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基于气象数据降维与混合深度学习的短期电力负荷预测

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电力建设 2024年第1期45卷 13-21页

作者：申洪涛李飞史轮孙胜博杨振宁杨挺国网河北省电力有限公司营销服务中心石家庄市050035 天津大学电气自动化与信息工程学院天津市300072

精确的短期负荷预测能通过预知所需用电负荷来指导电网的调度运行。但电力负荷不仅与用户用电习惯相关,还容易受到温度、湿度等气象因素的影响。因此,文章在现有的使用负荷历史数据基础上,增加了影响区域型电力负荷的气象数据,并考虑高... 详细信息

精确的短期负荷预测能通过预知所需用电负荷来指导电网的调度运行。但电力负荷不仅与用户用电习惯相关,还容易受到温度、湿度等气象因素的影响。因此,文章在现有的使用负荷历史数据基础上,增加了影响区域型电力负荷的气象数据,并考虑高维气象参量数据对预测算法的过拟合问题,提出了基于稀疏核主成分分析(sparse kernel principal component analysis,SKPCA)的高维气象数据降维方法。进而以历史负荷功率和SKPCA重构后主成分为输入,构建了基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和长短时记忆(long-short-term memory,LSTM)神经网络的混合深度学习预测模型。CNN-LSTM模型可以同时提取负荷功率及气象数据的空间和时间相关特征,从而全面利用数据的时-空相关性特征,提升负荷功率的短期预测精度。相比于常见的数据降维和负荷预测方法,文章所提方法的数据维度降低了71.43%,预测精度达到了98.92%。结果表明,所提算法融合通过SKPCA降维后的气象数据能够显著提升区域型电力短期负荷预测准确度。

关键词：电力负荷预测高维气象数据稀疏核主成分分析卷积神经网络长短时记忆神经网络

基于改进ADMM的含分布式光伏的配电网电压无功优化方法

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太阳能学报 2024年第3期45卷 506-516页

作者：孙胜博饶尧郭威乐健张然孙志成国网河北省电力有限公司营销服务中心石家庄050021 国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司) 南京211000 国网电力科学研究院武汉能效测评有限公司武汉430074 武汉大学电气与自动化学院武汉430072 国网河北省电力有限公司石家庄050021

由于所建立含分布式光伏(PV)的有源配电网电压无功优化模型是一个典型的非凸混合整数非线性优化模型,提出一种改进交替方向乘子法(ADMM)来求解含分布式光伏的配电网电压无功优化问题。首先以有载调压变压器和投切电容器组为例,建立一种... 详细信息

由于所建立含分布式光伏(PV)的有源配电网电压无功优化模型是一个典型的非凸混合整数非线性优化模型,提出一种改进交替方向乘子法(ADMM)来求解含分布式光伏的配电网电压无功优化问题。首先以有载调压变压器和投切电容器组为例,建立一种新的广义可分解有源配电网电压无功优化模型,然后根据ADMM算法将有源配电网电压无功优化模型分解为2个子问题求解,并设计惩罚参数的自适应调节机制以加速收敛。在3个不同规模有源配电网算例上进行仿真测试,结果表明,所提出改进ADMM方法具有较好的收敛性和最优解。

关键词：分布式光伏无功优化交替方向乘子法收敛性全局最优

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基于新型GIS原理的配电网维护管理系统的研究

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基于新型GIS原理的配电网维护管理系统的研究

作者：孙胜博华北电力大学（河北）

学位级别：硕士

随着经济建设的快速发展,电网规模不断扩大,电网运行的管理和维护工作变得更加复杂,采用手工方式或传统的MIS(信息管理系统)方式管理电网不够直观,获得的信息不全面,不及时,难以适应目前国家电网生产建设和发展的需要。本系统建设将成... 详细信息

随着经济建设的快速发展,电网规模不断扩大,电网运行的管理和维护工作变得更加复杂,采用手工方式或传统的MIS(信息管理系统)方式管理电网不够直观,获得的信息不全面,不及时,难以适应目前国家电网生产建设和发展的需要。本系统建设将成为配电网设备属性、地理分布、电网拓扑结构展示平台;平台使用C/S和B/S两种架构发布,使供电局内部资源网的共享和互访,通过WEB方式实现配网管理功能和远程访问。以期实现图形管理、配电网查询、配电网统计、配电区域统计、配电专题图、模拟停电范围、供电范围分析、供电电源分析、通电检测、负荷转供、配电网台帐管理、编辑维护、站室一次接线图编辑维护、配电线路切改、配网规划等功能。

关键词： GIS 数据采集线损 MIS 配电网

基于环形铣刀五轴端铣加工复杂曲面的干涉研究

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基于环形铣刀五轴端铣加工复杂曲面的干涉研究

作者：孙胜博太原科技大学

学位级别：硕士

随着互联网的发展以信息技术为核心的第四次工业革命的兴起,人们对工业产品的性能、外观提出了越来越高的要求。五轴数控加工相比三轴数控加工增加了两个旋转自由度使得应用五轴加工时刀具的姿态可以跟随加工曲面不断调整,特别是在加工... 详细信息

随着互联网的发展以信息技术为核心的第四次工业革命的兴起,人们对工业产品的性能、外观提出了越来越高的要求。五轴数控加工相比三轴数控加工增加了两个旋转自由度使得应用五轴加工时刀具的姿态可以跟随加工曲面不断调整,特别是在加工航空发动机的涡轮叶片、船用螺旋桨和水轮机转轮等复杂曲面方面拥有巨大优势,但是由于复杂曲面不规律的凹凸变化加工过程中很容易出现干涉。局部干涉将造成零件过切增大加工误差,全局干涉可能造成刀具、夹具与工件的碰撞损坏机床,因此对五轴加工进行离线干涉检测与刀具位姿修正研究是非常有意义的。本文将环形铣刀作为加工刀具,围绕五轴加工复杂曲面过程中的干涉问题进行研究,其主要的研究内容如下:(1)首先计算刀触点处被加工曲面的高斯曲率和平均曲率,然后根据其正负判断刀触点附近邻域曲面形状。当判定为凸面时不需进行曲率干涉检测,若判定为非凸面时需比较刀触点处环形铣刀的有效曲率与加工曲面曲率判断是否存在曲率干涉。(2)针对环形铣刀的刀底干涉检测提出刀具投影边界盒法,即通过环形铣刀的切削曲面向工件坐标系投影得到投影区域,确定被加工的参数曲面上的网格离散点落在工件坐标系下该投影区域内的参数曲面网格离散点,然后筛选满足条件的离散网格点经坐标变换到刀具坐标系进行刀底干涉判断和相应的刀位修正。(3)针对环形铣刀的全局干涉提出基于参数曲面的二重网格细分法,首先筛选加工参数曲面落在环形铣刀的包围盒内的离散网格点,并计算所有满足条件的离散点到刀轴线段的最短距离,得到距刀轴线段最短距离对应的离散点并在该曲面离散点进行网格细分通过迭代寻找满足精度的离散点并确定该离散点到刀轴的最短距离,比较该距离与刀具半径的关系判断是否存在全局干涉,若存在全局干涉则进行全局干涉避免得到无干涉的刀具位姿。(4)运用VERICUT数控加工仿真软件对环形铣刀五轴端铣NURBS曲面的实例进行加工仿真,以验证本文算法的可行性。

关键词：环形铣刀五轴加工复杂曲面干涉检测刀位修正

吉林市一网全城农产品配送网点选址及线路优化研究

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吉林市一网全城农产品配送网点选址及线路优化研究

作者：孙胜博大连工业大学

学位级别：硕士

随着农产品网上消费的逐渐增加,吉林一网全城也准备进军农产品领域。由于农产品与其它商品的属性不同,原先已有的配送网点以及配送线路已不再适用农产品的需求。在此背景下,一个新的配送网点及优化的配送线路获得了该公司的重视和探讨... 详细信息

随着农产品网上消费的逐渐增加,吉林一网全城也准备进军农产品领域。由于农产品与其它商品的属性不同,原先已有的配送网点以及配送线路已不再适用农产品的需求。在此背景下,一个新的配送网点及优化的配送线路获得了该公司的重视和探讨。但是,农产品运输存在时效性需求较高、损耗较大、配送成本较高等难题。因此需要探讨基于农产品下配送网点科学的选址、配送线路合理的规划。所以对此类问题的研究,不仅具有一般的理论意义,更具有实际运用价值,尤其是符合现在消费者对农产品配送的迫切需求。本文以配送中心选址,线路优化等相关理论为基础,探讨了吉林市一网全城配送网点选址及线路优化的问题。发现其配送网点选址存在配送网点供需不匹配、配送成本过高等问题。在此影响下,配送线路存在单位配送成本过高与信息化程度较低的问题。所以在求解上方法上,本文基于配送网点选址及配送线路优化的复杂性,将尝试采用双层模型对该问题进行求解,即采用模糊综合评判法构建上层模型对配送网点选址问题进行求解。利用节约里程法构建下层模型,解决配送线路优化的问题。结果表明,基于双层模型下求解出的配送网点选址及其配送线路都得到了优化,解决了运输成本过高和运输时效较长的问题,进而为该企业提供了相关的科学建议。

关键词：农产品配送网点选址配送线路优化双层模型

计及生物质能的热电联供系统经济运行优化策略

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电力系统保护与控制 2021年第11期49卷 88-96页

作者：郭威杨鹏孙胜博李欢王晓甜张秀丽国网河北省电力有限公司营销服务中心河北石家庄050021 国网河北省电力有限公司河北石家庄050021 中国农业大学工学院北京100083

为提升我国农村地区生物质能利用效率,借助热电联供(CHP)系统高用能效率优势,给出一种计及生物质能的CHP系统经济运行优化策略。在考虑了运行功率及容量约束下,对生物质能燃气发电、光伏发电以及储能电池等的运行成本进行建模分析,将CH... 详细信息

为提升我国农村地区生物质能利用效率,借助热电联供(CHP)系统高用能效率优势,给出一种计及生物质能的CHP系统经济运行优化策略。在考虑了运行功率及容量约束下,对生物质能燃气发电、光伏发电以及储能电池等的运行成本进行建模分析,将CHP系统运行经济性优化转化为求解最小系统运行成本问题。在优化问题求解过程中,为提升传统粒子群算法求解效率,采用灰狼-粒子群算法降低优化过程陷入局部最优概率,提升优化算法运行速度。仿真结果表明,灰狼-粒子群算法具有更快的算法收敛速度,能够改善计及生物质能的CHP系统用能经济性,有效降低农村地区用能费用,促进生物质能推广应用。

关键词：生物质能热电联供多能互补灰狼算法粒子群算法多目标优化

基于聚类算法的低压电网分段线损智能识别方法

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电网与清洁能源 2022年第4期38卷 104-109,116页

作者：孙胜博聂东陈曦田园国网河北省电力有限公司保定供电分公司河北保定071000

传统电网线损识别方法未能对线损特征进行提取,导致识别结果不准确,识别用时较长。提出一种基于聚类算法的低压电网分段线损智能识别方法。通过Wpdec小波分解函数对低压电网分段线损数据进行3层小波分解,利用Wprcoef函数对小波系数进行... 详细信息

传统电网线损识别方法未能对线损特征进行提取,导致识别结果不准确,识别用时较长。提出一种基于聚类算法的低压电网分段线损智能识别方法。通过Wpdec小波分解函数对低压电网分段线损数据进行3层小波分解,利用Wprcoef函数对小波系数进行重构,提取低压电网分段线损特征;根据提取到的线损特征变量,设定分段线损异常判定依据,使用K-means算法对所提取的特征向量进行聚类分析,借助聚类结果获取线损特征规则,最终实现基于聚类算法的低压电网分段线损智能识别。经实验结果表明,所提方法不仅能够精准识别低电压分段线损,同时还能够提升识别速率。

关键词：聚类算法低压电网分段线损智能识别

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双通道多因素短期电力负荷预测模型

计算机工程与设计 2023年第6期44卷 1875-1884页

作者：孙胜博吴彬彬陈晔吴迪国网河北省电力有限公司营销服务中心河北石家庄050000 河北工程大学信息与电气工程学院河北邯郸056038

针对传统负荷预测模型气象因素影响考虑不充分,特征获取能力欠佳的问题,提出一种BiLSTM-Att+CNN-CBAM双通道多因素短期电力负荷预测模型。利用灰色关联分析获取气象因素;采用皮尔逊相关系数筛选特征属性;构建BiLSTM-Att与CNN-CBAM双通道... 详细信息

针对传统负荷预测模型气象因素影响考虑不充分,特征获取能力欠佳的问题,提出一种BiLSTM-Att+CNN-CBAM双通道多因素短期电力负荷预测模型。利用灰色关联分析获取气象因素;采用皮尔逊相关系数筛选特征属性;构建BiLSTM-Att与CNN-CBAM双通道,分别获取全局时序特征与局部特征;使用全连接层进行特征拼接,通过Dense层输出预测结果。实验结果表明,该模型具有更优的均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)。

关键词：电力负荷预测双通道多因素灰色关联分析皮尔逊相关系数注意力机制特征拼接

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复杂曲面五轴加工全局干涉检测

机械设计与制造 2020年第8期 140-143页

作者：孙胜博杜娟陈峙智红英太原科技大学机械工程学院山西太原030024

针对环形铣刀五轴加工复杂曲面的全局干涉问题,提出了一种基于参数曲面网格划分与刀具包围盒的全局干涉检测算法。首先将加工参数曲面沿参数方向进行网格划分,得到若干离散网格点;然后将环形铣刀的圆柱面用六个平面包围形成刀具包围盒,... 详细信息

针对环形铣刀五轴加工复杂曲面的全局干涉问题,提出了一种基于参数曲面网格划分与刀具包围盒的全局干涉检测算法。首先将加工参数曲面沿参数方向进行网格划分,得到若干离散网格点;然后将环形铣刀的圆柱面用六个平面包围形成刀具包围盒,并通过曲面离散点与形成刀具包围盒的六个平面的位置关系判断曲面离散点是否落入刀具包围盒内;最后判断落入刀具包围盒内的曲面离散点是否在环形铣刀的圆柱体内,若曲面离散点在环形铣刀的圆柱体内则存在全局干涉,否则不存在全局干涉。该方法与传统方法相比极大的提高了全局干涉的检测效率,通过实例验证该方法是可行的。

关键词：复杂曲面五轴加工全局干涉网格划分刀具包围盒