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基于多特征符号聚合近似和层次聚类的户变关系识别方法

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电力系统自动化 2024年第3期48卷 133-141页

作者：周赣茅欢冯燕钧华济民曾瑛东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司江苏省无锡市214000 广东电网有限责任公司广东省广州市510600

针对低压配电台区拓扑档案中可能存在的户变关系异常问题,文中提出了一种基于多特征符号聚合近似(MF-SAX)和层次聚类的户变关系识别方法。首先,运用符号聚合近似表达方法将用户电压时间序列转化为字符串序列,并引入电压波动系数和电压... 详细信息

针对低压配电台区拓扑档案中可能存在的户变关系异常问题,文中提出了一种基于多特征符号聚合近似(MF-SAX)和层次聚类的户变关系识别方法。首先,运用符号聚合近似表达方法将用户电压时间序列转化为字符串序列,并引入电压波动系数和电压变化趋势两个附加参数对其特征表达进行强化。然后,基于编辑距离生成用户电压曲线相似性矩阵,并结合层次聚类算法实现户变关系的识别。最后,实际算例结果表明,提出的方法相比于现有方法准确率更高,误报更少,能直接应对数据缺失的情况,且具有更高的效率。

关键词：低压配电台区户变关系层次聚类拓扑识别电压曲线相似性

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建筑工业多阶段负荷检测方法研究

电力需求侧管理 2024年第4期26卷 100-106页

作者：庄宇峰黄申茂冯燕钧陈逸飞倪文沁王立白国网江苏省电力有限公司常州供电分公司江苏常州213003 东南大学南京210096

针对建筑工地设备运行的环保监测问题,提出了一种基于工业非介入式负荷辨识的低成本督察方案。首先,分析了抑制空气污染的除尘设备及产生噪声震动污染的静压机等施工设备负荷特性;然后,提出了一种面向环保督察的多阶段事件检测辨识方法... 详细信息

针对建筑工地设备运行的环保监测问题,提出了一种基于工业非介入式负荷辨识的低成本督察方案。首先,分析了抑制空气污染的除尘设备及产生噪声震动污染的静压机等施工设备负荷特性;然后,提出了一种面向环保督察的多阶段事件检测辨识方法,克服了除尘设备易被施工设备负载淹没的辨识难点;最后,用实际案例进行验证。实验结果表明,所提算法极大提升了对复杂过程事件的检测能力与抗噪声干扰能力,实现了对施工设备、除尘设备启停过程的同步高效检出。

关键词：工业负荷辨识多阶段检测非侵入式负荷辨识同步检测环保督察

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基于图形处理器加速的电网全网拓扑分析算法

电力自动化设备 2022年第5期42卷 183-190页

作者：郑逸凡周赣傅萌王子恒冯燕钧东南大学电气工程学院江苏南京210096 中国电力科学研究院有限公司江苏南京210003

随着电网规模的扩大以及电力系统互联水平的提高,电网分析计算的计算量显著上升。图形处理器(GPU)等并行计算设备能够提高大电网分析的计算效率,但电网分析计算中的串行电网拓扑分析已经成为影响并行算法计算效率的重要因素,亟待得到加... 详细信息

随着电网规模的扩大以及电力系统互联水平的提高,电网分析计算的计算量显著上升。图形处理器(GPU)等并行计算设备能够提高大电网分析的计算效率,但电网分析计算中的串行电网拓扑分析已经成为影响并行算法计算效率的重要因素,亟待得到加速。作为电网拓扑分析加速问题的难点,全网拓扑分析可采用并行算法进行加速。为此,提出了一种基于GPU加速的电网全网拓扑分析算法:将电力系统网架模型抽象为利于并行解耦调用的压缩数组形式;以前驱数组法为基本思想,设计了优化并行的厂站拓扑分析方法,以从电网特性中挖掘厂站间及节点间的并行性;以此为核心,提出了基于GPU加速的电网全网拓扑分析算法。算例的测试结果表明,相比传统串行算法、多核中央处理器并行算法,所提基于GPU加速的电网全网拓扑分析算法运用于规模较大的电网时能分别取得7.242倍、2.148倍的加速比,显著加快了大电网全网拓扑分析的速度,进而提高了各类电网分析计算的整体效率,具有潜在的工程应用价值。

关键词：大电网厂站拓扑分析并行计算图论图形处理器

基于GPU加速的电力系统静态安全校验算法实现

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基于GPU加速的电力系统静态安全校验算法实现

作者：冯燕钧东南大学

学位级别：硕士

在线静态安全分析对计算速度有较高要求,其计算量主要集中在对大量故障潮流的详细分析。静态安全分析中存在各个故障潮流间的粗粒度并行,以及单个潮流中稀疏线性方程组求解、雅可比矩阵计算等环节的细粒度并行,适合并行计算加速。GPU通... 详细信息

在线静态安全分析对计算速度有较高要求,其计算量主要集中在对大量故障潮流的详细分析。静态安全分析中存在各个故障潮流间的粗粒度并行,以及单个潮流中稀疏线性方程组求解、雅可比矩阵计算等环节的细粒度并行,适合并行计算加速。GPU通过成千的计算单元和高速内存带宽来提高计算吞吐率,适合在大量数据上进行相同运算。本文主要研究通过图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)来加速静态安全分析,具体内容如下:首先,剖析了 GPU的硬件体系架构,在此基础之上分析得出了 GPU加速单个潮流效果不佳的主要原因有两个:第一是计算规模小造成并行度低,第二是稀疏存储格式造成访存效率低。然后,打破采用GPU加速单个潮流的固有思路,基于静态安全分析中各个故障电网的拓扑相似性特点,提出了一种采用GPU同时批量处理多个故障潮流的新算法,通过批量处理多个潮流来扩展并行度,同时通过合并内存访问设计来增加访存效率,最终大幅提高了算法带宽及计算速度。接着,对批处理潮流算法的稀疏线性方程组求解、雅可比矩阵生成这两个主要环节进行了详细设计。首先,考虑数值稳定性因素和批处理算法的约束,选取往左看QR因子分解法作为稀疏线性方程组的求解算法,再将批处理模式应用于QR分解算法,通过将多个QR分解同步求解大幅提高了算法并行度和访存效率,加速效果明显。类似的,将批处理模式应用于雅可比矩阵生成算法中,同样通过提高算法并行度和访存效率,得到较好加速效果。最后,给出了基于批处理潮流算法的静态安全分析的总体流程,算例结果表明,GPU算法相对于CPU串行算法具有明显优势,电力系统规模越大,GPU加速效果越明显,在8503节点系统中取得了 20倍以上的加速比。

关键词：静态安全校验 GPU 批处理潮流 QR分解

基于设备运行状态检测与能量回归同步评估的居民非介入式负荷辨识算法研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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电测与仪表 2023年第12期60卷 182-188,195页

作者：宋玮琼王立永宋威朱肖晶穆毅凡冯燕钧国网北京市电力公司电力科学研究院北京100080 国网北京市电力公司门头沟供电公司北京100080 东南大学南京211189

非侵入负荷辨识技术能够高效低成本地获得用户分项电能并支撑多种业务,基于分项电器能量回归的神经网络为负荷辨识技术提供了重要支撑。文中针对神经网络进行能量分解时在设备关停处的噪声识别污染及基于能量阈值法评估设备运行状态的... 详细信息

非侵入负荷辨识技术能够高效低成本地获得用户分项电能并支撑多种业务,基于分项电器能量回归的神经网络为负荷辨识技术提供了重要支撑。文中针对神经网络进行能量分解时在设备关停处的噪声识别污染及基于能量阈值法评估设备运行状态的局限性,提出了基于设备能量分解与运行状态分类的硬参数共享多任务学习模型,并根据能量回归与状态识别对输入序列全局与区域信息的敏感度差异,提出基于多感受野融合的时间卷积网络,实验结果表明文中所提算法模型在辨识效果上取得了提升,并在洗衣机、洗碗机等小功率波动设备上相较传统网络减少了50%的平均能量绝对误差。

关键词：非侵入负荷辨识多任务学习多感受野融合时间卷积

CPU-GPU异构计算框架下的高性能用电负荷预测

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电力自动化设备 2021年第11期41卷 140-146,198页

作者：赵嘉豪周赣黄莉陆春艳陶晓峰冯燕钧东南大学电气工程学院江苏南京210096 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211106

随着电网的快速发展,用电信息采集系统的数据计算业务面临着巨大挑战。近年来,图形处理器(GPU)因其在浮点计算速度和存储带宽方面的优势成为高性能计算问题中的研究热点,也被成功应用在电力系统计算分析等科学计算领域。在基于人工智能... 详细信息

随着电网的快速发展,用电信息采集系统的数据计算业务面临着巨大挑战。近年来,图形处理器(GPU)因其在浮点计算速度和存储带宽方面的优势成为高性能计算问题中的研究热点,也被成功应用在电力系统计算分析等科学计算领域。在基于人工智能方法的电力负荷预测问题中,以往大部分研究仅考虑了使用GPU加速预测模型的训练,而并未应用在数据集的获取和计算上。提出了一种基于中央处理器-图形处理器(CPU-GPU)异构计算框架下全流程加速的高性能用电负荷预测方案。首先结合统一计算架构(CUDA)和多线程技术实现了使用多台GPU完成用电负荷的并行预处理,随后在聚类分析后基于XGBoost算法完成了多台区负荷预测,并利用GPU加速了模型的训练计算。最后通过对深圳市43254个台区用电信息的实例分析,验证了所提方法的高效性与适用性。

关键词：用电信息采集系统负荷预测 GPU 异构计算 XGBoost

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论“五育融合”教学活动的运行机理

教育研究与实验 2024年第2期 56-64页

作者：张俊列冯燕华陕西师范大学教育学部西安710062 海南师范大学初等教育学院海口571158

从教学的层面探索五育融合的运行机理,是将五育融合的育人理想转化为实在的教学行动的着力点。具体地说,“五育融合”教学活动的运行以成就学生生命主体的完整性为价值指向,以学科知识作为育人载体,在多维立体融合的教学组织形式的依托... 详细信息

从教学的层面探索五育融合的运行机理,是将五育融合的育人理想转化为实在的教学行动的着力点。具体地说,“五育融合”教学活动的运行以成就学生生命主体的完整性为价值指向,以学科知识作为育人载体,在多维立体融合的教学组织形式的依托下,通过跨学科实践活化学科知识,使静态的知识蕴含的多元育人元素充分打开与学生建立起完整的意义联结,并通过综合性、表现性评价反馈和完善跨学科实践教学的效果,从而促进学生德智体美劳融合发展。

关键词：五育融合教学活动运行机理生命整全发展

光学相干断层扫描结合组织型转谷氨酰胺酶lgA抗体检测对乳糜泻的诊断价值

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中华消化内镜杂志 2024年第4期41卷 275-280页

作者：冯燕李婷史甜王春高峰新疆维吾尔自治区人民医院消化科乌鲁木齐830001 新疆消化系统疾病临床医学研究中心乌鲁木齐830001 新疆维吾尔自治区人民医院病理科乌鲁木齐830001

目的:探讨光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)结合组织型转谷氨酰胺酶lgA抗体(tissue transglutaminase IgA antibody,tTGA)检测对乳糜泻的诊断价值,构建相关列线图模型并验证其预测患乳糜泻的效能。方法:选取2019年1... 详细信息

目的:探讨光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)结合组织型转谷氨酰胺酶lgA抗体(tissue transglutaminase IgA antibody,tTGA)检测对乳糜泻的诊断价值,构建相关列线图模型并验证其预测患乳糜泻的效能。方法:选取2019年1月至2022年8月在新疆维吾尔自治区人民医院就诊的109例乳糜泻筛查评分≥3分患者作为研究对象,按是否病理确诊为乳糜泻分为乳糜泻组和非乳糜泻组,比较两组患者一般临床资料、tTGA以及OCT表现,将单因素分析中有统计学意义的指标进一步采用多因素logistic回归模型分析,获得独立预测因素,基于独立预测因素构建预测患乳糜泻风险的列线图模型,绘制列线图模型的校准曲线,评价列线图模型的校准能力,绘制独立预测因素的受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,进一步分析其预测效能。结果:乳糜泻组体重指数[(20.2±1.4)kg/m 2比(23.3±1.5)kg/m 2,t=2.459,P=0.023]以及血红蛋白含量[(79.8±10.7)g/L比(88.7±10.9)g/L,t=3.487,P0.05)。ROC分析结果显示,tTGA预测乳糜泻的曲线下面积(area under curve,AUC)为0.756(95%CI:0.721~0.826);乳糜泻筛查评分预测乳糜泻的AUC为0.789(95%CI:0.751~0.854),最佳诊断截点为8分;OCT小肠绒毛萎缩预测乳糜泻的AUC为0.819(95%CI:0.783~0.872),三者联合预测的AUC为0.913(95%CI:0.867~0.954)。结论:基于tTGA、乳糜泻筛查评分以及OCT小肠绒毛萎缩建立的列线图模型能用于准确预测乳糜泻患病风险。

关键词：乳糜泻光学相干断层扫描血清抗体

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AGVS在针织印染企业仓储管理上的应用

针织工业 2024年第1期 44-46页

作者：张圣易冯燕平江苏东渡纺织集团有限公司江苏张家港215600

为解决针织印染企业在仓库管理上的诸多问题,基于自动导向搬运车系统AGVS,升级改造成品仓库原有功能区布局并设计AGVS相关软硬件系统,最终实现成品仓库管理的智能化、自动化、无人化。并指出该系统有效降低了人工劳动强度、提高了仓库... 详细信息

为解决针织印染企业在仓库管理上的诸多问题,基于自动导向搬运车系统AGVS,升级改造成品仓库原有功能区布局并设计AGVS相关软硬件系统,最终实现成品仓库管理的智能化、自动化、无人化。并指出该系统有效降低了人工劳动强度、提高了仓库整体搬运效率、改善了人工管理、实现了企业经济效益的提升,具有良好的应用价值。

关键词： AGV 仓储管理工厂设计智能工厂