关键词： 内置式永磁同步电机   损耗   效率   振动噪声   多目标优化  

摘要： 工农业生产对永磁同步电机的效率和振动噪声性能提出了更高标准的要求，旨在生产过程中实现更高的能源利用效率和更低的环境噪声水平。为进一步提升电机运行效率和降低电机振动噪声，本文基于多物理场有限元分析平台与永磁同步电机实验平台，对一台内置式永磁同步电机进行研究。基于电机q轴切边转子的结构特点和磁路结构，提出一种具有隔磁孔结构的新型转子，该结构可以减小漏磁，提升主磁通，有利于降低损耗，提高效率，并降低径向电磁力密度幅值，减小振动噪声。针对该结构，结合遗传进化算法，以电机电磁力密度幅值、永磁体用量、输出转矩、转矩脉动为优化目标进行多目标优化。最后，对比分析了优化前后电机的效率和振动噪声等性能，基于优选参数制造了优化后的样机，并进行空载、负载和振动噪声实验，实验结果验证了电机新型转子结构的有效性和优化分析的正确性。

关键词： 电压支撑   电压-无功控制   光伏逆变器   降阶模型   失稳机理   稳定边界  

摘要： 利用电压-无功控制可有效缓解大规模光伏并网引发的电压越限问题，但设计不当将引发逆变器振荡失稳。现有电压-无功控制的稳定性研究未考虑电压-无功控制与传统跟网控制的交互作用，所构建的稳定边界适用性较差。为此，充分考虑电压-无功控制下光伏并网逆变器在弱网下的多尺度控制耦合特征，通过简化的系统5阶单输入单输出模型，依据奈奎斯特稳定判据，揭示弱网下电压-无功控制的失稳机理。研究表明：弱网下电压-无功响应越弱且越慢、控制时延越短、网络越强，电压-无功控制就越稳定。此外，当线路阻感比较大时，直流电压控制带宽越低越利于系统稳定，当线路阻感比较小时，直流电压控制带宽越高越利于系统稳定。在此基础上，推导了电压-无功控制的稳定边界，并通过半实物实验验证了上述分析及所提边界的准确性，解决了现有稳定判据适用性差的问题。

关键词： 电动汽车   孤岛微电网   频率控制   近端策略优化算法   闵可夫斯基求和  

摘要： 随着电动汽车数量的快速增长，其作为有限挂网储能设备参与电网调控的潜力备受关注，但用户行为的随机性与时空移动性给车网互动带来了挑战。因此，提出一种基于近端策略优化算法的含电动汽车孤岛微电网智能频率控制策略。构建了包含广义聚合电动汽车充电站的微电网负荷频率控制框架；基于闵可夫斯基求和方式，提出了两阶段电动汽车充电站的可调控裕度计算方法；通过重要性采样比率剪切、多步经验回放、小批量优化等方式提升算法训练效率，并通过设计状态与动作空间、奖励函数以及选取合适超参数完成频率控制器的构建。仿真结果表明，所设计的控制器在训练时间和控制效果方面显著优于传统频率控制方法，为微电网的稳定运行提供了有力的技术支持。

关键词： 电能质量扰动   点分类任务   时间卷积网络   多头自注意力机制   差分特征提取  

摘要： 随着新能源的大规模利用，电力系统中的电能质量扰动(power quality disturbances， PQDs)呈现出复杂化、多样化的趋势。传统的方法难以同时实现多重复合扰动的类型识别和扰动发生时间定位。针对这一问题，本文提出了一种基于差分编码嵌入的两阶段多通道网络。在第一阶段，以检测信号突变点为目标，提出一种差分多头自注意力机制(differential multi-head self-attention， DMHSA)，用于扰动差分特征编码。在第二阶段，将原始信号与编码后的差分信号合并成多通道特征，然后设计了一种用于通道特征提取的改进时间卷积网络TCN-SENet进行特征学习，实现PQDs扰动的点分类。基于上述两个模块构建的PQDs检测整体模型，能够同时实现高效准确的扰动识别和时间定位。在仿真实验中，所提模型对30 dB信噪比下扰动数据的分类准确率领先于其他模型，平均时间定位误差小于1.3 ms。在硬件平台的实验中，所提模型表现出了最好的泛化能力，在扰动类型识别准确率和平均时间定位误差上显著优于其他模型。

关键词： 改进三角拓扑聚合优化器算法   永磁同步电机故障诊断   数字孪生   卷积神经网络  

摘要： 【目的】针对永磁同步电机（PMSM）早期匝间短路故障诊断中存在的故障特征不明显、模型鲁棒性差、诊断精度低的问题，本研究提出一种融合数字孪生与机器学习的诊断方法，旨在提高故障诊断的准确性和时效性。【方法】本研究首先改进了三角拓扑聚合优化器（TTAO），采用混合黄金正弦、柯西变异等策略改进三角拓扑聚合优化器算法，然后对卷积神经网络（CNN）的超参数，包括学习率和规则化系数等进行优化。其次，结合永磁同步电机的物理特性和运行机理，构建了PMSM实体的数字孪生模型，并搭建了一个融合机器学习的数字孪生诊断框架。该框架通过实时模拟与数据驱动的方法，进行早期匝间短路故障的诊断。【结果】经韩国科学技术高等研究院公开数据集验证，所提出的诊断方法在早期匝间短路故障诊断中实现了99.6%的准确率，显著优于CNN-2D（提高约5%）、ResNet（提高约5%）和TTAO-CNN--SVM（提高约2%）等传统算法。【结论】该方法有效提升了PMSM早期匝间短路故障的诊断精度，验证了数字孪生与机器学习融合诊断框架的可行性与有效性，且为进一步实现三维可视化监测提供了支持。

关键词： 永磁同步电机   滑模控制器   递推最小二乘法   参数辨识   遗忘因子递推最小二乘法  

摘要： 为了解决传统滑模控制器在系统控制过程中存在超调过大、控制精度不足以及遗忘因子递推最小二乘法（FFRLS）在永磁同步电机参数辨识中难以兼顾快速性与准确性的问题，首先设计一种新型自适应指数趋近律，并构建一种新型滑模控制器；其次，通过将理论模型与实际模型的偏差作为变量来构建遗忘因子，从而动态调整参数估计过程中新旧数据的权重分配，提出一种自适应遗忘因子递推最小二乘法（AFFRLS）的参数辨识算法。实验结果表明，本文提出的新型滑模控制器能够有效改善永磁同步电机的控制性能，而AFFRLS算法在辨识电机电阻、电感和磁链方面相比FFRLS算法展现出更高的辨识精度。

关键词： 风力发电场   安全管理   数字化转型  

摘要： 随着数字化技术的飞速发展,风力发电场安全管理正逐步迈向数字化转型。数字化转型为风力发电场的安全管理带来了新的机遇和挑战。本文深入探讨了风力发电场安全管理数字化转型的背景、现状、关键技术应用、面临的挑战以及应对策略,旨在为推动风力发电场安全管理的数字化进程提供有益的参考,提升风力发电场的整体安全管理水平和运营效率。

关键词： 电能质量   居民谐波源负荷   负荷等值阻抗参数   谐波源负荷模型   实测居民负荷数据  

摘要： 为了有效地评估大量居民非线性负荷运行所产生的谐波对低压居民配电网电能质量的影响，本文提出了一种基于负荷等值阻抗参数的居民谐波源负荷模型。首先，针对目前求解单相居民负荷等值阻抗参数易出现异常值的问题，本文采用延时法建立虚拟三相对称系统，以此为基础提出一种改进负荷等值阻抗参数求解方法；其次，引入虚拟零序电流参数，使得延时法构造的三相系统能够反映谐波影响，确保负荷模型参数更准确地描述谐波源负荷的非线性特性；再次，搭建单相谐波源负荷模型以估计谐波源负荷电流；最后，针对模型难以反映多状态下谐波源负荷的动态谐波特性问题，提出一种负荷模型参数更新策略，使得模型能够准确跟踪负荷谐波特性的动态变化。通过居民负荷的实测数据验证该模型用于单一谐波源负荷和含多类型谐波源的居民负荷建模的可行性。结果表明，本文模型通用性强、精度高，能够作为居民负荷谐波分析的可靠参考。