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基于随机森林算法和稳态波形的非介入式工业负荷辨识

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中国电力 2022年第2期55卷 82-89页

作者：王健易姝慧刘俊杰刘俭中国电力科学研究院有限公司湖北武汉430070

非介入式工业负荷的准确辨识可以获取工厂内各负荷的运行情况,有利于需求侧智能用电管理。工业负荷由于采集暂态数据建模困难、需要高精度测量设备等特点,造成辨识方法复杂难以实现。针对这种情况,提出一种利用随机森林算法和稳态波形... 详细信息

非介入式工业负荷的准确辨识可以获取工厂内各负荷的运行情况,有利于需求侧智能用电管理。工业负荷由于采集暂态数据建模困难、需要高精度测量设备等特点,造成辨识方法复杂难以实现。针对这种情况,提出一种利用随机森林算法和稳态波形的非介入式工业负荷辨识方法。首先,通过事件监测工业负荷功率状态变化并提取稳态波形,根据工业负荷性能不同而引起的电流波形的差异性,构建单个负荷电流稳态波形的特征数据。然后,利用稳态波形高维度数据作为样本数据,采用随机森林算法中bootstrap(自助)抽样方法和CART算法生成多组决策树。最后,通过投票法对多组决策树进投票辨识得到工业负荷类型。仿真采用某工厂的实际运行负荷数据作为样本数据,通过组合负荷方法仿真比较验证所提辨识算法的有效性和快速性。仿真结果表明:所提的辨识算法准确率达到99%以上、辨识时间3.36 s,远超过贝叶斯辨识算法的准确率63.8%、时间6.15 s,可以有效实现非介入式工业负荷辨识。

关键词：非介入式负荷随机森林工业负荷电流波形负荷辨识

基于LSQR与系统距离聚类算法的专变用户非介入式负荷辨识

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电测与仪表 2022年第6期59卷 60-68页

作者：易姝慧郭俊岑刁新平刁赢龙中国电力科学研究院武汉430070

专变用户非介入式负荷辨识是实现以专变用户为主体的需求侧响应的重要环节。通过对专变用户负荷稳态过程与暂态过程的特征分析,选取有功功率、无功功率、电流有效值等作为稳态过程特征量,并选取暂态发生前、中、后三个阶段的特征量,如... 详细信息

专变用户非介入式负荷辨识是实现以专变用户为主体的需求侧响应的重要环节。通过对专变用户负荷稳态过程与暂态过程的特征分析,选取有功功率、无功功率、电流有效值等作为稳态过程特征量,并选取暂态发生前、中、后三个阶段的特征量,如电流有效值、有功功率均值、无功功率均值、持续时间、电流有效值最大值等,构建全面的非介入式负荷辨识稳态过程与暂态过程负荷特征空间。以此为基础,利用最小二乘QR分解算法(Least Square QR,LSQR)进行稳态过程负荷分解获得各种负荷的运行情况。并基于系统距离聚类算法将常见专变用户负荷暂态事件进行分类,进一步辨识出哪一种或者哪一类负荷发生投切动作。最后,采集包括排水泵、搅拌机、水泥螺旋、污水泵、除尘器等工业负荷现场数据,对所提到的方法进行了仿真分析,结果表明所提的非介入式负荷辨识方法可获得较高的准确率。

关键词：非介入式负荷辨识专变用户负荷特征提取 LSQR 系统距离聚类算法

精准识别客户设备负荷推动企业参与需求响应 007

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精准识别客户设备负荷推动企业参与需求响应

基于注意力机制优化长短期记忆网络的短期电力负荷预测

国家电网报

作者：杨亚迪易姝慧

10月26日，中国电力科学研究院有限公司计量所互感器技术团队开展非介入式负荷辨识试验。利用自主研发的非介入式负荷辨识应用模块，技术团队根据波形回放仿真平台输出的数据，分析试验设备的典型电气特征，开展负荷辨识模型训练。工... 详细信息

10月26日，中国电力科学研究院有限公司计量所互感器技术团队开展非介入式负荷辨识试验。利用自主研发的非介入式负荷辨识应用模块，技术团队根据波形回放仿真平台输出的数据，分析试验设备的典型电气特征，开展负荷辨识模型训练。工业客户使用的专用变压器容量一般在315千伏

关键词：模型库设备负荷技术团队需求响应负荷特征供电公司

来源： cnki报纸评论

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cnki报纸

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中南民族大学学报（自然科学版） 2023年第1期42卷 73-81页

作者：王健易姝慧刘浩王春枝刘俭汪根荣中国电力科学研究院有限公司武汉430070 湖北工业大学计算机学院武汉430068

在电力系统的经济调度中,如何合理利用电力负荷的过去和现在来推测其未来价值,具有非常长远的社会经济价值.短期电力负荷数据具有明显的时间特征,传统的深度模型越来越多地应用于该领域.然而,深度模型可能存在梯度爆炸或梯度消失,为此,... 详细信息

在电力系统的经济调度中,如何合理利用电力负荷的过去和现在来推测其未来价值,具有非常长远的社会经济价值.短期电力负荷数据具有明显的时间特征,传统的深度模型越来越多地应用于该领域.然而,深度模型可能存在梯度爆炸或梯度消失,为此,提出了一种注意力机制优化长短期记忆网络的短期负荷预测模型.该模型将长短期记忆网络单元中的激活函数改进为加权激活函数组,并加入注意力机制以提高预测精度.

关键词：短期负荷预测注意力机制长短期记忆网络

界面状态对交联聚乙烯/乙丙橡胶双层介质电导特性的影响

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界面状态对交联聚乙烯/乙丙橡胶双层介质电导特性的影响

作者：易姝慧上海交通大学

学位级别：硕士

和电缆本体相比,电缆附件在运行过程中更加容易出现故障。这是因为电缆附件中存在着交联聚乙烯/三元乙丙橡胶复合绝缘结构,其界面处比材料本体更容易积累空间电荷从而引起电场畸变。此外,复合绝缘结构的电场分布由材料的电导决定,因此... 详细信息

和电缆本体相比,电缆附件在运行过程中更加容易出现故障。这是因为电缆附件中存在着交联聚乙烯/三元乙丙橡胶复合绝缘结构,其界面处比材料本体更容易积累空间电荷从而引起电场畸变。此外,复合绝缘结构的电场分布由材料的电导决定,因此有必要研究交联聚乙烯/乙丙橡胶双层介质的电导特性。本文测量了交联聚乙烯、三元乙丙橡胶以及三种不同接触状态的交联聚乙烯/乙丙橡胶双层介质的电导特性,结合理化性能分析,探究了温度、电场以及界面状态对电导特性的影响,对电缆附件绝缘设计提供了理论和技术支持。实验结果表明,在测量范围内,单层试样以及三种不同接触方式的双层试样的准稳态电流密度随电场在双对数坐标下存在分段线性变化规律,随着电场升高,三种双层介质电导率的电场依赖性均随之升高,且在50℃时高场下直接接触式双层介质的电导率对电场强度的依赖性最强,当温度高于50℃时,硅脂接触式双层介质的电导率对电场强度的依赖性最强。比较五种试样电导机理转变的阈值电场,直接接触式双层介质的阈值电场无明显变化,而其他四种试样的阈值电场随着温度的升高而降低,说明温度对直接接触式双层介质的电导行为影响最小。双层介质中的界面作为陷阱或复合中心,促进了载流子的受陷和复合行为,注入的同极性电荷在界面处的积聚抑制了载流子的注入,对电流起到了调节的作用。单层试样以及双层试样的电导率随温度升高呈指数增长。温度的升高使得热平衡载流子的浓度升高,载流子迁移率变大,电极注入载流子的增多以及参与电导行为自由载流子密度的增大,从而极大地增强了介质的电导行为。对于XLPE和EPDM,随着电场的增强,其活化能降低,即在高场下电导率对温度的依赖性降低。热压接触式双层介质电导率的温度敏感性强于其他两种物理接触界面的双层介质,即温度对化学界面的影响比对物理界面的影响更大。热压接触界面在试样电导行为中作为陷阱抑制载流子的输运过程,硅脂接触界面随着测量温度的升高由促进载流子输运作用转变为抑制作用。对直接接触式界面,不同的温度和电场极性下对载流子的作用有所不同。对于不同接触状态的双层电介质,在不同电场极性下其电导率均不同,且随着温度以及电场的升高差异逐渐增大;对于直接接触式以及热压接触式双层介质,计算得到的活化能也存在比较明显的极性效应。这一类似于PN结的极性效应主要是由于XLPE与EPDM功函数的不同导致接触界面为阻挡接触。对热压接触式双层介质,其极性效应与另外两种接触方式的双层介质相反,原因可能是与界面的性质差异有关,直接接触式和硅脂接触式界面均为物理界面,而热压接触式界面为化学界面,即化学行为对原有的接触界面形态影响更大,化学界面处的势能分布可能受其他因素的影响。

关键词：交联聚乙烯乙丙橡胶电导率界面双层介质

温度对交联聚乙烯中的空间电荷积累以及迁移的影响

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中国电机工程学报 2017年第19期37卷 5796-5803页

作者：易姝慧王亚林彭庆军吴建东尹毅上海交通大学电气工程系上海市闵行区200240 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南省昆明市650106

高温高场的运行环境会影响高压直流电缆绝缘层中杂质的解离、电荷的注入和迁移过程,为了研究温度和外施电场对交联聚乙烯空间电荷行为的影响,测量了最高温度为80℃,最高场强为90k V/mm的交联聚乙烯片状试样的空间电荷分布特性。研究表明... 详细信息

高温高场的运行环境会影响高压直流电缆绝缘层中杂质的解离、电荷的注入和迁移过程,为了研究温度和外施电场对交联聚乙烯空间电荷行为的影响,测量了最高温度为80℃,最高场强为90k V/mm的交联聚乙烯片状试样的空间电荷分布特性。研究表明:外施电场越强,电荷注入越多;温度越高,电荷的迁移率也越高,80℃时的迁移率比20℃的迁移率大一个数量级;20℃时出现了明显的空间电荷包现象,绝缘层中空间电荷积累较多,随着温度的升高空间电荷包现象消失,绝缘层中空间电荷积累减少。这说明温度对空间电荷迁移的促进作用比空间电荷注入和杂质解离的促进作用更强,使得高温下空间电荷包难以形成,且难以在绝缘层中积累过多的空间电荷。

关键词：空间电荷温度交联聚乙烯视在迁移率

固体介质空间电荷与松弛电流的同步测量及应用研究

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中国电机工程学报 2017年第3期37卷 931-938页

作者：王亚林吴建东易姝慧陈亚丁尹毅上海交通大学电气工程系上海市闵行区200240

为克服固体介质内空间电荷和电导分立测量导致实验数据关联性弱的缺陷,基于电声脉冲法原理设计了一套片状试样空间电荷和电导同步测量系统,以获得同片试样在不同电场下的空间电荷和电导动态响应。首先,通过空间电荷测量中电脉冲响应的... 详细信息

为克服固体介质内空间电荷和电导分立测量导致实验数据关联性弱的缺陷,基于电声脉冲法原理设计了一套片状试样空间电荷和电导同步测量系统,以获得同片试样在不同电场下的空间电荷和电导动态响应。首先,通过空间电荷测量中电脉冲响应的仿真计算,分析了电脉冲对同步测量时电导的干扰,并采用空间电荷和电导快速分时切换测量的模式解决电脉冲干扰。然后,基于IEC/TS62758-2012空间电荷测量技术校验规范,采用有机玻璃试样对该系统进行了系统验证,以评估空间电荷测量的准确性。最后,采用该系统对低密度聚乙烯(low density polyethylene-LDPE)试样在室温下进行了不同电场时的空间电荷和电导的同步测量,并根据空间电荷时空分布信息计算出位移电流和传导电流分布。结果表明:高(50kV/mm)电场下,半导电/LDPE试样/铝测量结构中LDPE内的位移电流明显低于传导电流,且传导电流的载流子主要源于电极的表面注入,杂质在高场下的解离对传导电流影响不明显。

关键词：固体介质空间电荷位移电流电导电流联合测量

预鉴定试验对高压直流电缆绝缘电导特性的影响

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绝缘材料 2018年第9期51卷 61-69页

作者：沈耀军陈振新易姝慧徐蓓蓓孙璐吴建东尹毅国网浙江省电力公司舟山供电公司浙江舟山316000 上海交通大学电气工程系上海200240

对200 k V交联聚乙烯直流电缆进行了预鉴定试验,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)和差示扫描量热法(DSC)分析了预鉴定试验前后交联聚乙烯主绝缘层内侧材料的理化特性,并在30~90℃下对主绝缘层内侧切片试样的极化电流以及去极化电流进行检测,... 详细信息

对200 k V交联聚乙烯直流电缆进行了预鉴定试验,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)和差示扫描量热法(DSC)分析了预鉴定试验前后交联聚乙烯主绝缘层内侧材料的理化特性,并在30~90℃下对主绝缘层内侧切片试样的极化电流以及去极化电流进行检测,分析了预鉴定试验对交联聚乙烯电导特性的影响。结果表明:交联聚乙烯电缆绝缘层内侧材料中的主要交联副产物为甲基苯乙烯、苯乙酮和苯甲醇,经预鉴定试验中的冷、热循环老化后,3种主要交联副产物含量均明显下降,表明预鉴定试验可促进交联聚乙烯电缆绝缘层内侧交联副产物的脱离,从而使得电缆绝缘层内侧交联副产物含量下降;交联聚乙烯的电导特性与交联副产物含量密切相关,预鉴定试验后主要交联副产物的含量下降,减少了由副产物等杂质高电场解离形成的离子含量,从而有效降低了交联聚乙烯的电导率;电缆交联聚乙烯绝缘的结晶度在预鉴定试验后略有上升,对应的陷阱深度变浅,松弛过程变快;对去极化电流曲线使用三阶指数模型进行拟合,发现经预鉴定试验电缆的松弛时间常数均小于未试验电缆。受无定形区与晶区的界面极化以及交联副产物影响的松弛过程所对应的时间常数随着温度的上升呈先增大后减小的趋势。

关键词：交联聚乙烯预鉴定试验交联副产物高场电导

不同界面状态的交联聚乙烯/三元乙丙橡胶双层介质电导特性研究

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电气工程学报 2018年第11期13卷 71-78页

作者：易姝慧王亚林吴建东尹毅上海交通大学电子信息与电气工程学院电气工程系

本文测量了在30～90℃，1～19kV／mm下三种接触方式的交联聚乙烯／三元乙丙橡胶双层介质电导特性，分析了电场、界面以及温度对双层介质电导的影响机理。研究表明：随着电场升高，三种双层介质电导率的电场依赖性均随之升高；热压接触... 详细信息

本文测量了在30～90℃，1～19kV／mm下三种接触方式的交联聚乙烯／三元乙丙橡胶双层介质电导特性，分析了电场、界面以及温度对双层介质电导的影响机理。研究表明：随着电场升高，三种双层介质电导率的电场依赖性均随之升高；热压接触式双层介质电导率的温度敏感性强于其他两种物理接触界面的双层介质，温度对化学界面的影响比对物理界面的影响更大。双层介质电导存在类似半导体物理中PN结的极性现象，热压式接触双层介质电导率极性效应与另外两种双层介质相反。界面状态对双层介质的电导特性有着明显的影响。

关键词：交联聚乙烯乙丙橡胶电导率温度界面