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分布式光纤传感技术在地下储气井实时监测中的大规模实验验证
Large-Scale Experimental Validation of Real-Time Monitoring in Underground Gas Storage Wells Using Distributed Fiber Optic Sensing
Linqing Luo · Diana Abdulhameed · Gang Tao · Tianchen Xu 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
地下储气库UGS对平衡天然气供需至关重要，但面临井变形和气体泄漏等多重风险。现有井检测方法常需暂停运营，导致检测频率低且延迟问题发现。本研究探索分布式光纤传感DFOS技术，集成分布式温度DTS和应变DSS传感，实现不干扰井运行的完整性监测。由于在运行井引入风险不切实际，进行了实验室模拟井筒测试，包括温度变化、气体泄漏检测和加速循环压力测试。设计新型井下光纤电缆用单根光纤测量温度和应变。结果显示DFOS系统可识别注气和采气运营的热事件、旧井套管泄漏，以及新建井套管后水泥泄漏，最低检测泄漏率1.5升...
解读: 该光纤传感技术对阳光电源压缩空气储能和氢能系统具有重要应用价值。阳光在新型储能领域布局压缩空气储能和绿氢项目，需要可靠的气体泄漏监测技术。该DFOS系统的分布式温度和应变监测能力可应用于阳光储能系统的管道和容器监测，实现实时泄漏检测和结构健康评估。结合阳光储能变流器的边缘计算能力，该技术可集成到智慧...
利用新型PID滑模结构实现含水电机组多区域电力系统的分散频率调节
Decentralized Frequency Regulation by Using Novel PID Sliding Mode Structure in Multi-Area Power Systems With Hydropower Turbines
Dao Trong Tran · Anh-Tuan Tran · van van Huynh · Ton Duc do · IEEE Access · 2025年1月
本文提出利用PID滑模面的新型滑模控制SMC设计,用于含水电机组多区域电力系统EPS的频率调节,考虑随机负荷条件、参数变化和匹配不确定性。采用Lyapunov理论和新型线性矩阵不等式LMI技术数学分析全局系统稳定性。通过趋近律方法采用鲁棒策略确保即使在负荷需求变化下频率偏差收敛至零。尽管存在参数变化和随机负荷条件,控制目标仍可实现,突显所提方法鲁棒性。该策略相比包括PI、双PI和PD滑模面的传统SMC实现更低超调、更快响应时间和降低抖振效应。三区域EPS仿真验证所提方案在匹配不确定性下实现稳定鲁...
解读: 该频率调节技术对阳光电源储能系统调频应用有重要参考价值。阳光PowerTitan储能系统参与电网一次调频和二次调频,需要快速准确的频率响应控制。PID滑模控制的低超调和快响应特性与阳光储能调频性能指标一致。LMI稳定性分析方法可应用于阳光构网型控制器的参数设计和稳定性验证。该研究验证的抖振降低技术对...
轻量级认证加密算法ASCON在物联网设备上的实现与性能分析
Implementation and Performance of Lightweight Authentication Encryption ASCON on IoT Devices
Gabriela Cagua · Valérie Gauthier-Umaña · Carlos Lozano-Garzon · IEEE Access · 2025年1月
物联网快速发展使互联设备无缝通信和共享数据，但也带来设备通信安全的关键挑战。IoT设备通常在处理能力、内存和能耗方面受限，难以实施强健安全措施。轻量级加密算法应运而生，ASCON因其鲁棒性和效率获得认可，被选为NIST轻量级加密算法竞赛获胜者。ASCON通过针对资源受限环境定制的关联数据认证加密AEAD确保机密性和完整性。本文展示ASCON在IoT设备上的实现和性能分析。使用CupCarbon模拟器框架评估其在资源受限条件下的有效性，分析延迟、响应时间和资源利用率等性能指标。此外在树莓派设备上实...
解读: 该轻量级加密技术对阳光电源物联网设备安全至关重要。阳光iSolarCloud平台连接数百万台光伏逆变器和储能设备，需要高效安全的通信加密。该ASCON算法作为NIST标准获胜者，其低功耗和高效率特性可集成到阳光SG逆变器和ST储能变流器的嵌入式系统。在边缘设备资源受限的场景下，ASCON可保护设备与...
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