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关键词： 变分模态分解   最小二乘支持向量机   改进的麻雀算法   风电功率预测  

摘要： 【目的】为提高风电功率预测精度，确保电力系统稳定运行，将数据分解、特征提取与机器学习方法相结合，提出一种新型短期风能预测框架，结合蜣螂算法调优变分模态分解和改进麻雀算法优化最小二乘支持向量机。【方法】首先，通过最大相关最小冗余算法进行特征选择，降低输入数据维度，避免数据冗余；接着，利用蜣螂算法优化的变分模态分解将原始风电功率数据分解成多个平稳的模态分量，避免数据波动和模态混叠，减少噪声干扰；然后，采用改进麻雀算法优化的最小二乘支持向量机对各模态分量和关键特征进行训练、预测；最终，将各个分量的预测结果相加，以获得整体的风能输出预测值。【结果】采用风电场实际数据进行验证，仿真结果表明：该组合模型对比其他传统模型在不同季节不同区域的风电功率预测中均能取得最优效果，最低均方根误差低至0.1，平均绝对误差均小于1%。【结论】新提出的组合模型具有较高的预测精度，能够有效应用于风电功率预测领域，为电网调度提供强有力的支持。

关键词： 非隔离型逆变器   升降压   无电解电容   功率解耦  

摘要： 为了满足光伏发电系统稳定性要求，解决传统非隔离单相逆变器存在的泄漏电流大和脉动功率导致的二次纹波电流含量大等问题，该文提出一种具有功率解耦功能的五开关共地逆变器。在全桥变换器基础上引入Boost升压变换器进行拓扑构造，拓扑结构紧凑，器件复用率高，可实现升降压功能。直流输入和交流输出共地将寄生电容短路，消除了共模电压，理论上泄漏电流为零。分析电流路径和控制策略，将脉动的功率储存在中间电容中，加入二次纹波抑制算法，抑制直流二次纹波，避免了直流环节需要使用体积大、笨重的电解电容，提高了系统的寿命。该文详细介绍了所提拓扑的工作原理和实现功率解耦的控制策略，搭建了500 W的实验样机，在不同功率因数下进行功率解耦对比试验，验证了拓扑的良好性能和控制策略的有效性。

关键词： 光通信   光滤波器组多载波   超奈奎斯特   频谱效率   Transformer   信号检测  

摘要： 针对光正交频分复用（Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OOFDM）传输技术存在带外衰减慢、频谱利用率不高的问题，将超奈奎斯特技术（Faster Than Nyquist,FTN）与光滤波器组多载波（Optical Filter Bank Multicarrier, OFBMC）技术结合，提出了一种超奈奎斯特速率无线光滤波器组多载波（OFBMC-FTN）传输方案。基于Gamma-Gamma湍流信道模型，推导了该系统在最大似然准则下的理论误码率表达式，并采用蒙特卡罗仿真验证了理论分析的正确性。在此基础上，针对OFBMC-FTN发送信号的特点，提出了基于Transformer网络的信号检测算法FBMCFormer来降低检测复杂度。结果表明，当FTN的压缩因子为0.9时，系统的频谱效率比直流偏置光滤波器组多载波、非对称限幅光滤波器组多载波和光正交频分复用技术分别提升了11.1%、94%和120%。同时，对于不同的湍流强度，所提检测算法的误码性能在接近最大似然最优检测的同时大幅降低了计算开销。

关键词： 激光器   全固态   晶体波导   多通腔   锁模  

摘要： 本文研究了结构紧凑的高功率大芯径晶体波导锁模激光器。设计了Herriott型多通腔的结构，进行了带有多通腔的高功率晶体波导锁模激光器实验，获得了平均功率为33W、脉冲持续时间为3.32 ps、重复频率为61.3 MHz、中心波长为1031.3 nm的连续锁模脉冲。实验简化了晶体波导锁模激光器的结构，并缩小了体积，增强了系统稳定性。

关键词： 1310 nm波段   双高斯掺杂结构吸收层   改进型单行载流子光探测器   大功率  

摘要： 为了降低光载无线通信（radio over fiber， RoF）系统的复杂度和商用成本，本文设计并提出了具有双高斯掺杂吸收层的改进型单行载流子（modified uni-traveling carrier， MUTC）光探测。光探测器工作在1310 nm波段，通过电场调控实现了高速大功率的输出以具备直接驱动天线发射信号的能力。-8 V偏压下，直径为20 μm的光探测器可实现30.9 GHz的3dB带宽，0.82 A/W的响应度，在15 GHz、20 GHz的峰值射频输出功率分别为34.8 dBm、34.4 dBm。

关键词： 环路热管   机载热管理   启动   传热能力   热阻  

摘要： 先进战斗机机载电子设备向着高功率、高集成度以及微型化方向发展，发热量和热流密度持续增大，对机载高效热管理提出严峻挑战。针对上述需求，本文设计开发了一种大功率双储液器环路热管，以氨作为工质，传输距离2.30m，并对其开展全面系统的实验研究，重点考察其启动特性、传热能力以及热阻变化。实验结果表明，该双储液器环路热管能够在蒸发器处于不同姿态（水平姿态、有利姿态和不利姿态）下成功启动并平稳运行，达到900W以上的传热能力。该双储液器环路热管系统热阻随蒸发器热载荷的增大首先快速减小然后逐渐增大，系统热阻最小值约0.063℃/W。本文工作为未来机载高效热管理提供了一种新型技术手段和可行的解决方案。

关键词： 双面散热IGBT模块   功率循环寿命   影响机理   有限元模型   环氧树脂塑封  

摘要： 双面散热IGBT模块以其热阻小、功率密度高、寄生电感小等优势逐渐成为电动汽车功率器件的首要选择，其封装可靠性也受到广泛关注。虽然不少厂商和学者针对模块内部各材料进行功率循环研究，但作为与芯片、三层焊料直接接触的环氧树脂是否对双面散热IGBT模块的功率循环寿命有影响尚且未知。本文对环氧树脂塑封的双面散热IGBT模块和无环氧树脂的双面散热IGBT模块开展相同条件下的功率循环试验，试验结果表明环氧树脂能提高双面散热IGBT模块的焊料寿命，从而提高其功率循环寿命，但会引起芯片失效。通过试验前后超声波扫描以及功率循环仿真解释了环氧树脂对双面散热IGBT模块的影响机理。该研究成果可为半导体器件厂商设计和制造双面散热IGBT模块提供参考。

关键词： 变分模态分解   蜣螂优化算法   排列熵   互信息   双向长短期记忆神经网络  

摘要： 针对风电因其波动性和随机性使得功率预测精度不高的问题，提出了一种基于双变分模态分解(variational mode decomposition，VMD)和双向长短期记忆神经网络(bi-directional long short-term memory，BiLSTM)的组合预测模型。首先，用样本熵和互信息建立复合指标，采用蜣螂优化算法(dung beetle optimizer，DBO)寻优VMD中的参数，用优化后的VMD将波动性高的时间序列分解为一组相对平稳的模态分量。其次，采用排列熵(permutation entropy，PE)计算各个分量的复杂度，将其划分为高频和低频分量并对高频分量进行再次分解。最后，采用DBO优化后的BiLSTM对各个分解序列进行学习和预测，并通过叠加所有序列的预测值获得风电功率的最终预测结果。通过对内蒙古某风电场实测数据进行实验仿真分析，本文模型较单一预测模型和其他组合模型在预测精度上有较大的提升。

关键词： 掺氢天然气   压缩因子   状态方程   适应性评价  

摘要： 天然气管道掺氢输送是解决我国氢能资源区域错位，实现氢能大规模输送的有效手段。掺氢天然气基础物性与天然气均有不同，其中压缩因子是进行掺氢天然气长输管道水力计算的关键参数，也是影响掺氢天然气计量准确性的关键参数之一。目前，国际上针对中高比例掺氢天然气压缩因子的研究较少，掺氢天然气压缩因子实验测试数据较少。本文开展了管输工况条件下甲烷-氢气-氮气（CH4-H2-N2）三元混合气体的压缩因子实验测试，分析实验工况范围内压缩因子随掺氢比、压力、温度的变化规律，并开展BWRS、PR、AGA8-92DC、GERG-2008 4种状态方程在计算掺氢天然气压缩因子上的适应性评价。为便于工程应用，提出掺氢天然气压缩因子快速计算模型。