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高压用户电气系统智能终端拓扑识别方法研究

自动化仪表 2024年第5期45卷 77-82页

作者：杨恒袁金斗张腾薛溟枫毛晓波潘明明国家电网公司北京100031 中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网江苏省电力有限公司江苏南京210000 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司江苏无锡214000

随着电网环境越来越复杂,运行过程中的不确定性持续增大、拓扑结构不断发生改变导致难以准确识别故障。为了提高高压用户供用电系统的拓扑结构识别准确性,提出了一种基于智能终端测量数据的高压用户电气系统智能终端拓扑识别方法。利用... 详细信息

随着电网环境越来越复杂,运行过程中的不确定性持续增大、拓扑结构不断发生改变导致难以准确识别故障。为了提高高压用户供用电系统的拓扑结构识别准确性,提出了一种基于智能终端测量数据的高压用户电气系统智能终端拓扑识别方法。利用电气智能终端的通信地址对各级交换机子节点进行关联,采集电气智能终端节点数据。根据聚类算法,确定各分支电能数据的父子关系特征。创新性地通过数据聚类分析方法得到系统中各级馈线节点的隶属关系,实现高压用户电气系统拓扑识别。在三种情境下进行拓扑识别效果测试。测试结果表明,该方法准确识别出了同一台区不同情况下的三种拓扑结构,能够有效利用测量数据准确识别配电系统的拓扑结构。

关键词：电气系统高压用户智能终端聚类分析拓扑识别交换机

考虑5G通信和共享储能的产消者实时调控优化策略

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电力需求侧管理 2024年第1期26卷 54-60页

作者：陈珂袁金斗焦梦婷陈宋宋郑博文需求侧多能互补优化与供需互动技术北京市重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京100192 华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

随着分布式可再生能源高比例接入电网,产消者逐渐成为需求侧协调优化的重要角色,同时海量资源的响应时延问题在需求侧实时调控中也愈加明显。为此,结合5G技术赋能,提出一种考虑5G通信和共享储能的产消者实时调控优化策略。首先,构建了基... 详细信息

随着分布式可再生能源高比例接入电网,产消者逐渐成为需求侧协调优化的重要角色,同时海量资源的响应时延问题在需求侧实时调控中也愈加明显。为此,结合5G技术赋能,提出一种考虑5G通信和共享储能的产消者实时调控优化策略。首先,构建了基于5G云边端协同的产消者实时调控架构;然后,从传输时延和计算时延两方面构建了基于5G的调控业务时延模型;在此基础上,建立了考虑时延补偿和能量-容量共享储能服务的实时运行优化模型,其中上层目标函数为聚合商的收益最大,下层目标函数为产消者的总运行成本最小。最后,仿真结果表明,所提策略可有效降低时延导致的负荷偏差,提升新能源消纳能力,同时可提高聚合商运营收益、降低产消者用能成本,实现需求侧资源快速精准调控。

关键词： 5G通信云边协同产消者共享储能实时调控

面向负荷管理过程的工业用户安全用电风险态势感知方法

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高电压技术 2023年第7期49卷 2796-2805页

作者：陈宗汉徐永海陶顺袁金斗杨恒潘明明华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 需求侧多能互补优化与供需互动技术北京市重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京100192 国家电网有限公司北京100031

为评估工业用户内部负荷设备受调控时存在的风险态势并加以防范,基于态势感知技术,提出了一种面向负荷管理过程的工业用户安全用电风险态势感知方法。首先,基于工业用户负荷设备的历史出力数据和故障率,训练贝叶斯长短期记忆网络(long s... 详细信息

为评估工业用户内部负荷设备受调控时存在的风险态势并加以防范,基于态势感知技术,提出了一种面向负荷管理过程的工业用户安全用电风险态势感知方法。首先,基于工业用户负荷设备的历史出力数据和故障率,训练贝叶斯长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)模型预测风险传播时刻的对应值;然后,类比SI(susceptible and infective)模型,提出了考虑负荷不确定性的风险传播模型;其次,从负荷设备自身安全风险、生产过程风险和经济损失风险3个角度提出了工业用户安全用电风险态势呈现指标体系;最后,基于风险传播模型和指标体系,有效实现工业用户内部负荷设备调控对象优选和指导风险防控方案制定。采用钢厂工业用户进行仿真算例分析,验证所提方法的合理性和有效性。

关键词：负荷管理工业用户安全用电风险态势风险传播模型态势感知

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楼宇可调节负荷研究与应用

电力需求侧管理 2023年第1期25卷 52-58页

作者：袁金斗陈宋宋需求侧多能互补优化与供需互动技术北京市重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京100192

楼宇可调节负荷应用存在普查手段缺乏、负荷模型实用性不高以及通信接口不规范等问题,严重制约了其发展,为此首先提出可调节负荷树状普查体系作为普查程序的逻辑架构,然后构建通用约束条件下系统实操层面的负荷调控模型,最后在云管边端... 详细信息

楼宇可调节负荷应用存在普查手段缺乏、负荷模型实用性不高以及通信接口不规范等问题,严重制约了其发展,为此首先提出可调节负荷树状普查体系作为普查程序的逻辑架构,然后构建通用约束条件下系统实操层面的负荷调控模型,最后在云管边端的物理架构下设计了楼宇可调节负荷参与电力需求响应的信息交互规范,为楼宇可调节负荷应用给出了关键技术路线和解决方案。实验结果验证了楼宇可调节负荷参与需求响应削峰填谷场景的可行性。下阶段通过实际可调节负荷普查的开展以及需求响应软硬件能力的建设,楼宇可调节负荷潜力将会被进一步挖掘,成为能源互联网源互联网用户侧的重要组成部分。

关键词：需求响应可调节负荷商业楼宇信息交互

基于自学习权重-云模型的工业用户外界风险评估方法

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华北电力大学学报(自然科学版) 2023年

作者：陈宗汉李明徐永海何胜袁金斗杨恒潘明明华北电力大学电气与电子工程学院国家电网有限公司需求侧多能互补优化与供需互动技术北京市重点实验室(中国电力科学研究院有限公司)

针对传统权重评估方法存在的缺陷，以及面对复杂多变电网环境时工业用户用电安全潜存风险的问题，提出一种基于自学习权重-云模型的工业用户外界风险定级评估方法。文章首先从节点电压变动、削减量与可调控量占比、线路过载、孤岛问题... 详细信息

针对传统权重评估方法存在的缺陷，以及面对复杂多变电网环境时工业用户用电安全潜存风险的问题，提出一种基于自学习权重-云模型的工业用户外界风险定级评估方法。文章首先从节点电压变动、削减量与可调控量占比、线路过载、孤岛问题和节点电压谐波5个角度构建了工业用户外界风险评估指标体系；其次利用基于区间估计的AHP法（Analytic Hierarchy Process， AHP）、熵权法和独立性权法分别计算评估指标的主观、客观和独立性权重，并提出基于权重相对变化率准则的自学习权重模型得到组合权重，增强评估方法动态适应性。基于风险指标后果的严重程度改进云模型风险评估矩阵构建工业用户外界风险定级评估方法；最后，通过基于工业用户外界风险评估指标体系，以IEEE-RTS-24系统为实际场景验证了该风险定级评估方法的合理性。

关键词：自学习综合权重云模型工业用户风险评估

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微小通道内不同润湿性表面流动冷凝研究

微小通道内不同润湿性表面流动冷凝研究

作者：袁金斗华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

冷凝过程大多是在表面上完成的。在强化冷凝传热的过程中对于表面润湿性的需求存在着一定的矛盾,在冷凝初期即液滴成核阶段,亲水表面更容易产生活化穴,液滴核化的速率和密度更高;而随着冷凝的进行,亲水表面液膜难以去除,此时疏水表面更... 详细信息

冷凝过程大多是在表面上完成的。在强化冷凝传热的过程中对于表面润湿性的需求存在着一定的矛盾,在冷凝初期即液滴成核阶段,亲水表面更容易产生活化穴,液滴核化的速率和密度更高;而随着冷凝的进行,亲水表面液膜难以去除,此时疏水表面更具优势。这种矛盾促使了人们对混合润湿性表面的研究,这种表面有效结合了亲水、疏水两种表面各自的优势,而且在表面上产生了一个表面能梯度,这个梯度给液滴提供了动力,使其自发由疏水区域向亲水区域移动,大大加快了表面滴状冷凝更新的速率,因而其综合换热效果比单一润湿性的表面更有优势。本实验采用了丝网扩散焊及聚四氟乙烯溶液滴蘸法来制备亲疏水混合表面,其中丝网作为掩膜,当丝网达到软化温度后,在重物的压力作用下,铜表面会与丝网节点烧结到一起,将烧结后的样品滴蘸聚四氟乙烯溶液并进行高温坚膜,那么与丝网烧结在一起的铜表面不受疏水涂层的影响,揭下丝网后形成亲水点阵列,亲水点周围的表面则被涂层覆盖变为疏水,这种高分子聚合物涂层在高温高压的环境中有较好的耐久性,能持续引发滴状冷凝。本实验的改性表面主要是应用到微小通道中,微通道换热器是解决现在高热流电子器件散热的一个极具潜力的构想。可以想象,当液滴在长长的通道中被蒸汽驱动时,它们滑过表面的疏水结构,很容易对表面造成破坏。因而,如果对小通道进行润湿性改造,耐久性更强的疏水膜更具优势。本文制备了水力直径为1.5 mm的微小通道,对通道的下表面(换热面)进行修饰,得到完全亲水,完全疏水以及亲疏水混合三种性质的表面,通道其它三个表面是绝热的,探究了三种不同性质表面的换热效果和通道阻力。实验中将流动蒸汽的质量流速控制在10-60kg/m2s,干度控制在0.3-1,实验结果显示,亲疏水混合表面的换热系数最高可以达到完全亲水表面的5.54倍,达到完全疏水表面的1.89倍。两相流压降结果显示,疏水和亲疏水混合表面蒸汽流动阻力相近,而比亲水表面略有升高。通过高速摄影的可视化研究,可以发现一系列表面上气液两相的运动行为,得到亲疏水混合表面强化传热的机理主要有:1)亲水表面表现出明显的厚液膜流动,而疏水表面和亲疏水混合表面上为滴状冷凝,发生滴状冷凝的表面传热效果更好。2)对于同样是发生滴状冷凝的表面,亲疏水混合表面的亲水点区域提供了液滴优先成核的位点,使得整个混合表面的冷凝核化速率与完全疏水表面相比大幅提高。3)在表面能梯度的作用下,亲水点作为吸引周围液滴的中心,使四氟膜上的液滴向亲水点汇聚,加快了混合表面上疏水区域滴状冷凝的更新速率。4)亲水点吸引液滴后使液滴产生形变,接触角降低到90°附近,减小了混合表面冷凝传热热阻。5)统计规律显示,混合表面上液滴被蒸汽冲刷去除的频率更高。本研究为未来微小通道冷凝器的设计提供了一种全新的改进思路,可应用于印刷电路换热器,微热管,微通道换热器等微型设备之中。

关键词：滴状冷凝混合润湿性表面传热微通道

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基于规则和词典的用电安全领域命名实体识别

电子技术应用 2022年第12期48卷 22-27页

作者：袁金斗潘明明张腾姜珏中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网江苏省电力有限公司江苏南京210000

在用电安全领域,存在着大量数据、知识未得到充分挖掘和利用,构建领域知识图谱不仅可以实现用电安全知识的整合,还能极大地提高电力行业的工作效率。命名实体识别是构建知识图谱的基础性工作,研究了基于字典和规则的命名实体识别,通过... 详细信息

在用电安全领域,存在着大量数据、知识未得到充分挖掘和利用,构建领域知识图谱不仅可以实现用电安全知识的整合,还能极大地提高电力行业的工作效率。命名实体识别是构建知识图谱的基础性工作,研究了基于字典和规则的命名实体识别,通过领域实体词典、构词特征字符规则匹配和词性组合特征规则匹配三种方法从非结构文本中准确地提取用电安全相关实体,为用电安全领域知识图谱的构建提供高质量和高精度的实体。为优化识别流程、提高响应速度,将通用词性标注任务交由边缘节点进行处理,中心服务器仅需响应规则模板匹配等任务。在小规模测试实验中,综合使用三种方法对用电安全文本进行领域实体识别,F1值能达到85%以上。

关键词：用电安全领域命名实体识别领域字典特征字符规则词性组合规则边缘计算

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微小通道内不同润湿性表面流动冷凝传热

化工学报 2018年第10期69卷 4156-4166页

作者：袁金斗王彦博胡涵余雄江徐进良华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室北京102206

利用丝网烧结和聚四氟乙烯溶液(Teflon)浸渍法,在铜表面上制备了亲疏水匹配的结构,即在疏水四氟涂层上有阵列排布的椭圆亲水点,仅有四氟涂层的全疏水表面和不作修饰的全亲水铜表面作为对照,考察了以这三种表面为底部换热区域的矩形微小... 详细信息

利用丝网烧结和聚四氟乙烯溶液(Teflon)浸渍法,在铜表面上制备了亲疏水匹配的结构,即在疏水四氟涂层上有阵列排布的椭圆亲水点,仅有四氟涂层的全疏水表面和不作修饰的全亲水铜表面作为对照,考察了以这三种表面为底部换热区域的矩形微小通道(水力直径1.5 mm)的换热特性和流动特性。实验的通道内蒸汽质量流速为10~60 kg·m-2·s-1,干度为0.3~1,亲疏水匹配表面与亲水表面相比,蒸汽冷凝传热系数(HTC)最高增加了454.6%,与全疏水表面相比,传热系数最高增加了107.3%,利用高速相机拍摄可视化照片,观察了通道内气液两相,尤其是表面液滴成核、聚并、冲刷的周期运动过程,解释了亲疏水匹配表面强化传热的机理。

关键词：凝结亲疏水表面微小通道传热系数

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分相式多孔壁微通道流动冷凝传热强化与减阻

化工进展 2018年第10期37卷 3751-3758页

作者：余雄江袁金斗王彦博徐进良华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室北京102206

微通道换热器应用广泛,强化传热和减阻是新型换热器设计的重要目标。为了同时实现这两相目标,本文提出了一种分相式多孔壁微通道冷凝器,利用微针肋阵列组成的多孔壁在冷凝传热过程中实现了汽液两相分离。采用实验研究方法对比了分相式... 详细信息

微通道换热器应用广泛,强化传热和减阻是新型换热器设计的重要目标。为了同时实现这两相目标,本文提出了一种分相式多孔壁微通道冷凝器,利用微针肋阵列组成的多孔壁在冷凝传热过程中实现了汽液两相分离。采用实验研究方法对比了分相式多孔壁微通道与普通实心壁微通道的流动和传热特性,结果证明分相式微通道在冷凝传热中同时具备强化传热和减阻的作用。深入研究了通道内两相流动摩擦耗散原理并提出了相分离减阻理论,指出汽液两相流内部摩擦耗散的减小是分相流减阻的关键。另一方面,分相过程使针肋换热面侧壁直接与高温蒸汽接触,极大消减了蒸汽与换热壁面之间的传热液膜厚度。沿流动方向不断扩展的液通道截面与不断减缩的汽通道截面积适应了流动冷凝过程延工质流动方向"水渐多,汽渐少"的规律,保证沿程传热效果不会恶化。

关键词：微通道两相流传热界面耗散模型减阻