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新能源电力系统中的分布式光伏净负荷预测

上海交通大学学报 2021年第12期55卷 1520-1531页

作者：廖启术胡维昊曹迪黄琦陈哲电子科技大学机械与电气工程学院成都611731 成都理工大学核技术与自动化工程学院成都610051 奥尔堡大学能源系奥尔堡DK-9110丹麦

为响应碳达峰、碳中和的需求,构建一套完整的"源-网-荷-储"的新能源电力系统,提出了一种基于Hamiltonian Monte Carlo推断深度高斯过程(HMCDGP)算法的分布式光伏净负荷预测模型.首先,分别使用直接预测和间接预测两种形式对预测模型的精... 详细信息

为响应碳达峰、碳中和的需求,构建一套完整的"源-网-荷-储"的新能源电力系统,提出了一种基于Hamiltonian Monte Carlo推断深度高斯过程(HMCDGP)算法的分布式光伏净负荷预测模型.首先,分别使用直接预测和间接预测两种形式对预测模型的精度进行实验并得到点预测结果;其次,使用所提出的模型进行概率预测实验并得到区间预测结果;最后,通过以澳洲电网记录的300户净负荷数据为基础的对比实验验证所提模型的优越性.在得到准确的净负荷概率预测后,可以通过电力调度充分利用光伏产出,减少化石能源使用,从而减少碳排放.

关键词：净负荷概率预测光伏产出深度高斯过程点预测区间预测

基于深度强化学习算法的光伏-抽蓄互补系统智能调度

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电工技术学报 2020年第13期35卷 2757-2768页

作者：李涛胡维昊李坚韩晓言陈哲电子科技大学机械与电气工程学院成都611731 国家电网四川省电力公司成都611041 奥尔堡大学能源系奥尔堡DK-9110

抑制高渗透率并网光伏发电的功率波动对电力系统稳定及经济运行影响至关重要。储能系统通过充放电行为有效抑制光伏发电功率的波动,从而保障光伏电源平滑接入大电网。针对现有光伏发电功率预测精度不高,储能设备工况转换频繁导致系统稳... 详细信息

抑制高渗透率并网光伏发电的功率波动对电力系统稳定及经济运行影响至关重要。储能系统通过充放电行为有效抑制光伏发电功率的波动,从而保障光伏电源平滑接入大电网。针对现有光伏发电功率预测精度不高,储能设备工况转换频繁导致系统稳定性降低以及经济收益差等问题,该文以100%消纳光伏发电为前提,提出采用周期衰减学习率的改进型深度确定性策略梯度算法(CDLR-DDPG)的光伏-抽水蓄能互补发电系统的实时智能调度方法;通过将智能调度问题转换为马尔可夫决策过程并对其求解,得到抽蓄的实时运行策略。以四川省小金县某光伏电站的历史数据为例,对所述方法进行了仿真。结果表明,该文所提出的方法能有效地缓解并网点功率波动,减小抽蓄工况转换频率,提升光伏并网电力系统的稳定性和经济性,在运行周期内使得并网点功率波动降低了12.7%,同时互补系统收益增长了4.95%。

关键词：光伏抽水蓄能互补发电智能调度深度强化学习

市场机制下光伏/小水电/抽水蓄能电站系统容量优化配置

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电工技术学报 2020年第13期35卷 2792-2804页

作者：罗仕华胡维昊黄琦韩晓言陈哲电子科技大学机械与电气工程学院成都611731 国家电网四川省电力公司成都611041 奥尔堡大学能源系奥尔堡DK-9110

在我国电力市场化改革以及新能源发电技术越加成熟的背景下,新能源发电技术在当前电力市场中无疑具有广阔发展前景。基于混合能源系统的经济效益以及清洁环保的现代化能源体系的需求,该文针对电力市场中的新能源发电技术,提出一种市场... 详细信息

在我国电力市场化改革以及新能源发电技术越加成熟的背景下,新能源发电技术在当前电力市场中无疑具有广阔发展前景。基于混合能源系统的经济效益以及清洁环保的现代化能源体系的需求,该文针对电力市场中的新能源发电技术,提出一种市场机制下光伏/小水电/抽水蓄能电站的混合能源系统容量配置优化方法,旨在获得最大的经济效益。首先建立以光伏电站、小水电站和抽水蓄能电站为主体的混合能源系统模型。其次,基于该模型提出以系统投资成本最小为上层目标函数和以系统获得售电收益最大为下层目标函数的双层规划模型,并采用线性递减惯性权重粒子群算法以及序列二次规划算法对模型的上、下层求解。此外,该模型考虑各个主体投资成本的规模效应。最后,基于收集的数据对混合能源系统容量配置进行仿真分析,得出有储能方式下的混合能源系统在整个项目周期内所获经济效益是无储能方式下的2.6倍,结果验证了提出的模型与方法的有效性。

关键词：混合能源系统双层规划模型线性递减惯性权重粒子群算法序列二次规划算法

融入拓扑知识的图神经网络配电网抗差状态估计方法

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电力系统自动化 2023年第10期47卷 84-97页

作者：胡家祥曹迪胡维昊陈健军陈哲电子科技大学机械与电气工程学院四川省成都市611731 丹麦奥尔堡大学能源技术学院丹麦奥尔堡9100

量测信息少、量测精度不足是影响配电网状态估计精度的重要问题。基于确定物理拓扑的传统算法依赖于配电网精确参数,而普通的神经网络模型容易受到异常值与缺失值的干扰。为了解决上述问题,提出一种基于深度图学习的配电网抗差状态估计... 详细信息

量测信息少、量测精度不足是影响配电网状态估计精度的重要问题。基于确定物理拓扑的传统算法依赖于配电网精确参数,而普通的神经网络模型容易受到异常值与缺失值的干扰。为了解决上述问题,提出一种基于深度图学习的配电网抗差状态估计方法。所提模型依据物理拓扑知识进行信息传递,并使用全局图注意力机制聚合节点信息,以实现多种拓扑结构下的抗差状态估计任务。通过嵌入物理拓扑知识与注意力机制并融合深度学习技术,该模型可以学习数据深层次的结构信息,从而掌握多种拓扑的特征映射规律并获取抵抗异常值与干扰的能力。实验结果表明,该模型在多拓扑数据学习时具有更优的估计精度与抗差能力,并且可以使用多拓扑的历史运行数据提高估计精度。相较于普通的参数化模型,所提方法具有更强的鲁棒性与可解释性。

关键词：配电网状态估计图注意力机制图神经网络深度学习物理信息融合

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变速风电系统形成强迫功率振荡扰动源分析

太阳能学报 2015年第5期36卷 1088-1096页

作者：谭谨胡维昊王晓茹陈哲和鹏西南交通大学电气工程学院成都610031 丹麦奥尔堡大学能源技术学院

结合风力机运行特性,探讨永磁直驱变速风电系统成为强迫振荡源的原因。首先理论分析由风剪切和塔影效应引起的风力机机械转矩波动特性,推导出风电系统电磁转矩波动与机械转矩波动的关系表达式,采用频域法分析风电机组的输出功率特性,并... 详细信息

结合风力机运行特性,探讨永磁直驱变速风电系统成为强迫振荡源的原因。首先理论分析由风剪切和塔影效应引起的风力机机械转矩波动特性,推导出风电系统电磁转矩波动与机械转矩波动的关系表达式,采用频域法分析风电机组的输出功率特性,并通过时域仿真进行验证。研究结果表明,永磁直驱风电系统可能成为共振型低频振荡的扰动源,其功率波动频率与风力机转速相关,幅值与风力机运行点、风电系统参数和系统阻尼相关。引起共振的主要因素是塔影效应,而风剪切分量很难引发共振。

关键词：电力系统强迫功率振荡风电并网永磁直驱风电系统塔影效应

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深度强化学习在配电网优化运行中的应用

电力系统自动化 2023年第14期47卷 174-191页

作者：胡维昊曹迪黄琦张斌李思辰陈哲电子科技大学机械与电气工程学院四川省成都市611731 西南科技大学信息工程学院四川省绵阳市621010 奥尔堡大学能源技术学院奥尔堡9100丹麦

深度强化学习结合了深度学习的感知能力和强化学习的决策能力,在多个复杂场景中取得了优异的控制效果,并被应用于配电网的优化和控制问题中。文中首先分析了传统配电网优化方法的优势和不足,然后对深度强化学习算法进行概述,并根据应用... 详细信息

深度强化学习结合了深度学习的感知能力和强化学习的决策能力,在多个复杂场景中取得了优异的控制效果,并被应用于配电网的优化和控制问题中。文中首先分析了传统配电网优化方法的优势和不足,然后对深度强化学习算法进行概述,并根据应用问题背景的不同,从含有储能装置的调度控制、动态重构、恢复力研究以及无功优化与电压控制等多个方面开展文献综述,详细分析了其在配电网不同应用中的优势和不足。然后,以工程实际中的两个深度强化学习的应用案例来进一步阐述其在指导电力行业生产实践方面的应用潜力以及面临的问题。最后,对深度强化学习在配电网中应用所面临的挑战和前景进行分析和展望。

关键词：配电网人工智能深度强化学习优化运行

基于深度强化学习的多能互补发电系统负荷频率控制策略

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电工技术学报 2022年第7期37卷 1768-1779页

作者：梁煜东陈峦张国洲任曼曼胡维昊电子科技大学电力系统广域测量与控制四川省重点实验室成都611731 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院合肥230000

针对大规模可再生能源接入电网引发的系统调频性能下降的问题,该文提出一种基于数据驱动的风火储多能互补发电系统负荷频率控制方法。首先,通过机理分析建立多区域混合发电系统的数学模型;其次,构建含控制性能标准(CPS)、风电机组弃风(P... 详细信息

针对大规模可再生能源接入电网引发的系统调频性能下降的问题,该文提出一种基于数据驱动的风火储多能互补发电系统负荷频率控制方法。首先,通过机理分析建立多区域混合发电系统的数学模型;其次,构建含控制性能标准(CPS)、风电机组弃风(P_(icast))和动态性能指标的奖励函数,将负荷频率控制问题转换为最大化奖励函数问题,并引入深度确定性策略梯度算法进行求解,通过预学习和在线应用,获得风电机组实际出力情况下的最优自适应协调频率控制策略;最后,从中长期控制性能入手进行分析,通过加入连续阶跃扰动或实际风速扰动仿真,验证所提出方法在改进负荷频率控制性能上的有效性和可行性。仿真结果表明,系统发生扰动时,储能设备的引入及所提的深度确定性策略梯度算法不仅能够更加有效地抑制波动,而且能够在缩短完成负荷频率控制所需调节时间的同时最大限度地减少弃风,提高风电消纳的比例。

关键词：多能互补发电系统负荷频率控制深度确定性策略梯度算法控制性能标准(CPS)指标

提升光储充电站运行效率的多目标优化配置策略

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电力系统自动化 2024年第14期48卷 100-109页

作者：易建波胡猛王泽宇胡维昊黄琦电力系统广域测量与控制四川省重点实验室(电子科技大学) 四川省成都市611731 西南科技大学信息工程学院四川省绵阳市621010

光储充电站的运行效率直接影响到其经济效益及电网侧的电能质量。针对在进行容量配置时对运行效率考虑不足会导致非必要的电能损耗,文中提出一种提升光储充电站运行效率的多目标优化配置策略。通过分析光储充电站变换器与内源线路功率... 详细信息

光储充电站的运行效率直接影响到其经济效益及电网侧的电能质量。针对在进行容量配置时对运行效率考虑不足会导致非必要的电能损耗,文中提出一种提升光储充电站运行效率的多目标优化配置策略。通过分析光储充电站变换器与内源线路功率损耗对于运行效率的影响,提出充电站的运行效率评估指标与计算方法,并讨论光储充电站运行效率对其容量配置的影响。建立以充电站经济效益、运行效率、电网侧峰谷供电功率补偿能力最佳为优化目标的多目标容量优化配置策略。针对优化目标特性,提出一种改进二代非支配排序遗传算法得到优化策略求解方法。选取中国西南地区某典型光储充电站运营场景,通过算例验证了优化策略的有效性与优越性。

关键词：光储充电站运行效率容量优化配置多目标优化改进非支配排序遗传算法

基于多通道CNN-GRU的表面增强拉曼光谱对毒品的模糊识别

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中国科学：化学 2023年第5期53卷 861-873页

作者：黄锐彭安胡家祥周毅胡维昊西南政法大学刑事侦查学院重庆401120 智慧司法教育部工程研究中心重庆401120 国家毒品问题治理研究中心重庆401120 重庆高校物证技术工程研究中心重庆401120 电子科技大学机械与电气工程学院成都611731

毒品问题是全世界当局面临的严峻挑战,对缉获样品、生物体液和废水中毒品的快速检测是打击毒品犯罪的重要环节和领域热点.本文提出了多通道深度神经网络结合表面增强拉曼光谱(SERS)快速识别混合毒品的新方法,成功实现对溶液中海洛因(her... 详细信息

毒品问题是全世界当局面临的严峻挑战,对缉获样品、生物体液和废水中毒品的快速检测是打击毒品犯罪的重要环节和领域热点.本文提出了多通道深度神经网络结合表面增强拉曼光谱(SERS)快速识别混合毒品的新方法,成功实现对溶液中海洛因(heroin)、氯胺酮(ketamine)、3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺(MDMA)的快速模糊识别.该方法以金纳米颗粒(Au NPs)作为增强基底,利用SERS对毒品进行高灵敏分析,运用深度学习对获得的差异信号进行辨识,从而实现对多种毒品的模糊识别.基于多通道卷积神经网络(CNN)-门控神经单元(GRU)模型可以从原始数据中提取空间与序列的高维分布特征,以99.9%的高准确率分类,99.6%的准确率半定量,远优于传统CNN模型.该方法为复杂基质中混合毒品的快速模糊识别提供了新途径.

关键词：毒品模糊识别表面增强拉曼光谱深度学习多通道CNN-GRU