关键词： 计算导论与程序设计   实践教学   编程能力   课程教学质量   教学改革  

摘要： 《计算导论与程序设计》课程对培养大学信息与通信工程专业学生的基础编程能力具有重要作用。针对当前课程实施过程中存在的问题,本研究提出了一种以“教、学、做、考”为主线的实践教学方法。先通过教师讲解引导学生理解与掌握知识,然后利用自主学习、课堂互动和在线平台等多元化方式推动学生深入理解和应用所学知识,最后通过程序设计实践和课程设计等多种形式的考核来检验学生的理论知识与技能应用能力。研究结果显示,该实践教学方法能有效提高学生的学习动机和编程技能,提升课程教学质量。该研究为《计算导论与程序设计》课程的教学改革提供了有益启示和参考。

关键词： 多智能体系统   智能电网   经济调度   事件触发机制   分布式优化  

摘要： 研究有向不平衡通信拓扑下智能电网的经济调度问题,提出一种新颖的分布式优化算法,其目的是通过有效调度发电机组的输出功率,以最大限度地降低系统总发电成本.该算法通过引入动量项,确保发电机能够从其自身和邻居处获取更多先前的历史信息,从而在更短的时间内实现收敛.算法中动量项和步长是时变的,因此算法的执行效率更高.为了避免智能体间的连续通信,算法考虑一种新的事件触发条件,其关键参数选择简单,且智能体只在触发时刻向其邻居传输信息.基于成本函数的假设(平滑性和强凸性),通过理论分析表明,当最大步长和最大动量项系数在其限制范围内时,该方法可以实现最优调度.最后通过数值实例进一步验证所提出算法的优越性和正确性.

关键词： 窄带物联网(NB-IoT)   通信技术   风力发电场   远程监测  

摘要： 随着全球能源结构转型的推进,风力发电作为可再生能源的重要组成部分,正逐渐成为全球能源供应的关键环节。文章主要介绍基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)通信技术的风力发电场远程监测方法,详细阐述数据采集与传感器配置的关键技术,探讨NB-IoT通信模块的集成与配置方案,分析数据传输与管理过程中的技术挑战,并介绍实时数据监控与告警机制的设计与实现,最后通过技术应用测试验证该方法在风电场远程监测中的可行性和有效性。

关键词： 低碳经济   新能源技术   补偿机制   风电技术  

摘要： 近年来,新能源技术因其污染较小、绿色化水平高的特点引起广泛关注,这一特性与社会低碳建设的主题相匹配,并且在未来也拥有广阔的应用和发展空间。以低碳经济环境下的常见新能源技术及其应用场景为切入点,在此基础上,以风电技术为例论述其应用方式,包括系统应用框架、并网方法、补偿机制等,最后,就技术发展趋势进行展望,以系统呈现低碳经济环境下的新能源技术特点,服务其应用。

关键词： 分布式电源   自动控制终端   孤岛划分  

摘要： 本文针对电网资源高效利用与系统运行优化问题,构建了分布式电源和负荷的时序模型,并分析了配电终端布局。准确表征电网要素,建立风力与光伏发电系统时序模型,并考虑负荷特性优化配电终端。提出分布式电源与配电自动化终端的协同规划方法,采用孤岛划分和双层规划模型实现功能整合。结果显示,本文所提集成建模与协调方法显著提升了智能电网运行效率,优化配置,协同规划,提高了供电可靠性,并降低了运行成本。本文为智能电网技术应用提供了新地理论支持,对进行电网规划工作具有一定帮助。

关键词： 不平衡电网电压   模型预测直接功率控制   前馈功率补偿   功率解耦  

摘要： 针对不平衡电网电压条件下并网逆变器的模型预测直接功率控制的功率耦合问题,提出一种基于动态前馈功率补偿的功率解耦策略。首先采用新定义的无功功率搭建并网逆变器模型预测直接功率控制的数学模型,不需要进行不平衡电压的正负序提取,在代价函数中使用新定义无功功率,得到正弦的并网电流,并有效消除由不平衡电网电压产生的输出功率2倍基频振荡;然后根据功率误差和电流偏差的关系设计补偿功率,将补偿功率前馈到逆变器功率控制回路,实现良好的解耦性能。最后搭建基于MATLAB/Simulink平台的仿真模型,验证所提策略的有效性。

关键词： 永磁同步电机   H_(∞)鲁棒控制   Lyapunov泛函   T-S模糊  

摘要： 为提高永磁同步电机(PMSM)调速系统的H_(∞)控制性能,本文首先建立PMSM的Takagi-Sugeno(T-S)模糊动态模型,然后构造了新的双边闭环性Lyapunov泛函,并运用自由权矩阵积分不等式得到该系统的渐近稳定性的充分条件。然后设计了H_(∞)跟踪控制策略,该控制策略具有良好的调速性能。最后,通过仿真验证了所提出控制策略的有效性。

关键词： Model predictive control  

摘要： Permanent magnet synchronous motor (PMSM) is widely used in alternating current servo systems as it provides high efficiency, high power density, and a wide speed regulation range. The servo system is placing higher demands on its control performance. The model predictive control (MPC) algorithm is emerging as a potential high-performance motor control algorithm due to its capability of handling multiple-input and multiple-output variables and imposed constraints. For the MPC used in the PMSM control process, there is a nonlinear disturbance caused by the change of electromagnetic parameters or load disturbance that may lead to a mismatch between the nominal model and the controlled object, which causes the prediction error and thus affects the dynamic stability of the control system. This paper proposes a data-driven MPC strategy in which the historical data in an appropriate range are utilized to eliminate the impact of parameter mismatch and further improve the control performance. The stability of the proposed algorithm is proved as the simulation demonstrates the feasibility. Compared with the classical MPC strategy, the superiority of the algorithm has also been verified. © Shanghai Jiao Tong University 2023.

关键词： 柔性互联配电网   安全裕度   优化提升   波动区间   智能软开关   运行约束   线性潮流模型  

摘要： 基于智能软开关(SOP)的柔性互联配电网能够实现对潮流分布的精准调控，但高比例新能源的强随机性易造成配电网安全运行约束越限。为提升配电网应对新能源功率与负荷随机变化的能力，提出了考虑电压和设备容量约束的柔性互联配电网安全裕度区间评估与优化提升方法。首先，利用系统容许负荷和新能源出力的波动区间表示配电网应对负荷和新能源出力随机变化的能力，提出配电网安全裕度指标和基于线性潮流的快速计算方法，有效评估对比不同运行约束下系统应对新能源随机变化的能力；其次，提出了考虑新能源功率和负荷概率分布的柔性互联配电网安全裕度优化提升方法，通过对优化模型进行线性化处理提高求解速度；最后，对含三端口SOP的配电网进行了仿真分析。结果表明，所提方法能够有效评估柔性互联配电网容许新能源出力与负荷的波动范围，提高系统应对新能源功率和负荷随机变化的能力。

关键词： 永磁同步电机   滑模控制   幂次趋近律   扩展卡尔曼滤波器   电流预测  

摘要： 针对永磁同步电机矢量控制系统在应用传统滑模趋近律控制时存在的d-q轴电流波动大，控制系统中动态性能指标达不到预期等问题，提出了一种基于新型趋近律的滑模控制策略。首先，结合一般幂次趋近律和转速误差幂函数设计一种新型滑模趋近律（NSMRL）算法，并通过Lyapunov函数证明其稳定性。其次，为更进一步降低永磁同步电机的电流谐波占比，改善电流脉动问题，本文提出将扩展卡尔曼滤波器（EKF）结合设计的新型趋近律，在最小方差意义上获得电流的最优预测。仿真结果表明，与传统滑模控制趋近律相比，采用NSMRL的控制器在启动过程中超调减少21.73%突加负载后转速降落减少31 r/min。引入EKF后d-q轴电流波动相较于NSMRL减少92%，EKF有效降低了电流脉动现象。