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基于实测响应轨迹的电力系统暂态不稳定判别

中国电机工程学报 2021年第15期41卷 5077-5090页

作者：朱存浩马世英郑超李鹏华中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

电力系统是一个复杂的多机时变非自治系统。通过广域测量系统获取的响应轨迹中包含了受扰系统全部的非线性时变因素,能够为系统暂态不稳定的准确识别提供依据。该文从扩展相轨迹表征受扰系统暂态稳定性的基本原理出发,分析了系统非自治... 详细信息

电力系统是一个复杂的多机时变非自治系统。通过广域测量系统获取的响应轨迹中包含了受扰系统全部的非线性时变因素,能够为系统暂态不稳定的准确识别提供依据。该文从扩展相轨迹表征受扰系统暂态稳定性的基本原理出发,分析了系统非自治因素对扩展相轨迹的影响;针对轨迹上可能导致判据误判的关键点,详细分析了非自治因素对暂态稳定判据的影响;利用实时测量的机组功角及不平衡功率,构建辅助判据识别可能导致误判的非自治因素,增强受扰系统暂态失稳判别的可靠性;通过定义复合功角确定受扰系统的失稳模式,形成了基于实测响应轨迹的系统暂态失稳判别流程。最后,该文针对IEEE39节点系统与复杂交直流混联电网进行了仿真测试,算例验证了辅助判据的有效性,并证实了该方法判别电力系统暂态失稳的准确性和预测性。

关键词：广域测量系统扩展相轨迹非自治暂态不稳定识别

考虑时空维度的分布式并行计算系统管理机制研究

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考虑时空维度的分布式并行计算系统管理机制研究

作者：朱存浩华北电力大学

学位级别：硕士

多控制中心的分解协调计算可以很好的解决电网互联与分层分区管理之间的矛盾,但随着多种分布式应用技术的逐渐成熟和实用化,分布式计算发展成为一个涉及多地域,多用户,多应用的复杂计算系统。分解协调计算不仅需要协调不同地域各控制中... 详细信息

多控制中心的分解协调计算可以很好的解决电网互联与分层分区管理之间的矛盾,但随着多种分布式应用技术的逐渐成熟和实用化,分布式计算发展成为一个涉及多地域,多用户,多应用的复杂计算系统。分解协调计算不仅需要协调不同地域各控制中心之间的独立计算过程,还需要考虑多用户加入,各用户同时开展不同应用计算时的分布式系统管理机制,所以有必要研究具体的并行计算机制来加以实现。为解决多控制中心分解协调计算应用于实践的系统管理问题,提供分布式多应用的接入平台,本文从实用化角度设计分布式并行计算系统管理机制。该机制应用分解协调机制协调各子系统、各用户及各应用之间的计算关系;应用子系统主从机制确保发起计算主子系统的计算精度;又通过并行计算机制处理并行计算中的数据流隔离问题,以时间、空间、应用三维坐标标注的方式,立体的形成数据分层与隔离。为验证管理机制的正确性,本文结合已有分布式动态潮流算法和分布式状态估计算法,以C++编程的方式对分布式并行计算系统管理机制加以实现：通过对象化设计区分实现管理功能与计算功能;定义IDL接口,通过CORBA解决子系统与协调层之间的通信过程并解决通信中的多线程问题。分布式并行计算系统管理机制可以实现对象分级与数据分层,达到多用户、多控制中心、多应用并发启动计算的目标,为分布式能量管理系统提供分布式多应用的接入方式,对探索三维协调新一代能量管理系统的实现作出有益尝试。

关键词：时空及应用维度分布式并行计算数据分层系统管理机制

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扩展相轨迹特征解析及暂态稳定判别方法研究

中国电机工程学报 2020年第20期40卷 6516-6526页

作者：马世英朱存浩郑超李鹏华陈长胜中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)为电力系统在线暂态稳定评估提供了丰富的信息源,基于广域量测信息构建的扩展相轨迹是对系统运行状态的实时动态反映。该文分析由广义角速度变量ω与广义角加速度变量γ组成扩展相平面... 详细信息

广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)为电力系统在线暂态稳定评估提供了丰富的信息源,基于广域量测信息构建的扩展相轨迹是对系统运行状态的实时动态反映。该文分析由广义角速度变量ω与广义角加速度变量γ组成扩展相平面的物理特征,研究稳定与失稳两种情况的系统扩展相轨迹的动态变化规律;利用扩展相轨迹能够预测系统稳定趋势的特点,提出一种新的暂态稳定判别方法,能够基于响应信息实时判别系统的暂态稳定性;针对二阶自治系统,理论推导证明了方法的正确性。最后,面向IEEE39节点系统和复杂交直流混联电网,仿真验证了该方法判别电力系统暂态稳定的准确性和可预测性。

关键词：广域测量系统扩展相平面扩展相轨迹暂态稳定判别方法

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基于广域响应的电力系统暂态失步判据综述

电网技术 2022年第7期46卷 2677-2689页

作者：朱存浩马世英郑超李鹏华陈长胜中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

广域测量技术为暂态稳定判别方法的应用提供了契机。结合电力系统暂态稳定评估的基本原理,概述了基于相量角度差、暂态能量函数、扩展等面积准则、响应轨迹特征和人工智能等5种类型的广域暂态失步判据的研究现状,探讨了各种判据在发展... 详细信息

广域测量技术为暂态稳定判别方法的应用提供了契机。结合电力系统暂态稳定评估的基本原理,概述了基于相量角度差、暂态能量函数、扩展等面积准则、响应轨迹特征和人工智能等5种类型的广域暂态失步判据的研究现状,探讨了各种判据在发展应用中需解决的问题。从准确性、预测性、稳定裕度定量化、适应性4个方面,对比了以上各种类型广域暂态失步判据的特点,并分析展望了各类判据的重点研究与突破方向,为相关研究的进一步开展提供有益借鉴。

关键词：暂态失步判据广域响应信息能量函数扩展等面积准则响应轨迹特性

基于Lyapunov优化方法的含能量路由器的能源集线器能量管理策略研究

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中国电机工程学报 2019年第21期39卷 6212-6224页

作者：盛万兴李鹏华段青李振朱存浩中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 中国农业大学信息与电气工程学院北京市海淀区100083

多能源融合系统越来越成为解决能源短缺及不合理配置等问题的有效方案。含能量路由器的能源集线器作为多能源融合系统的一种典型结构,可通过合理协调管理各端口可控资源,实现高效经济运行。该文设置了能量路由器基本运行策略,分析基本... 详细信息

多能源融合系统越来越成为解决能源短缺及不合理配置等问题的有效方案。含能量路由器的能源集线器作为多能源融合系统的一种典型结构,可通过合理协调管理各端口可控资源,实现高效经济运行。该文设置了能量路由器基本运行策略,分析基本运行策略下能源集线器能量平衡等式及接入设备运行约束;基于Lyapunov优化方法构造储能虚拟队列,将能量管理问题中时间耦合储能约束转化为队列稳定性问题,并对不需即时满足的柔性负荷(以电动汽车负荷为例)构造虚拟队列;最后,通过形成Lyapunov-drift-penalty函数,简化能量管理问题,根据实时运行状态确定控制决策,实现降低运行成本的目标。利用MATLAB编程,实现并测试上述管理算法。通过算例分析比较算法应用前后含能量路由器的能源集线器运行情况,验证了算法在降低运行成本方面的有效性。

关键词：能量路由器能量管理李雅普诺夫优化虚拟队列经济运行

基于暂态偏差能量的紧急控制效果超前评估方法

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中国电机工程学报 2018年第17期38卷 5118-5125页

作者：陈长胜马世英郑超刘伟东沈政委宋云亭朱存浩中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 国网天津市电力公司天津市河北区300072

受事先不可预料的因素的影响,基于预想故障制定的紧急控制措施在实际应用中可能失效。若能尽早发现措施失效的故障场景,可为追加控制或主动解列提供宝贵的决策时间。鉴于此,该文提出一种基于暂态偏差能量的紧急控制效果超前评估方法。... 详细信息

受事先不可预料的因素的影响,基于预想故障制定的紧急控制措施在实际应用中可能失效。若能尽早发现措施失效的故障场景,可为追加控制或主动解列提供宝贵的决策时间。鉴于此,该文提出一种基于暂态偏差能量的紧急控制效果超前评估方法。方法首先将预想故障场景下的仿真功角轨迹和广域测量系统（wide area measurement system,WAMS）提供的实测功角轨迹分别经互补群惯量中心–相对运动变换（complementary cluster center of inertia-relative motion,CCCOI-RM）后形成时变单机无穷大系统功角轨迹,然后根据轨迹偏差计算暂态偏差能量,根据暂态偏差能量的正负及其与预期暂稳裕度间的大小关系实时评估紧急控制措施的控制效果。最后,通过IEEE39节点算例及实际电网算例验证方法的有效性。

关键词：紧急控制控制效果评估轨迹偏差暂态偏差能量

15kW、120000r/min高速永磁同步电机的设计与分析

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15kW、120000r/min高速永磁同步电机的设计与分析

作者：荣存浩广西大学

学位级别：硕士

基于双层一致性协议的波浪发电集群协同控制策略

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太阳能学报 2024年第8期45卷 675-681页

作者：朱永强朱显浩华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

提出基于双层一致性协议的波浪发电集群协同控制策略。以直驱式发电装置为研究对象,分析浮子机械模型并推导装置功率构成。下层控制系统通过单机双自由度控制,实现装置输出功率稳定分量和波动分量的精准控制,最大限度地转化能量的同时,... 详细信息

提出基于双层一致性协议的波浪发电集群协同控制策略。以直驱式发电装置为研究对象,分析浮子机械模型并推导装置功率构成。下层控制系统通过单机双自由度控制,实现装置输出功率稳定分量和波动分量的精准控制,最大限度地转化能量的同时,实现波动分量的最小化。上层控制系统通过集群协同,在满足负荷需求和保证多单元多设备同时输出的前提下,考虑不同条件下的装置波浪吸收能力及储能能量状态,使其根据集群网络拓扑关系进行信息交互并调节下层信号。仿真结果表明,所提控制策略可动态分配各波浪发电单元输出,并逐步实现能量状态的一致化。

关键词：波浪发电功率控制控制系统一致性协议集群协同

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抗物理攻击的鲁棒水印算法研究及网络设计

抗物理攻击的鲁棒水印算法研究及网络设计

作者：朱留浩景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

随着互联网技术的发展,鲁棒水印技术在版权保护和信息安全等多个领域得到了广泛的应用。其中,传统鲁棒水印技术针对电子信道中的噪声攻击进行了大量研究。但由于主要依赖人工设计算法进行水印嵌入和提取,因此存在一定限制。对于复杂的... 详细信息

随着互联网技术的发展,鲁棒水印技术在版权保护和信息安全等多个领域得到了广泛的应用。其中,传统鲁棒水印技术针对电子信道中的噪声攻击进行了大量研究。但由于主要依赖人工设计算法进行水印嵌入和提取,因此存在一定限制。对于复杂的物理世界攻击,例如典型的屏幕拍摄攻击和纸张打印攻击,传统鲁棒水印技术的鲁棒性非常差。当前,基于深度学习的鲁棒水印算法不断涌现。这些算法通常设计噪声层来模拟现实世界噪声攻击,并将其加入水印网络中训练,以此增强抵抗现实世界对应的噪声攻击。同时,它们也能够较好地抵抗打印和屏摄等物理攻击,具有稳健的鲁棒性。然而,大多数基于卷积神经网络鲁棒水印算法都采用U-Net网络编码器进行嵌入水印信息,其网络存在一定局限性。这导致视觉质量和鲁棒性之间并未取得最佳平衡,即无法同时保持高视觉质量与高鲁棒性。此外,当前流行的鲁棒水印算法框架主要都由编码器、噪声层和解码器组成。但这种框架对于如何从实际拍摄的图像中区分出背景,准确定位水印图像的过程考虑并不充分。如一般使用可见标记来定位水印图像,但这会影响水印图像的整体视觉效果。因此,本文分别提出了基于Attention U-Net++网络的鲁棒水印算法和基于LiteHRNet定位网络与DUE编码器的鲁棒水印算法。具体内容如下:(1)基于Attention U-Net++网络的鲁棒水印算法。该算法提出了一种Attention UNet++的新型编码器,它融合了U-Net++和Attention U-Net的优点。通过将注意力机制嵌入进U-Net++网络架构中,可以有效地提取图像特征,并搜寻到待嵌入水印信息的最佳像素空间,从而提高视觉质量。此外,还设计了一种基于WGAN判别器的二次非线性增长的损失权重模式,以进一步提升性能。实验结果证明,与现有先进的Stega Stamp和RIHOOP算法等相比,所提出算法具有良好的视觉质量和鲁棒性。同时,针对物理攻击中的屏摄攻击与打印攻击,其解码正确率也有98%左右。(2)基于Lite-HRNet定位网络与DUE编码器的鲁棒水印算法。该算法提出了一种基于Lite-HRNet轻量型定位网络,其实现了不可见标记点的水印图像快速定位。为了生成高视觉质量的水印图像,设计了双层U-Net编码器DUE,它能更好的将水印信息与图像相融合并隐藏在人眼不可察觉的像素中。同时,在噪声层中加入了设计的重构噪声攻击,以增加抵抗噪声类型并提高鲁棒性。此外,为进一步提高水印算法性能,设计了基于判别器的WGAN-GP损失函数来监督优化模型训练。大量的实验证明,此算法实现了不可见标记的水印图像快速定位,同时其视觉质量和鲁棒性都具有良好性能。与最先进的几种水印算法相比,所提出算法对于抗物理攻击有更好的鲁棒性。

关键词：鲁棒水印卷积神经网络 Attention U-Net++网络 Lite-HRNet网络 WGAN-GP判别器