对10 kV配电网合环电流调控问题,提出了一种基于改进多目标和声优化算法的综合调控策略:以调节变压器分接头和投切电容器组为优化手段,兼顾合环操作的安全性与经济性,将合环电流最小、合环网络损耗最小作为目标函数,建立了合环电流综合调控模型;利用基于动态参数及Pareto最优解的改进和声算法求解模型,并利用递归算法求解计及过程安全性的调控元件动作顺序。最后基于Matlab/Simulink平台对某实际合环算例进行仿真,结果表明,相比于传统和声搜索算法,本文所提算法获取全局最优解的能力更优。 2019年12月05 00:00 2019年06期 1 1008285  刘 松,黄 纯 基于区块链的电动汽车电能现货交易研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190600002 电动汽车(EV)电能交易的产生具有强随机性,且EV大规模接入电网,在一定程度上会影响配电网的负荷体量,致使高效协商、安全透明成为新型电能交易机制的必然发展趋势。文章分析了EV电能交易的多方协商需求,提出了EV接入泛在电力物联网的场景模型,并从交易需求与安全需求出发引入区块链技术,构建了实时交易与监管节点模型;结合实时交易中面临的安全风险,建立了与实际区块生成相匹配的EV电能交易机制。通过设计智能合约,对基于遗传算法的交易方案寻优过程进行仿真验证,结果表明,通过区块链智能合约的高效运行,实现了能满足多方参与者目标的最优交易方案的制定,可为提高EV电能交易市场的安全可靠性与高效协同性提供参考。 2019年12月05 00:00 2019年06期 1 4448640 张哲宁,张心语,龚钢军 &nbsp;交直交轧机主传动系统两重化三电平网侧变流器控制策略 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190600003 &nbsp;中压传动三电平变流器广泛应用于工业传动领域,在某些超大功率场合,需要多重化应用,而网侧谐波指标一直是网侧变流器重点优化的目标。文章分析了一次侧串联绕组变压器的谐波最优实现原理,提出了一种基于单电流闭环的两重化网侧变流器谐波优化控制策略及变压器直流偏磁综合补偿方法,最终在两重化中点箝位型三电平IGCT 变流器机组上进行了对比试验验证。试验结果表明,采用该控制方式显著降低了网侧电流谐波含量和幅值。 2019年12月05 00:00 2019年06期 1 3388474 &nbsp;陈 涛,张志学 &nbsp;基于深度学习的驾驶员打电话行为检测方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190600004 &nbsp;为避免驾驶员因使用手机而无法对突发事故做出及时处理现象的发生,通过视频分析技术对驾驶员行为进行实时监控变得尤为重要。针对目前已有检测方法因存在异物遮掩、图像旋转、光照变化及难以提取图像深层特征等缺点而导致检测精度较低的问题,文章提出了一种基于深度学习的驾驶员打电话行为检测方法:首先采用渐进校准网络(progressive calibration networks,PCN) 算法实现人脸检测及实时跟踪,从而确定打电话检测候选区域;然后采用基于卷积神经网络算法在候选区域实现驾驶员打电话行为检测。实际场景驾驶检测结果表明,本文所提方法不仅鲁棒性高,而且精度达到96.56%,误检率为1.52%,处理速度达到25 帧/s,可以有效地进行驾驶员打电话行为检查监测。 2019年12月05 00:00 2019年06期 1 2409212 &nbsp;熊群芳<sup>1</sup>,林 军<sup>1</sup>,岳 伟<sup>1</sup>,刘世望<sup>2</sup>,罗 潇<sup>1</sup>,丁 驰<sup>1</sup> &nbsp;有限元位移解的生成式对抗网络替代方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190600005 &nbsp;有限元方法存在求解计算复杂、依赖于网格划分和材料本构关系的缺点。为探索有限元法之外的求解方法,可将位移响应求解过程视为一个给定条件的图片生成过程,从而绕过物理方法求解。文章在生成式对抗网络(GAN)的基础上,结合卷积生成式对抗网络(DCGAN)和条件生成式对抗网络(CGAN),提出并训练了一种代替有限元方法直接求得二维平面位移解的深度学习模型,使得生成的位移分布接近于用有限元法所得的位移分布。仿真结果显示,本模型不仅能够得到位移解的大致分布,而且计算耗时也低于有限元法的,验证了通过GAN 求解位移响应的可行性。 2019年12月05 00:00 2019年06期 1 2963376 &nbsp;王章骏,许 平,王春彭,赵紫亮,蔡隽堃 &nbsp;基于电流馈电型开关电容的多重模块化直流变压器及其优化调制策略 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190600006 &nbsp;针对中压直流电网中不同中压直流母线的连接问题,文章提出了一种基于电流馈电型开关电容的输<br />入串联输出串联多重模块化直流变压器(current-fed switched capacitor-based input-series-output-series multiple modular DC transformer, CFSC-DCT) 拓扑结构。相比于传统的基于双主动全桥的多重模块化直流变压器,CFSC-DCT 在拓扑上具有关键的在线冗余设计与直流故障隔离功能,从而提高了中压直流电网的运行可靠性;同时,为了优化其高频链环节的电流应力,一种双重高频链电压幅值匹配调制策略被应用于所提出的CFSC-DCT。仿真结果表明,在该调制策略下,CFSC-DCT 的高频链电压始终处于匹配状态,避免了传统方波调制下的直流端电压不匹配现象,优化了其高频链电流应力,提高了直流变压器自身及中压直流电网的平均运行效率与经济效益。 2019年12月05 00:00 2019年06期 1 3364380 &nbsp;孙谦浩1,李亚楼2,孟经伟1,赵 彪1,穆 清2,张 星2 &nbsp;基于动态规划的电动汽车最佳驾驶决策分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190600007 &nbsp;电动汽车可以通过车联网获取更为丰富的前方道路和交通状况信息,从而帮助车载控制系统更加合理<br />地规划行车轨迹,实现更加高效和环保的驾驶。文章对某电动汽车在前方道路信息完全已知情况下的最佳经济性驾驶策略及其影响因素进行研究,提出了以“时间最短”和“能耗最低”为双优化目标的车速规划问题数学模型,并利用基于位置域的动态规划算法进行求解。仿真分析了目标函数权重系数、滚动阻力系数空间分布、道路坡度空间分布和区域限速对最佳经济性驾驶策略的影响,结果表明:当以“时间最短”为目标时,最优驾驶策略不受上述因素影响,电机基本工作在其外特性曲线上;当以“能耗最低”为目标时,最佳的驾驶策略是根据路面负荷和路段限速情况动态调整油门踏板开度,以维持电机始终工作在其最高效率区附近。 2019年12月05 00:00 2019年06期 1 3190129 &nbsp;陈耀琦,周 维,张维刚 基于动态规划的电动汽车最佳驾驶决策分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060001 电动汽车可以通过车联网获取更为丰富的前方道路和交通状况信息,从而帮助车载控制系统更加合理地规划行车轨迹,实现更加高效和环保的驾驶。文章对某电动汽车在前方道路信息完全已知情况下的最佳经济性驾驶策略及其影响因素进行研究,提出了以“时间最短”和“能耗最低”为双优化目标的车速规划问题数学模型,并利用基于位置域的动态规划算法进行求解。仿真分析了目标函数权重系数、滚动阻力系数空间分布、道路坡度空间分布和区域限速对最佳经济性驾驶策略的影响,结果表明:当以“时间最短”为目标时,最优驾驶策略不受上述因素影响,电机基本工作在其外特性曲线上;当以“能耗最低”为目标时,最佳的驾驶策略是根据路面负荷和路段限速情况动态调整油门踏板开度,以维持电机始终工作在其最高效率区附近。 2019年12月05 00:00 2019年06期 1 7 6415378 陈耀琦,周 维,张维刚 一种自适应鸡群-粒子群混合算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060002 针对复杂函数的优化问题,文章提出了一种基于改进鸡群算法和自适应简化粒子群优化算法(self-adjusted simplified particle swarm optimization, SASPSO)的两阶段混合优化算法。首先,针对基本的鸡群算法易陷入局部最优和收敛精度不高的问题,在小鸡的位置更新公式中引入动态权值和全局最优个体,提出了改进鸡群算法;其次,引入多样性函数实时监控种群多样性,并结合SASPSO算法形成一种混合算法;最后,采用7个经典测试函数,用所提出的算法进行寻优测试,并与基本的粒子群算法、基本鸡群算法以及本文提出的改进鸡群算法进行对比。分析测试结果表明,该算法在求解复杂函数优化问题时具有较好的收敛速度和收敛精度。 2019年12月05 00:00 2019年06期 8 12 4262618 肖雨荷,李茂军,齐 战,刘 芾 基于遗传算法的公交排班系统研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060003 针对公交车的调度优化问题,文章通过对公交线路模型以及不同等级的公交线路层次特征进行分析,提出了一种基于遗传算法的公交排班模型,并建立了目标函数和约束条件。文中分别对公交线路模型和公交排班问题模型进行了Matlab仿真实验,并模拟了公交线路上人员数量的变化。针对公交排班的特点,对遗传算法的各个算子进行了专门化处理并进行了大量的试算。仿真实验结果表明,遗传算法对解决公交车辆排班问题是有效的,大大地提高了公交车辆的运营效率。 2019年12月05 00:00 2019年06期 13 17 3912017 刘继国 基于改进状态空间模型遗传算法的分数阶PID控制器优化设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060004 针对分数阶PID控制器参数较多且整定方法计算繁琐的问题,文章提出一种改进的状态空间模型遗传算法以进行分数阶PID控制器的参数整定。其融入一种特殊变异机制,增强了原算法的稳定性及全局收敛性,以便实现全局搜索,得到最优参数,完成最优分数阶PID控制器设计。将优化的分数阶PID控制器应用到伺服控制系统模型中,通过仿真对比分析发现,相比于状态空间遗传算法和遗传算法,该遗传算法的整定结果更好,系统时域响应性能、抗干扰性和鲁棒性更优。 2019年12月05 00:00 2019年06期 18 23 5638459 齐 战, 李茂军, 肖雨荷, 刘 芾 10 kV配电网合环电流综合调控策略研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060005 合环操作在提高供电可靠性的同时也可能导致过大的合环电流,对配电网的安全稳定运行产生冲击。文章针对10 kV配电网合环电流调控问题,提出了一种基于改进多目标和声优化算法的综合调控策略:以调节变压器分接头和投切电容器组为优化手段,兼顾合环操作的安全性与经济性,将合环电流最小、合环网络损耗最小作为目标函数,建立了合环电流综合调控模型;利用基于动态参数及Pareto最优解的改进和声算法求解模型,并利用递归算法求解计及过程安全性的调控元件动作顺序。最后基于Matlab/Simulink平台对某实际合环算例进行仿真,结果表明,相比于传统和声搜索算法,本文所提算法获取全局最优解的能力更优。 2019年12月05 00:00 2019年06期 24 28 4220673 刘 松,黄 纯 交直交轧机主传动系统两重化三电平网侧变流器控制策略 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060006 中压传动三电平变流器被广泛应用于工业传动领域,在某些超大功率场合,其需要多重化应用,而网侧谐波指标一直是网侧变流器重点优化的目标。文章分析了一次侧串联绕组变压器的谐波最优实现原理,提出了一种基于单电流闭环的两重化网侧变流器谐波优化控制策略及变压器直流偏磁综合补偿方法,最终在两重化中点箝位型三电平IGCT变流器机组上进行了对比试验验证。试验结果表明,采用该控制方式显著降低了网侧电流谐波含量和幅值。 2019年12月05 00:00 2019年06期 29 35 5665636 陈 涛,张志学 基于电流馈电型开关电容的多重模块化直流变压器及其优化调制策略 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060007 针对中压直流电网中不同中压直流母线的连接问题,文章提出了一种基于电流馈电型开关电容的输入串联输出串联多重模块化直流变压器(current-fed switched-capacitor-based input-series-output-series multiple modular DC transformer, CFSC-DCT)拓扑结构。相比于传统的基于双主动全桥的多重模块化直流变压器,CFSC-DCT在拓扑上具有关键的在线冗余设计与直流故障隔离功能,从而提高了中压直流电网的运行可靠性;同时,为了优化其高频链环节的电流应力,一种双重高频链电压幅值匹配调制策略被应用于所提出的CFSC-DCT。仿真结果表明,在该调制策略下,CFSC-DCT的高频链电压始终处于匹配状态,避免了传统方波调制下的直流端电压不匹配现象,优化了其高频链电流应力,提高了直流变压器自身及中压直流电网的平均运行效率与经济效益。 2019年12月05 00:00 2019年06期 36 42 5029700 孙谦浩<sup>1</sup>,李亚楼<sup>2</sup>,孟经伟<sup>1</sup>,赵 彪<sup>1</sup>,穆 清<sup>2</sup>,张 星<sup>2</sup> 一种基于扰动观测器的永磁同步伺服电机复合滑模控制方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060008 为了提高永磁同步伺服电机的鲁棒性和位置控制精度,文章设计了一种结合了位置环和速度环的复合滑模控制方法,并将之用于具有未知扰动的永磁同步伺服驱动系统。该复合滑模控制器具有位置控制模式和速度控制模式,可以根据运行状况自适应地调整控制方式,从而提高伺服控制的位置精度和响应速度;此外,引入一种非线性观测器用于估计未知的外部扰动并用于补偿控制,其不但可以提高系统的抗干扰能力,还可以减小因滑模控制带来的系统抖振现象。该方法的有效性和鲁棒性在一台750 W的小功率PMSM系统上得到了验证。 2019年12月05 00:00 2019年06期 43 47 4394327 李龙飞,刘 侃,李 娟,杨士洁 电动汽车无线电能传输系统的定位系统研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060009 电动汽车无线充电技术以其安全、便捷、可靠等一系列优点得到广大用户的青睐,而电能传输效率受限问题成为其进一步发展的瓶颈。文章通过对无线电能传输原理分析和实验发现,耦合线圈间距及其正对面积大小严重影响系统效率。为此,文章提出了一种电动汽车无线电能传输系统的定位方法,介绍了定位系统结构及与之相应的控制流程,通过对耦合线圈的定位,达到提高无线电能传输系统整体效率目的。实验结果表明,对耦合线圈间距和耦合线圈正对面积进行合理的控制,可将传输效率成倍提高。 2019年12月05 00:00 2019年06期 48 52 4214732 李洪波,严干贵,段双明 基于深度学习的驾驶员打电话行为检测方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060010 为避免驾驶员因使用手机而无法对突发事故做出及时处理现象的发生,通过视频分析技术对驾驶员行为进行实时监控变得尤为重要。针对目前已有检测方法因存在异物遮掩、图像旋转、光照变化及难以提取图像深层特征等缺点而导致检测精度较低的问题,文章提出了一种基于深度学习的驾驶员打电话行为检测方法:首先采用渐进校准网络(progressive calibration networks,PCN)算法实现人脸检测及实时跟踪,从而确定打电话检测候选区域;然后采用基于卷积神经网络算法在候选区域实现驾驶员打电话行为检测。实际场景驾驶检测结果表明,本文所提方法不仅鲁棒性高,而且精度达到96.56%,误检率为1.52%,处理速度达到25帧/s,可以有效地进行驾驶员打电话行为检查监测。 2019年12月05 00:00 2019年06期 53 56 3633620 熊群芳<sup>1</sup>,林 军<sup>1</sup>,岳 伟1,刘世望<sup>2</sup>,罗 潇<sup>1</sup>,丁 驰<sup>1</sup> 有限元位移解的生成式对抗网络替代方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060011 有限元方法存在求解计算复杂、依赖于网格划分和材料本构关系的缺点。为探索有限元法之外的求解方法,可将位移响应求解过程视为一个给定条件的图片生成过程,从而绕过物理方法求解。文章在生成式对抗网络(GAN)的基础上,结合卷积生成式对抗网络(DCGAN)和条件生成式对抗网络(CGAN),提出并训练了一种代替有限元方法直接求得二维平面位移解的深度学习模型,使得生成的位移分布接近于用有限元法所得的位移分布。仿真结果显示,本模型不仅能够得到位移解的大致分布,而且计算耗时也低于有限元法的,验证了通过GAN求解位移响应的可行性。 2019年12月05 00:00 2019年06期 57 62 5539787 王章骏,许 平,王春彭,赵紫亮,蔡隽堃 基于区块链的电动汽车电能现货交易研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060012 电动汽车(EV)电能交易的产生具有强随机性,且EV大规模接入电网,在一定程度上会影响配电网的负荷体量,致使高效协商、安全透明成为新型电能交易机制的必然发展趋势。文章分析了EV电能交易的多方协商需求,提出了EV接入泛在电力物联网的场景模型,并从交易需求与安全需求出发引入区块链技术,构建了实时交易与监管节点模型;结合实时交易中面临的安全风险,建立了与实际区块生成相匹配的EV电能交易机制。通过设计智能合约,对基于遗传算法的交易方案寻优过程进行仿真验证,结果表明,通过区块链智能合约的高效运行,实现了能满足多方参与者目标的最优交易方案的制定,可为提高EV电能交易市场的安全可靠性与高效协同性提供参考。 2019年12月05 00:00 2019年06期 63 66 3399526 张哲宁,张心语,龚钢军 一种基于运动模型和惯导陀螺仪的列车定位方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060013 GPS/BD定位是列车定位的主要方法之一。为解决卫星信号丢失时的定位问题,文章提出一种基于列车运动模型和惯导陀螺仪,并利用Kalman滤波算法进行优化处理的卫星信号盲区列车定位方法。仿真验证结果表明,采用该方法,有卫星信号时,能提高定位精度;卫星信号丢失时,能够在一定时间内给出较高精度的定位结果。 2019年12月05 00:00 2019年06期 67 70 3012942 梁 飞 移动闭塞条件下车站同方向发车间隔时间的分析与计算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060014 根据我国铁路列控技术的发展战略,移动闭塞系统将会取代目前的固定闭塞系统和准移动闭塞系统,但其运用于铁路运输的相关理论目前尚不完善,如何合理确定车站同方向发车间隔时间是其中的基础问题之一。对此,文章通过分析建立了车站同方向发车间隔时间模型,并提出了一种基于等比数列的车站同方向发车间隔时间计算方法。该模型和算法可为移动闭塞条件下列车运行的科学控制与车站的高效行车组织提供参考,仿真实验结果验证了移闭塞条件下车站同方向发车间隔时间计算方法的有效性。 2019年12月05 00:00 2019年06期 71 75 4248344 梅 萌<sup>1</sup>,陈泽君<sup>1</sup>,潘 登<sup>1</sup>,袁德强<sup>2</sup> 基于硬件可配置的列车网络设备代码自动生成方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060015 随着硬件可配置的机箱式网络产品在列车上的广泛应用,机箱配置的差异性致使应用软件开发需耗费大量的人力,且无法保证软件的质量。为此,文章提出一种代码自动生成的方法,并以此设计了一套代码自动生成的工具,实现了代码的自动生成。实验结果表明,采用该工具可节省90%以上的软件开发时间,并可将软件的误码率降低为0。 2019年12月05 00:00 2019年06期 76 79 3275524 熊 艳<sup>1</sup>,张 宝<sup>2</sup>,杨 峰<sup>2</sup>,黄 赫<sup>1</sup>,林 磊<sup>1</sup> 正交试验法在LKJ装置基本控制软件测试用例设计中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019060016 在列车运行监控LKJ装置基本控制软件测试中,多参数的组合测试场景较多,若采用全面组合测试,则用例数目较大,测试成本较高,因此,在保证测试效果的同时,大量精简测试用例是测试人员面临的一个难点。为此,文章利用正交试验法“均匀”和“整齐”的特点,提出一种测试用例集约简方法,用于LKJ装置基本控制软件的列车控制模式距离计算功能测试中。实际使用结果表明,采用该方法后,测试的用例数目约减少77.5%,且测试效果能够得到保证。 2019年12月05 00:00 2019年06期 80 83 3342026 蒋 剑,上官霞南,何谢振