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考虑电-热等效虚拟储能的综合能源系统低碳经济调度

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电力建设 2024年第3期45卷 16-26页

作者：张志一窦震海于润泽胡亚春陈佳佳尹文良山东理工大学电气与电子工程学院山东省淄博市255000

针对传统的实体储能设备因建设成本较高而难以大规模应用的问题,提出了考虑电-热等效虚拟储能的综合能源系统低碳经济调度模型。首先,通过采用住宅用户热舒适度这一指标调节热负荷并与热电联产(combined heat and power, CHP)机组相结合... 详细信息

针对传统的实体储能设备因建设成本较高而难以大规模应用的问题,提出了考虑电-热等效虚拟储能的综合能源系统低碳经济调度模型。首先,通过采用住宅用户热舒适度这一指标调节热负荷并与热电联产(combined heat and power, CHP)机组相结合,形成热力等效虚拟储能。其次,将碳捕集设备视为可调节负荷并与需求侧响应一起作为电力等效虚拟储能参与削峰填谷。此外,在负荷低谷时碳捕集设备以最大功率运行可以有效降低CHP机组的CO_(2)排放量。最后,以购能成本、弃风成本、CO_(2)封存成本、碳交易成本、需求响应补偿成本之和最小为目标建立模型。算例仿真结果表明同时考虑热力等效虚拟储能、需求响应与碳捕集设备协同作用,提高了综合能源系统整体的风能渗透率与经济性,同时降低了CO_(2)的排放量。

关键词：综合能源系统虚拟储能热电联产(CHP) 需求响应碳交易

基于分布鲁棒和改进纳什谈判的多微网-共享储能运行优化策略

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电力建设 2024年第7期45卷 100-112页

作者：胡亚春窦震海张志一于润泽陈佳佳尹文良山东理工大学电气与电子工程学院山东省淄博市255000

促进可再生能源消纳,提高能源效率已成为电力系统的重要发展方向。提出了一种考虑能源出力不确定性及合作贡献差异性的多微网-共享储能系统运行优化策略。基于纳什谈判建立成本优化模型并将其分解为两个子问题,以降低求解难度。子问题P... 详细信息

促进可再生能源消纳,提高能源效率已成为电力系统的重要发展方向。提出了一种考虑能源出力不确定性及合作贡献差异性的多微网-共享储能系统运行优化策略。基于纳什谈判建立成本优化模型并将其分解为两个子问题,以降低求解难度。子问题P1基于综合范数建立两阶段分布鲁棒优化模型,确定最恶劣情景下整体成本最小化的储能容量配置、交互功率及综合需求响应计划;子问题P2基于改进纳什谈判进行非对称议价完成交易支付,考虑能量贡献大小与荷电状态变化分配合作收益。两个子问题分别采用列与约束生成算法和交替方向乘子法迭代求解。实例结果表明,分布鲁棒优化可以实现经济性与鲁棒性的平衡;基于改进纳什谈判的交易支付能够合理分配合作收益,维护合作积极性。

关键词：多微电网共享储能系统两阶段分布鲁棒非对称纳什议价合作博弈

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模态分解的电能质量检测探究实验教学实践

计算机仿真 2024年第1期41卷 293-300页

作者：窦震海王雅静梅宇张祥珂山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255091

针对“现代信号处理”课程的教学难点,以模态分解法(EMD)的电能质量扰动信号检测为例,进行了探究性实验教学仿真与实践。在教学过程中,引导学生对传统EMD电能质量检测法精度偏低的问题进行探究。然后根据探究结果,融合SVD滤波、ICEEMDA... 详细信息

针对“现代信号处理”课程的教学难点,以模态分解法(EMD)的电能质量扰动信号检测为例,进行了探究性实验教学仿真与实践。在教学过程中,引导学生对传统EMD电能质量检测法精度偏低的问题进行探究。然后根据探究结果,融合SVD滤波、ICEEMDAN及排列熵(PE)等多种现代信号处理技术,提出了SVD-ICEEMDAN-PE的电能质量扰动检测方法,能够提高精测精度。在此基础上,设计信号降噪、算法性能分析、扰动信号检测、实验信号检测等多个仿真对方法的有效性进行了验证。探究性实验教学是理论教学的延伸和拓展,教学过程注重以学生为中心,引导学生体会思考-探索-解决问题的科研方法,从而激发学生求学—求知—钻研的科研精神。

关键词：现代信号处理探究性实验电能质量经验模态分解

基于自适应VMD和优化DFNN的剩余电流识别

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电测与仪表 2022年

作者：张祥珂王雅静窦震海白云鹏王玮山东理工大学电气与电子工程学院

为实现剩余电流装置（RCD）快速故障识别，提高用电安全性，提出一种基于自适应变分模态分解（AVMD）和优化动态模糊神经网络（DFNN）的故障剩余电流识别方法（AVMD-DFNN）。通过经验模态分解法自适应确定VMD的分解参数，实现剩余电流...

为实现剩余电流装置（RCD）快速故障识别，提高用电安全性，提出一种基于自适应变分模态分解（AVMD）和优化动态模糊神经网络（DFNN）的故障剩余电流识别方法（AVMD-DFNN）。通过经验模态分解法自适应确定VMD的分解参数，实现剩余电流信号的降噪。提取剩余电流信号的特征参数，经降维处理后作为DFNN识别剩余电流的分类指标。通过最小输出法优化DFNN，去除冗余模糊规则函数，从而实现RCD快速故障识别。仿真结果表明，AVMD-DFNN具有较高的识别准确率和速度，为研制新型自适应剩余电流装置提供了理论参考。

关键词：

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基于螺旋搜索机制的行星搜索算法

电子测量技术 2022年第18期45卷 80-85页

作者：司书千窦震海王梓辰董军山东理工大学电气与电子工程学院淄博255000

螺旋搜索机制的全局搜索能力强,广泛用于萤火虫算法及鲸鱼搜索算法,但其收敛速度慢,收敛精度低,局部搜索能力较差。通过改变收敛范围较小时的搜索模式,提出了局部螺旋搜索来提高其局部搜索能力,并引入变异操作提高其局部搜索能力,提出... 详细信息

螺旋搜索机制的全局搜索能力强,广泛用于萤火虫算法及鲸鱼搜索算法,但其收敛速度慢,收敛精度低,局部搜索能力较差。通过改变收敛范围较小时的搜索模式,提出了局部螺旋搜索来提高其局部搜索能力,并引入变异操作提高其局部搜索能力,提出了行星搜索算法。通过对单峰及多峰值测试函数对该算法进行验证。结果表明行星搜索算法在收敛速度、搜索精度及局部搜索能力等方面较粒子群算法、萤火虫算法及鲸鱼搜索算法等有明显提升。

关键词：螺旋搜索搜索范围行星搜索算法全局收敛性收敛精度

基于议价能力的风-光-CHP多主体优化运行策略

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电力建设 2023年第1期44卷 118-128页

作者：解瑞硕于泽旭窦震海乔萌萌赵晔王媛媛山东理工大学电气与电子工程学院山东省淄博市255000

针对综合能源系统中主体的个体理性未被充分考虑,以及电力系统越来越重视可再生能源消纳和降低碳排放量的问题,提出了一种考虑议价能力的风-光-热电联产(combined heat and power, CHP)多主体能源系统优化运行策略。首先将综合能源系统... 详细信息

针对综合能源系统中主体的个体理性未被充分考虑,以及电力系统越来越重视可再生能源消纳和降低碳排放量的问题,提出了一种考虑议价能力的风-光-热电联产(combined heat and power, CHP)多主体能源系统优化运行策略。首先将综合能源系统划分为风电主体、光伏主体和热电联产(combined heat and power, CHP)主体,构建其合作运行模型,并在CHP主体中增加电制氢技术和阶梯型碳交易机制;然后,基于纳什谈判理论建立了风-光-CHP多主体合作运行模型,并由于所提合作运行模型的非凸性,将其分解为系统运行成本最小化问题(P1)和交易支付问题(P2);在P2中,提出考虑经济和环境增幅的议价能力模型,各主体根据自身议价能力来实现收益的公平分配;最后,为了保护各主体合作时的隐私,采用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM),对P1和P2进行分布式求解。结果表明:考虑议价能力的风-光-CHP优化运行策略不仅可以实现合作收益的公平分配,而且能有效缓解弃风、弃光和碳排放问题。此外,验证了电制氢技术相比电转气技术更能促进系统的低碳经济运行。

关键词：综合能源系统纳什谈判议价能力电制氢技术可再生能源消纳

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多策略改进的自适应动态鲸鱼优化算法

计算机工程与设计 2022年第9期43卷 2638-2645页

作者：王梓辰窦震海董军司书千王晨山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 国家电网聊城市供电公司营销部山东聊城252000

为解决鲸鱼优化算法收敛精度低、易陷入局部最优等问题,采用多种策略对算法进行改进,提出一种自适应动态鲸鱼优化算法。引入立方混沌映射初始化提升初始解的遍历性;引入自适应惯性权重系数并对收敛因子非线性改进,平衡全局搜索与局部搜... 详细信息

为解决鲸鱼优化算法收敛精度低、易陷入局部最优等问题,采用多种策略对算法进行改进,提出一种自适应动态鲸鱼优化算法。引入立方混沌映射初始化提升初始解的遍历性;引入自适应惯性权重系数并对收敛因子非线性改进,平衡全局搜索与局部搜索能力;对螺旋搜索方程改进,使鲸鱼动态地调整搜索形状,提升算法的全局搜索能力以突破局部最优;为增强算法跳出局部最优的能力,引入广义反向学习机制。采用12个基准测试函数对算法检验,其结果表明,改进的鲸鱼算法有效提升了算法的收敛精度。

关键词：鲸鱼优化算法立方混沌映射惯性权重非线性收敛因子动态螺旋广义反向学习

基于均生函数-最优子集回归模型的短期电力负荷预测方法

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农业工程学报 2013年第14期29卷 178-184页

作者：窦震海杨仁刚焦娇中国农业大学信息与电气工程学院北京100081 山东理工大学电气与电子工程学院淄博255091

为进一步提高电力负荷预测的精度和运算速度,针对短期负荷预测样本数据既有趋势性又有波动性的特点,采用均生函数-最优子集回归(mean generating function-optimal subset regression,MGF-OSR)建立预测模型。相对于均生函数主成分回归(m... 详细信息

为进一步提高电力负荷预测的精度和运算速度,针对短期负荷预测样本数据既有趋势性又有波动性的特点,采用均生函数-最优子集回归(mean generating function-optimal subset regression,MGF-OSR)建立预测模型。相对于均生函数主成分回归(mean generating function-principal component analysis,MGF-PCA)模型,该方法引入了一阶、二阶差分序列对高频部分进行拟合,又建立累加生成序列拟合其趋势,通过均值生成函数(MGF)将上述所有序列构建出预测因子矩阵,采用双评分准则进行粗选,剔除评分较低的因子,其他预报因子经组合寻优后得到最优子集并以此建立预测模型。实例分析表明,该模型预测的平均相对误差可低至2.42%,明显优于主成分回归模型的预测精度。

关键词：电力系统负荷数学模型短期负荷预测均值生成函数最优子集回归

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动态光散射混合非负截断奇异值反演

中国激光 2013年第6期40卷 264-269页

作者：窦震海王雅静申晋刘伟高珊珊山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255049 中国农业大学信息与电气工程学院北京100081

为了提高动态光散射(DLS)粒径反演精度,考虑到粒径分布(PSD)的非负性及截断奇异值反演(TSVD)法的抗干扰性,比较了信赖域法(Trust)及内点牛顿法(IPN)非负约束的TSVD反演的特性,并结合两者特性,提出了一种Trust与IPN相结合的截断奇异值(Tr... 详细信息

为了提高动态光散射(DLS)粒径反演精度,考虑到粒径分布(PSD)的非负性及截断奇异值反演(TSVD)法的抗干扰性,比较了信赖域法(Trust)及内点牛顿法(IPN)非负约束的TSVD反演的特性,并结合两者特性,提出了一种Trust与IPN相结合的截断奇异值(Trust-IPN-TSVD)粒径反演方法。该方法继承了Trust-TSVD及IPN-TSVD方法的优点。通过模拟200～500nm单峰、100～700nm双峰分布颗粒Trust、IPN及Trust-IPN三种TSVD方法的反演结果可以看出:相对于Trust-TSVD,Trust-IPN-TSVD最多分别可改善单峰、双峰分布颗粒反演PSD峰值误差、相对误差为1.68%、0.2461,1.41%、0.0587,且它的PSD更平滑;相对于IPN-TSVD,Trust-IPN-TSVD最多可改善单、双峰分布颗粒反演PSD峰值误差、相对误差为4.52%、3.710,9.47%、0.4229,且它的PSD明显变窄。因此,Trust-IPN-TSVD法的反演PSD具有较高的精度及较好的平滑性,更符合理论分布。最后实测颗粒的反演结果证实了该结论。

关键词：测量动态光散射粒径反演截断奇异值分解信赖域内点牛顿法