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大电网调控人机混合增强智能:概念内涵、应用框架、关键技术以及系统验证

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中国电机工程学报 2024年第17期44卷 6787-6810,I0008页

作者：郭剑波范士雄蔡忠闽朱凤华宋明黎张俊卜广全黄彦浩高正男马士聪中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 西安交通大学电信学部陕西省西安市710049 中国科学院自动化研究所北京市海淀区100190 浙江大学计算机科学与技术学院浙江省杭州市310027 武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072

伴随深度学习等人工智能技术的飞速发展,通过数字化赋能电力来实现电网的信息化、数字化和智能化成为未来新型电力系统发展的必然趋势。人工智能技术在电网调控应用研究广泛,但是实际应用过程中,由于电网不确定性、开放性和脆弱性造成... 详细信息

伴随深度学习等人工智能技术的飞速发展,通过数字化赋能电力来实现电网的信息化、数字化和智能化成为未来新型电力系统发展的必然趋势。人工智能技术在电网调控应用研究广泛,但是实际应用过程中,由于电网不确定性、开放性和脆弱性造成的模型可信性和可解释性等问题,使得单纯的人工智能技术应用于电网调控领域难以满足安全可靠应用的需求。为了解决上述问题,需要引入人类的监督与互动,融合调控人员的智能与机器智能,实现电网调控人机智能的混合增强。该文首先介绍混合增强智能技术的概念和内涵以及在不同领域的研究现状。随后,针对电网调控业务特点,从人工智能和调控应用两个维度,提出电网调控人机混合增强智能的应用框架以及电网调控人机交互协同的目标和基本原则。在此基础上,分析和讨论电网调控人机混合增强智能所涉及的关键技术,并研发大电网调控人机混合紧急控制决策支持验证系统,用于省级规模电网的热稳调整、频率控制等多种电网调控场景应用验证,为人机混合增强智能技术在电网调控领域的应用提供参考和借鉴。

关键词：电网调控人工智能人机混合增强智能人机协同态势感知混合决策

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多信息源数据融合的电网运行状态估计

多信息源数据融合的电网运行状态估计

作者：高正男大连理工大学

学位级别：硕士

随着智能电网技术的快速发展和电网量测装置的不断升级,电力系统已从传统的物理网络转向以电力大数据为支撑的信息物理融合网络。电力网与数据信息网的融合也给电力评估系统建模带来了新的挑战:一方面,大量量测数据无法直接进入信息网... 详细信息

随着智能电网技术的快速发展和电网量测装置的不断升级,电力系统已从传统的物理网络转向以电力大数据为支撑的信息物理融合网络。电力网与数据信息网的融合也给电力评估系统建模带来了新的挑战:一方面,大量量测数据无法直接进入信息网进行分析,需要进行有效的信息聚类提取和高速实时的并网耦合;另一方面,多元化的电网量测突破了传统电力系统物理层面运行分析的壁垒,凸显了电网运行环境与电力系统运行的交互与影响,对环境与电网的融合建模提出更高的要求。基于电网电气量及非电气量量测信息,通过信息物理融合的方法对电力系统运行进行建模,可有效挖掘利用电力大数据,实现更加贴近运行实际的电网状态评估,对加强电力系统运行控制及调度分析能力具有重要意义。本文首先利用聚类分析的方法对电力系统量测大数据进行清洗及提取,减轻数据处理节点的存储及计算压力。针对于电力系统跨地域广,数据流传输距离长的特点,提出了电力数据并行计算的云计算模式,减轻了数据远距离传输的时间滞后性,提高了调控中心的计算效率,实现了大电网的数据实时分析,构建了电力系统高速有效的信息网模型。其次,利用电力系统量测数据,建立了输电网参数估计模型,配电网参数估计模型及电力变压器参数估计模型,采用实时计算的动态参数取代传统电网结构参数,为电力系统分析控制提供更为精确的保障。利用电网多元的微气象量测数据及运行量测数据,建立了微气象-输电线参数拟合评估模型及温度-变压器负荷拟合评估模型,该模型可实时监测输电线路及变压器运行工况,利用实时量测对电网设备异常运行做出在线预警。此模型通过东北某电网实网数据进行验证,有效识别了电网运行中无法通过巡检发现的运行故障。最后,采用信息物理融合思想将电力物理网与信息网进行归一化建模,建立基于多信息源电网量测的电力系统信息物理融合评估系统,利用耦合网络对量测信息进行清洗转化及传输,利用反馈网络将控制信息作用于物理网络,该模型通过实网数据进行验证,验证结果表明该模型可在量测缺额下利用环境拟合关系为电网提供动态参数,实现对电网运行设备的实时监测及电网运行状态在线估计。

关键词：运行状态估计电力大数据信息物理融合多信息源

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基于数字水印的指纹图像安全性研究

基于数字水印的指纹图像安全性研究

作者：高正男浙江工业大学

学位级别：硕士

指纹识别技术是目前最成熟的生物识别技术,在国内外已有很多自动指纹识别系统投入实际应用。指纹识别技术透过比对两个指纹图像是否匹配,经由验证从而保证系统安全,这就带来了一些问题:如何保证指纹识别时指纹库图像没有经过非法使用者... 详细信息

指纹识别技术是目前最成熟的生物识别技术,在国内外已有很多自动指纹识别系统投入实际应用。指纹识别技术透过比对两个指纹图像是否匹配,经由验证从而保证系统安全,这就带来了一些问题:如何保证指纹识别时指纹库图像没有经过非法使用者的修改,也就是指纹的原始完整性,指纹库内的指纹图像安全问题。为解决上述问题,本论文提出利用数字水印技术作为双重验证的工具来保护指纹图像的完整与安全性思想策略。本论文研究了数字水印技术在图像安全上的应用,提出了基于数字水印的指纹图像安全解决方案;本文采用多种不同的数字水印算法,研究嵌入水印后指纹特征点变化情况以及由此引起对指纹识别率的影响。通过对上述实验结果的分析,提出了小波变换多重高频水印的改进算法。结果表明,多重水印嵌入的方案应用在指纹图像上,能够嵌入关键的指纹图像特征点且对指纹识别没有太大的影响,并且使算法具有更好的透明性与鲁棒性,甚至于同时提高这两方面的性能。论文共分为八章: 第一章:介绍了生物识别技术的产生背景和研究意义、研究现状以及本论文进行的研究工作内容。第二章:介绍指纹识别系统的原理及其关键技术。第三章:对数字图像水印技术原理与应用进行了详细的说明。

关键词：生物特征识别指纹识别数字水印指纹图像安全指纹特征点小波变换

面向新能源电力系统状态估计的伪波动数据清洗

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高电压技术 2022年第6期48卷 2366-2377页

作者：高正男杨帆胡姝博孙辉张富宏孙卓凝大连理工大学电气工程学院大连116024 国网辽宁省电力有限公司电科院沈阳110000 国网辽宁省电力有限公司检修分公司沈阳110000

随着新能源并网容量增加,电力系统量测数据波动性增强,脏数据极易伪装成波动数据入侵电网二次侧信息系统,造成脏数据辨识难度加大,电力系统状态估计精度降低。面向新能源电力系统状态估计,提出一种基于数据时空关联特性的量测数据多级... 详细信息

随着新能源并网容量增加,电力系统量测数据波动性增强,脏数据极易伪装成波动数据入侵电网二次侧信息系统,造成脏数据辨识难度加大,电力系统状态估计精度降低。面向新能源电力系统状态估计,提出一种基于数据时空关联特性的量测数据多级清洗辨识方法。以传统鲁棒容积卡尔曼滤波为算法基础,利用新息向量进行1级清洗,辨识突变数据;利用皮尔逊时序相关系数对突变数据进行2级清洗,辨识波动数据与可疑脏数据;利用卷积神经网络对可疑脏数据进行3级清洗,深度辨识波动数据与伪波动脏数据;通过辨识结果动态调整噪声尺度因子,修正脏数据及动态状态估计方向。该方法旨在改进动态状态估计,使其具有较高的伪波动脏数据识别及防御能力,在新能源系统数据波动性较强的情况下仍具有较高的估计精度和准确性。最后,利用省级实网负荷及新能源数据进行实网算例分析,验证所提出方法的可行性和有效性。

关键词：新能源电力系统伪波动数据脏数据清洗动态状态估计 CNN

考虑传输线动态增容风险的电力系统日前调度模型

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高电压技术 2023年第8期49卷 3215-3225页

作者：高正男胡姝博金田孙辉陈晓东王钟辉大连理工大学电气工程学院大连116024 国网辽宁省电力有限公司电科院沈阳111000 国网辽宁省电力有限公司调度通信部沈阳111000

为避免输电网传输通道不合理增容所引起的潮流热越限风险,在电力安全传输的保证下,合理提升新能源电力系统中各类资源的跨时空消纳能力,提出一种考虑传输线动态增容风险的电力系统日前调度模型。首先,建立了具有时变结构的ForecastNet... 详细信息

为避免输电网传输通道不合理增容所引起的潮流热越限风险,在电力安全传输的保证下,合理提升新能源电力系统中各类资源的跨时空消纳能力,提出一种考虑传输线动态增容风险的电力系统日前调度模型。首先,建立了具有时变结构的ForecastNet输电线动态热容量极限(dynamic thermal rating,DTR)预测模型,该模型可以动态跟踪环境因素影响程度并修正预测网络权值,提高预测精度;其次,基于DTR日前预测结果确定输电线动态增容裕度,引入增容风险成本及风险偏好系数,构建面向电力市场报价机制的日前调度模型;最后,利用辽宁省实网数据在IEEE-39节点系统上对所提模型进行仿真。仿真结果验证了预测模型的准确性及调度模型的有效性,同时表明该调度模型可以充分利用输电网冗余传输空间,大幅提升可再生能源的消纳水平,保证电力市场环境下日前调度策略的安全性和经济性。

关键词：日前调度动态热容量极限预测输电线动态增容增容风险 ForecastNet 电力市场

考虑特征重要性值波动的MI-BILSTM短期负荷预测

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电力系统自动化 2022年第8期46卷 95-103页

作者：孙辉杨帆高正男胡姝博王钟辉刘劲松大连理工大学电子信息与电气工程学部辽宁省大连市116024 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院辽宁省沈阳市110055 国网辽宁省电力有限公司调度控制中心辽宁省沈阳市110004

在短期负荷预测中,含有循环单元的深度学习模型应用广泛,但训练时采用的权值共享结构具有时不变性,忽略了输入特征(气象、日期、历史负荷值等)在不同时刻下给负荷变化带来的不同影响,即权值共享结构无法追踪输入特征的重要性值波动。针... 详细信息

在短期负荷预测中,含有循环单元的深度学习模型应用广泛,但训练时采用的权值共享结构具有时不变性,忽略了输入特征(气象、日期、历史负荷值等)在不同时刻下给负荷变化带来的不同影响,即权值共享结构无法追踪输入特征的重要性值波动。针对此问题,提出一种考虑特征重要性值波动的互信息(MI)-双向长短期记忆(BILSTM)网络预测方法。利用MI法提取输入特征在不同时刻下的重要性值,组成重要性值波动矩阵,并将其作为系数修正原输入特征。然后,代入BILSTM网络中完成训练和预测工作,弥补权值共享结构无法追踪特征重要性值波动的缺陷,进一步提高预测精度。最后,以某地区实际电网负荷数据为例,验证所提短期负荷预测方法的有效性。

关键词：短期负荷预测双向长短期记忆网络权值共享互信息法

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基于量测数据时序谱分布特性的电力系统暂态功角稳定在线判别

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电网技术 2023年第3期47卷 1107-1116页

作者：孙辉孙宝硕高正男胡姝博陈晓东王钟辉刘劲松大连理工大学电气工程学院辽宁省大连市116024 国网辽宁省电力有限公司电科院辽宁省沈阳市市110000 国网辽宁省电力有限公司调通部辽宁省沈阳市110000

基于响应信息的电力系统暂态稳定判别是实现“实时决策,实时控制”的基础。然而此类方法的准确性受限于场景匹配以及发电机分群等中间环节。为更有效地辨识系统的暂态稳定性,该文以随机矩阵理论为基础,提出一种基于量测数据时序谱分布... 详细信息

基于响应信息的电力系统暂态稳定判别是实现“实时决策,实时控制”的基础。然而此类方法的准确性受限于场景匹配以及发电机分群等中间环节。为更有效地辨识系统的暂态稳定性,该文以随机矩阵理论为基础,提出一种基于量测数据时序谱分布特性的电力系统暂态功角稳定判别方法。首先根据电力系统的暂态响应特性构建数据模型,并在实时分离窗矩阵的基础上构建插入矩阵模型以降低冗余历史数据对谱分布特性的影响。然后结合谱分布理论和增广矩阵法获取表示数据相关性的最大特征值偏移度(maximum eigenvalue deviation,MED)差值轨迹,并以物理机理严格分析不同稳定模式下MED差值轨迹与暂态功角稳定间的映射关系,从数据相关性的角度制定暂态功角稳定判据,基于量测数据实现暂态响应特性分析和暂态功角稳定在线判别。

关键词：暂态功角稳定谱分布最大特征值偏移度广域测量系统

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雌性的历史与磁性的声音——蒋胜男访谈

小说评论 2024年第5期 141-148页

作者：蒋胜男乌兰其木格温州大学

乌兰其木格：大众对您的熟知主要来自两个方面，一方面，您是著名的网络文学作家，撰写出数量众多并令人印象深刻的作品；另一方面则是您作为全国人大代表和政协委员提出的一系列体现民意的惠民提案，“打破35岁年龄限制”“严格落实8...

乌兰其木格：大众对您的熟知主要来自两个方面，一方面，您是著名的网络文学作家，撰写出数量众多并令人印象深刻的作品；另一方面则是您作为全国人大代表和政协委员提出的一系列体现民意的惠民提案，“打破35岁年龄限制”“严格落实8小时工作制”等提案获得了大众和新闻媒体的广泛关注。事实上，除了大众所熟知的身份，您曾从事过财会工作，又曾在温州市艺术研究院从事编剧工作，2019年您入职温州大学并组建网络文创研究院，是什么促使您作出这样的选择？身份的转变和工作的多变对您的写作有什么影响？

关键词：

考虑电网潮流分布的输电线路动态参数估计方法

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电气应用 2020年第6期39卷 12-17页

作者：高正男孙辉王顺江葛维春薛丽敏大连理工大学电气工程学院辽宁大连116024 国网辽宁省电力有限公司辽宁沈阳110006

随着广域量测系统在电网的应用普及,电力系统量测数据冗余,历史数据越加充足,利用大数据对电网进行动态监测,实时监测与动态分析已成为电力工程研究的热点之一。基于电网量测数据提出一种输电线路动态参数辨识方法。该方法依据电网量测... 详细信息

随着广域量测系统在电网的应用普及,电力系统量测数据冗余,历史数据越加充足,利用大数据对电网进行动态监测,实时监测与动态分析已成为电力工程研究的热点之一。基于电网量测数据提出一种输电线路动态参数辨识方法。该方法依据电网量测数据,模拟调度功率平衡控制思想,采用优化潮流的计算方法,预测电力网络潮流分布,利用回路新息相角估计电力网络参数偏差,辨识实时动态的支路参数值,并与运行环境进行拟合验证。通过算例验证,该方法能够比较快速准确地获取电网动态参数值,提高参数估计准确度。

关键词：电力系统动态潮流参数估计优化潮流状态估计