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关键词： 孤立森林算法   K均值聚类算法   变分自编码器   残差网络   油中溶解气体分析  

摘要： 【目的】 变压器油中气体样本分布不均、样本数量稀缺及数据质量差等问题，已成为制约故障诊断模型性能和准确性的关键瓶颈。为解决样本集密度不均衡的问题，提出一种基于K均值聚类(K-means)优化的变分自编码器(K-VAE)。为提升故障诊断模型的准确率和稳定性，提出了简化残差网络(Simplified Residual Network， Simp＿ResNet)。【方法】 通过优化变分自编码器的损失函数、重参数化设置，确保生成的样本既具备多样性，又与真实样本相似。首先，采用孤立森林算法识别并去除密度显著低和数值异常大的样本，避免生成干扰样本。其次，使用K-means将一类样本划分为4个簇，变分自编码器针对样本低密度的簇反复采样、多倍扩充，增加低密度样本的数量。最后，通过对残差网络参数及结构进行优化调整，提升残差网络对特征的学习能力。【结果】 通过对比多个生成样本方法，采用K-VAE生成样本的诊断模型准确率提升约10%，所有故障诊断模型均在K-VAE上表现出最高准确率，其中Simp＿ResNet准确率高于其他诊断模型，其准确率为98.57%，在测试集不参与生成样本的对比实验中RNN与Simp＿ResNet均达到最高准确率97.86%。【结论】 实验结果表明K-VAE生成样本多样性强，可稳定提升诊断模型准确率。Simp＿ResNet的诊断精确度高，抗干扰能力强，提高了故障诊断的可靠性。

关键词： 电氢耦合   直流微电网   模糊控制   功率协调   下垂控制  

摘要： 光伏发电制氢是提高可再生能源消纳、减小对电网冲击的一种重要手段。为平抑电氢系统内光伏及负荷的功率波动并减小氢储能储氢状态的变化，避免氢储能设备由于氢储状态越限而频繁启停，提出一种电氢耦合直流微电网功率协同控制策略。首先，利用模糊控制算法对氢储能和锂电池储能功率分配进行优化调节。其次，根据氢储状态将直流微电网运行工况划分为正常工况和极端工况，结合所提氢储能变参数下垂控制策略，动态调节储氢罐氢储状态，通过不同的控制策略，抑制氢储能SoH向过充过放区间移动的速度，提升直流微电网的调节能力。最后，在MATLAB/Simulink中验证了所提控制策略可以增强电氢耦合直流微电网平抑源-荷波动的能力，维持直流母线电压稳定，并改善氢储能过充过放的问题，提升设备的使用寿命。

关键词： 起重机   锂电池组管理系统   SOC估算   被动均衡   系统设计  

摘要： 港口集装箱装卸工作主要依靠起重机完成，但传统起重机由柴油提供动力源，效率低且排放有害气体，锂电池组作为起重机的动力源可以减少环境污染。为提高电池组使用寿命，设计起重机大功率锂电池组管理系统(BMS)，以STM32F103单片机为核心，采用电压被动均衡技术，实时监测锂电池的电压、电流和温度的状态信息，根据监测信息进行锂电池组的剩余电量(SOC)估算以及故障诊断和报警，相应的数据通过网络传送和现场实时显示。经在某港口起重机上通过现场试验，证明了电池管理系统的有效性。

关键词： 电力变压器   噪声信号   S-H-ESD算法   异常点检测   小样本分析  

摘要： 为提高在实际仅有少量样本情形下的变压器时序数据异常检测正确率，提出一种基于混合季节性极端偏差检验算法(Seasonal Hybrid ESD，S-H-ESD)的电力变压器噪声信号分析方法。首先通过STL将原始时序数据分解为长趋势、周期和残差分量，再采用S-H-ESD检验残差分量中的异常，将偏离中位数超出阈值的数据点作为变压器噪声信号的异常点，实现原始噪声信号数据中的异常点定位，最后通过对某500 kV变电站主变实测样本集数据，将所提方法与Prophet方法进行对比试验，结果表明:所提方法在小样本数据下异常点检测正确率高达到99.67%，为电力变压器运行状态噪声检测应用提供了小样本场景下的有效方法。

关键词： 平衡滤波器   双通带   贴片谐振器   共模抑制  

摘要： 基于矩形贴片谐振器设计了通带可灵活调控的双通带平衡滤波器。该双通带平衡滤波器利用贴片谐振器的TM10模和TM11模来产生滤波特性，通过在合适的位置馈电激励起这两个模式来产生双通带。设计的平衡滤波器通过调节贴片谐振器的边长可以在不改变第一通带的前提下灵活调控第二通带的中心频率，还通过在该结构对称处加载了开路枝节来抑制两个通带之间的共模信号。经仿真与测试，设计的双通带平衡滤波器的两个通带的中心频率分别为2.01 GHz和3.58 GHz，插入损耗分别为1.06 dB和2.30 dB，回波损耗分别优于20.4 dB和15.7 dB，带内共模抑制均大于28 dB，在带外两个通带之间也达到了16.5 dB。

关键词： 多目标优化   最优参数配置   功率平稳   竖井式重力储能  

摘要： [目的]随着“碳达峰”“碳中和”目标的提出，全球推动能源结构转型，加快构建以新能源为主体的新型电力系统。新型能源并网的间歇性与不稳定性对储能技术提出了更高的要求。重力储能作为一种新型物理储能技术，具有广阔发展前景，但其输出功率缺乏稳定性，功率曲线亟待优化。[方法]文章对竖井式重力储能系统的运行过程进行分析，建立了物理模型、效率模型和功率模型。在此3种基本模型上建立了多目标优化的总模型，以功率平稳、波动率最小为优化目标，以3种模型结合实际情况设置约束条件，得到重物在运行过程中的最优参数配置。[结果]经过储能系统的仿真验证，所建立总模型在电网需求功率等级分别为30 MW、40 MW、50 MW时，对输出功率曲线均有较好的优化效果，优化后的波动率分别为3.9%、4.6%、8.7%。[结论]基于所提出的优化模型，重物介质质量不变的前提下，随着电网需求功率等级的提高，输出功率波动率随之提高，功率等级增加了20 MW的情况下，功率波动率增加了4.8%；电网需求功率等级不变的前提下，随着重物介质质量的增加，输出功率波动率随之降低，当重物质量从80 t增加到了150 t时，40 MW下的功率波动率减小4.2%。该模型有较好的可行性，对日后竖井式重力储能工程项目的建设具有指导意义。

关键词： 单向功率   类半桥子模块   混合型MMC   协调控制   启动策略   直流短路   故障穿越  

摘要： 单向功率传输场景下，挖掘桥臂内部全桥及半桥子模块的协调控制空间，提出可节省器件的类半桥子模块及由其与全桥子模块构成的新型单向功率混合型MMC。进一步，针对启动阶段和直流短路故障穿越期间潜在的电容电压不均衡及电压、电流应力问题，提出适用于该拓扑的启动控制策略；基于直流环流注入控制实现直流短路故障穿越，保证设备在整个运行区域可靠运行。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型，验证所提控制策略的可行性和有效性。相比现有混合型MMC，所提拓扑在保证直流短路故障穿越能力前提下，节省半桥子模块内部的一个开关器件，具有较好的成本优势。

关键词： 扩展连续B/J类   宽带高效率   功率放大器   多倍频程   GaN  

摘要： 介绍了一种基于扩展连续B /J类模式的宽带高效率功率放大器的设计。提出了一种带宽增强双路径阻抗匹配技术，将连续的B/J类模式进行扩展，以实现电阻性二次谐波阻抗为设计目标，并与带宽可扩展的双枝节调谐网络相结合，通过同时操纵4个频率点，在宽频段内实现最佳的二次谐波阻抗匹配，从而实现功率放大器的带宽扩展和效率提高。为了验证所提出的设计理论，设计并制备了一个多倍频程的功率放大器，采用10 W GaN HEMT器件，对设计思想进行了验证。所实现的功率放大器在0.45～2.55 GHz带宽范围内的相对带宽为140%。带内实现了39.3～42.4 dBm的输出功率、61.2%～76.7%的漏极效率和9.3～12.4 dB的增益。

关键词： 配电网   集群划分   综合性能指标   改进的灰狼算法   源荷不确定性  

摘要： 针对大规模分布式光伏并网带来的配电网协调自治挑战，以及现有集群划分方法在储能供需协调特性与源荷不确定性方面的局限性，本文提出一种考虑源荷储功率协调性的集群划分方法，并将改进的灰狼算法与源荷不确定分析相结合，从而提高了划分方法在极端场景下的适用性与稳定性。首先，构建了基于电气距离的模块度、集群有功与无功平衡度、集群储能供需协调度结合的综合性能指标体系；其次，通过Tent混沌映射与非线性控制参数策略改进灰狼算法，以提高种群多样性和全局搜索能力，避免陷入局部最优解；最后，利用场景分析法将源荷出力不确定模型转换为具体场景，对配电网集群划分模型进行寻优。改进的IEEE 33节点和10kV实际配电网集群划分算例结果表明，所提的划分方法在需要自治性能与协调能力的配电网中具备显著的适应性与有效性。