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基于EEMD-CBAM-BiLSTM的牵引负荷超短期预测

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电工技术学报 2024年

作者：钟吴君李培强涂春鸣湖南大学电气与信息工程学院

针对电气化铁路牵引负荷难以预测的问题，构建了一种由集合经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition，EEMD）、改进型卷积块注意力模块（Convolutional Block Attention Module，CBAM）和双向长短期神经网络（Bidirectiona... 详细信息

针对电气化铁路牵引负荷难以预测的问题，构建了一种由集合经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition，EEMD）、改进型卷积块注意力模块（Convolutional Block Attention Module，CBAM）和双向长短期神经网络（Bidirectional Long Short-Term Memory Neural Network，BiLSTM）组合成的EEMD-CBAM-BILSTM预测方法，有效降低了牵引负荷超短期预测误差与计算成本。首先，通过EEMD将牵引负荷数据分解为多个稳定、有规律的时序模态函数，突出负荷数据的时序特征；其次，将分解好的各分量整体通入由卷积神经网络（Convolutional Neural Networks， CNN）和改进型CBAM组成的特征提取模块提取全局时序特征；最后，利用贝叶斯优化（Bayesian Optimization，BO）搜寻BiLSTM最优参数，并将全局特征通入优化后的神经网络进行超短期时序预测。仿真算例表明，本文所提预测框架在各预测步长下均能很好地把握牵引负荷变化趋势，显著提升了牵引负荷预测的精度。

关键词：牵引负荷预测集合经验模态分解双向长短期神经网络贝叶斯优化卷积块注意力模块卷积神经网络

基于多模型并行集成框架的风电功率异常数据识别

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电力系统及其自动化学报 2023年第11期35卷 133-142页

作者：陈江雨李培强钟吴君湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

风电机组在实际运行过程中因通信故障或人为因素会产生大量异常数据,对工况评估和出力预测带来较大影响,故需要对风电功率异常数据进行处理。通过分析风电功率数据特征和异常数据产生原因,提出了一种多模型并行集成框架的风电功率异常... 详细信息

风电机组在实际运行过程中因通信故障或人为因素会产生大量异常数据,对工况评估和出力预测带来较大影响,故需要对风电功率异常数据进行处理。通过分析风电功率数据特征和异常数据产生原因,提出了一种多模型并行集成框架的风电功率异常数据识别方法。该方法采用最近邻隔离方法和局部离群因子方法的构建异常检测模型池,再经并行集成框架进行二次筛选合并,得出最终识别结果。利用单一最近邻隔离方法、局部离群因子方法和顺序集成方法在不同风电场实际数据集上进行对比验证。算例验证结果表明,所提方法能有效识别各类异常数据,提升风功率预测模型精度,具有较强的通用性。

关键词：风电功率数据异常数据处理并行集成框架最近邻隔离局部离群因子

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基于风功率波动平抑的复合储能两次功率分配容量配置方法研究

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电网技术 2023年第10期47卷 4111-4120页

作者：毛志宇李培强马德鑫肖家杰钟吴君涂春鸣湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 北京交通大学电子信息工程学院北京市海淀区100044

针对风功率波动平抑场景,提出了一种锂电池-超级电容复合储能容量配置新方法,将容量配置划分为复合储能总功率分配和内部功率解耦两个过程。首先采用自适应时间窗小波包方法平滑风电功率,可根据风波动情况自适应规划滤波时间窗,在时间... 详细信息

针对风功率波动平抑场景,提出了一种锂电池-超级电容复合储能容量配置新方法,将容量配置划分为复合储能总功率分配和内部功率解耦两个过程。首先采用自适应时间窗小波包方法平滑风电功率,可根据风波动情况自适应规划滤波时间窗,在时间窗内自适应确定小波包分解层数,兼顾整体风功率平滑和局部风电功率跟踪,减小了复合储能系统总功率;然后基于多项式拟合滤波(Savitzky-Golay,SG)解耦内部功率,在此基础上构建以寿命周期净效益最大为目标的复合储能容量配置模型,并提出一种改进哈里斯鹰算法(improved elite Harris hawks optimizer,IEHHO)求解模型。该算法通过引入精英等级策略加强优势个体的信息共享,并提出非线性能量函数和高斯随机游走策略平衡各阶段搜索能力,避免限于局部最优。最后,基于实际风电场数据验证了所提策略的有效性、所提算法的高效性及配置方案的合理性。

关键词：复合储能系统自适应时间窗小波包多项式拟合滤波寿命周期成本效益模型改进哈里斯鹰算法

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含垃圾焚烧电厂的综合能源系统优化调度研究

含垃圾焚烧电厂的综合能源系统优化调度研究

作者：钟吴君长沙理工大学

学位级别：硕士

能源低碳化必使新能源得到快速发展。但新能源出力的反调峰、随机性与波动性等因素对电力系统带来巨大的影响。垃圾焚烧电厂在完成城市垃圾清理任务、缓解垃圾围城局面的同时,能为含大规模新能源电力系统提供更为清洁、安全、灵活、经... 详细信息

能源低碳化必使新能源得到快速发展。但新能源出力的反调峰、随机性与波动性等因素对电力系统带来巨大的影响。垃圾焚烧电厂在完成城市垃圾清理任务、缓解垃圾围城局面的同时,能为含大规模新能源电力系统提供更为清洁、安全、灵活、经济的辅助服务。研究垃圾焚烧电厂参与含新能源综合能源系统优化运行、从源荷两侧进行优化调度,对促进我国能源转型、多能源互补、工程应用等具有较大的理论与实践价值。研究针对由风电机组、垃圾焚烧电厂、地源热泵装置组成的综合能源系统,分析其结构、并网运行方式等特点,通过分析综合能源系统内部垃圾焚烧电厂与地源热泵装置两个子模块的运行机理与系统结构,揭示现有垃圾焚烧电厂能效水平较低、大量烟气余热未得到有效利用等问题,并利用地源热泵设备特性提出解决方案并论证其合理性。为提高综合能源系统整体能效与经济性,扩大风电等新能源的消纳空间,对垃圾焚烧电厂与地源热泵的框架结构改进,利用余热回收装置回收经处理过后烟气中的大量余热,并利用了地源热泵将提取的能量进行转移,与垃圾焚烧电厂热电联产机组一同供热,并对该综合能源系统进行整体建模,并以调度周期内综合能源系统系统整体运行收益最大为目标,建立日前优化调度模型。仿真对比分析了两种情景下综合能源系统整体收益,算例结果验证了该方法与模型使综合能源系统在经济性、能效与新能源消纳方面得到有效提升。为进一步消纳风电、减少外部购电成本,并降低风电波动性对电力系统带来的影响,考虑充分调动负荷侧资源。通过对负荷类型与需求响应类型进行深入分析、对各类需求响应的响应速度与能力综合考虑,建立日前-日内双阶段优化调度模型,该模型在日前阶段调用价格型需求响应与可中断负荷(IL)资源,削减弃风量与外部购电量,以增加综合能源系统运行收益;在日内阶段,以日前优化的运行方式为基础,调用结合热泵装置灵活调度性的热需求响应与直接负荷控制(DLC)资源,实时修正负荷与地源热泵出力,跟随风电出力变化。算例仿真多种需求响应不同的参与情况,结果验证了所建模型的合理性与有效性。考虑协调控制源荷两侧资源的含风电与垃圾焚烧电厂的综合能源系统优化调度,可有效减少弃风量与风电波动带来的影响,并增加其经济效益。随着我国能源结构转型的发展,垃圾焚烧电厂灵活参与市场调度必将具有广阔发展空间。

关键词：垃圾焚烧电厂综合能源系统风电消纳余热回收优化调度需求侧响应

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深红至近红外碳点光热特性研究进展

发光学报 2024年第1期45卷 11-24页

作者：吴君曲松楠澳门大学应用物理及材料工程学院教育部联合重点实验室中国澳门999078 澳门大学科技学院物理化学系中国澳门999078 澳门大学教育部精准肿瘤学前沿科学中心中国澳门999078

碳点(CDs)作为一种新型光热纳米材料引起了肿瘤治疗领域的关注。然而,作为光热剂,碳点在深红(DR)至近红外(NIR)区域的光热转换效率有限。此外,碳点对肿瘤组织的靶向性也是急需解决的一个重要问题。本综述介绍了一些增强碳点深红或近红... 详细信息

碳点(CDs)作为一种新型光热纳米材料引起了肿瘤治疗领域的关注。然而,作为光热剂,碳点在深红(DR)至近红外(NIR)区域的光热转换效率有限。此外,碳点对肿瘤组织的靶向性也是急需解决的一个重要问题。本综述介绍了一些增强碳点深红或近红外吸收和光热转换效率的实用策略,包括尺寸调整、元素掺杂、表面修饰、半导体耦合和生物大分子包覆等。基于这些策略可以构建合适的碳点及其复合物,实现对肿瘤的靶向光热治疗。最后,我们希望建立高效的肿瘤识别和光热治疗一体化系统,实现碳点在肿瘤治疗中的临床应用,并为解决肿瘤相关问题和促进健康发展提供重要的科学意义和应用价值。

关键词：碳点近红外吸收光热特性光热疗法

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金童玉女

花城 2024年第3期 127-134页

作者：吴君不详

三伏过去没几天,在日头晒得最猛的一个中午,牟榕榕看到蜻蜓卷成一个黑团在榕树下方盘旋。去年的情景又浮现在眼前,可是她除了回到起点再无所获。不仅如此,牟榕榕还生出了仇恨,对象不是别人,而是她的前夫李明杰。

关键词：榕树下蜻蜓仇恨

国际比较视角下高等教育职普融通的经验借鉴及路径优化

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职教论坛 2024年第6期40卷 32-41页

作者：吴君逸华东师范大学职业教育与成人教育研究所上海200062

当前,我国职业教育与普通教育之间的分离与割裂,不仅阻碍了专业人才的系统化培养而且未能满足受教育者对教育公平和个人全面发展的诉求,因而,职普融通成为国家教育改革的重要目标。世界主要发达国家在高等教育职普融通的实践探索中逐渐... 详细信息

当前,我国职业教育与普通教育之间的分离与割裂,不仅阻碍了专业人才的系统化培养而且未能满足受教育者对教育公平和个人全面发展的诉求,因而,职普融通成为国家教育改革的重要目标。世界主要发达国家在高等教育职普融通的实践探索中逐渐形成了各自独特的职普融通类型,根据融合性与贯通性的主次关系,发达国家高等教育职普融通类型可以划分为以德国为代表的融通并济型、以美国为代表的融合为主型和以澳大利亚为代表的贯通为主型。发达国家不同类型的高等教育职普融通在政策供给、主体协同与机制设计三个方面各有侧重和特点。针对当前我国高等教育职普融通存在的系统性失位问题、主体协同性失调问题以及制度性失配问题,借鉴国际经验,可以从优化政策配置、促进主体供能、完善机制供应等三个方面为促进我国高等教育职普融通提供良好的生态,因地制宜勾勒具有中国特色的高等教育职普融实践路径。

关键词：国际比较职普融通高等教育

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5E教学模式下初中数学一元二次方程的深度学习研究

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5E教学模式下初中数学一元二次方程的深度学习研究

作者：吴君琳广州大学

学位级别：硕士

《义务教育数学课程标准(2022年版)》提出发展学生数学核心素养,强调从数学知识符号学习转向知识的内容本质和数学思想方法的应用,实现深度学习.目前数学教学中存在以下现象:数学知识与生活相脱离,忽视学生的能动性,由此造成课堂“满堂... 详细信息

《义务教育数学课程标准(2022年版)》提出发展学生数学核心素养,强调从数学知识符号学习转向知识的内容本质和数学思想方法的应用,实现深度学习.目前数学教学中存在以下现象:数学知识与生活相脱离,忽视学生的能动性,由此造成课堂“满堂灌”.近年来,我国在生物,物理、数学等学科中应用5E教学模式有一定的进展,研究表明5E教学模式与深度学习的理念契合.一元二次方程具有重要的教育价值.在本研究主要以一元二次方程为载体,探讨基于深度学习的5E教学模式在初中数学教学中的效果.具体研究方法为文献分析法、问卷调查法、实验研究法、访谈法,研究内容主要分为以下三个部分.在理论研究部分,通过查阅相关文献资料,分析5E教学模式在数学中的优势,明确深度学习、5E教学模式的内涵与特点,并分析两者的关系,将建构主义理论、布鲁姆认知目标理论等作为本研究的理论基础.从课程标准、教材内容和数学史三个方面梳理一元二次方程的内容,详细说明一元二次方程在数学中重要性和其中蕴含的教育价值.在调查研究部分,为了解初中学生在数学学习的现状,编制学生调查问卷和教师访谈提纲,并在广州市某中学展开调查,结合学生的调查结果与教师访谈记录分析当前数学课堂教与学中存在的问题,一是学生当前学习主动性不高;二是教学中忽视学生的主体性;三是学生建构和应用知识的能力较弱;四是学生缺乏批判反思能力.在教学设计和实践部分,构建基于深度学习的5E教学模式的模型,并参照该模型给出“一元二次方程的概念”、“解一元二次方程(配方法)”两个教学设计案例,通过教学实践,验证了基于深度学习的5E教学模式对学生的学习兴趣、课堂的参与度、学习成绩都有一定提高,有助于提升学生的知识建构能力和问题解决能力,从而为一线初中数学教师在数学教学中提供一种新的教学模式.

关键词：深度学习 5E教学模式一元二次方程

改进YOLOv7的绝缘子与均压环缺陷检测方法

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光电子·激光 2024年

作者：吴君韩翀王新良河南理工大学物理与电子信息学院

针对YOLOv7算法在复杂背景下对输电线路中绝缘子与均压环进行检测时易出现漏检、误检的问题，提出一种改进YOLOv7的输电线路绝缘子与均压环缺陷检测方法。首先，在主干网络中引入GSConv模块，实现通道间特征信息的交换，提高检测精度并... 详细信息

针对YOLOv7算法在复杂背景下对输电线路中绝缘子与均压环进行检测时易出现漏检、误检的问题，提出一种改进YOLOv7的输电线路绝缘子与均压环缺陷检测方法。首先，在主干网络中引入GSConv模块，实现通道间特征信息的交换，提高检测精度并降低参数量；其次，将基于归一化的注意力(normalization-based attention，NAM)与C2f(csplayer＿2conv)结构相结合，构建NAM-C2f模块，重构Head网络，增强特征融合质量；再次，引入全局注意力机制(global attention mechanism，GAM)，提升对缺陷目标的识别能力；最后，采用MPDIoU Loss作为边框回归损失函数，提高模型收敛速度和回归精度。实验结果表明，改进后算法的平均精度均值达到95.13%，相比于原算法提升6.57%，参数量下降了5.59MB，有效提高了对绝缘子与均压环缺陷目标的检测精度，改善了检测任务中的漏检和误检问题。

关键词： YOLOv7 深度学习目标检测 GSConv模块注意力模块 MPDIoU