检索结果-南通市图书馆

电力系统科学计算在云数据中心的优化任务调配算法研究

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电网技术 2022年第11期46卷 4336-4345页

作者：杨挺韩旭涛姜含张剑智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 国网天津市电力公司天津市河北区300010

随着互联电网的规模不断扩大、结构的日趋复杂,以及状态感知的精细化,电力系统静态/暂态稳定分析等科学计算愈加复杂。鉴于此,针对电力科学计算基本范式-节点导纳矩阵的分解–协调DC计算范式,研究了其在云计算数据中心中优化调度配置方... 详细信息

随着互联电网的规模不断扩大、结构的日趋复杂,以及状态感知的精细化,电力系统静态/暂态稳定分析等科学计算愈加复杂。鉴于此,针对电力科学计算基本范式-节点导纳矩阵的分解–协调DC计算范式,研究了其在云计算数据中心中优化调度配置方法,提出了一种新型的最小割二叉树任务调度优化算法。通过将高时间复杂度电力科学计算请求分解为了多任务计算–通信均衡型有向无环图(directed acyclic graph,DAG),并采用所提算法优先映射虚拟机至物理机,最小化了整体求解时间,实现计算加速。最后,通过CloudSim数据中心仿真平台进行了118节点至13659节点超大规模电力系统的多种科学计算混合运行实验,结果表明无论是在数据中心轻载或重载场景,所提算法均能通过提升底层物理机资源利用率,获得较好的计算加速性能,为大规模电网复杂电力科学计算的数据中心实时求解提供了技术支撑。

关键词：分解–协调计算范式电力数据中心虚拟机映射关键路径最小割

电力系统科学计算在云数据中心的任务优化映射算法研究

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电力系统科学计算在云数据中心的任务优化映射算法研究

作者：韩旭涛天津大学

学位级别：硕士

伴随多区域互联电力系统的持续延扩,以及电力信息物理系统的逐步完善发展,与电力系统优化、运行、控制等相关的静态稳定分析、潮流计算、无功优化、暂态稳定分析等多种核心电力科学计算的时间复杂度大幅提升,且计算实时求解要求也愈来... 详细信息

伴随多区域互联电力系统的持续延扩,以及电力信息物理系统的逐步完善发展,与电力系统优化、运行、控制等相关的静态稳定分析、潮流计算、无功优化、暂态稳定分析等多种核心电力科学计算的时间复杂度大幅提升,且计算实时求解要求也愈来愈高。然而,传统电力科学计算加速方式多在单一服务器或简单服务器集群进行,受计算资源限制,加速性能提升有限。电力云数据中心集计算、存储、通信为一体,基于虚拟化等技术为大规模互联电网科学计算实时并行协调求解提供了可能。而电力科学计算请求至数据中心的映射结果对数据中心计算性能的发挥至关重要,故本文针对复杂电力科学计算任务至数据中心的映射展开研究,并提出一种电力系统统一任务流有向无环图构建方法以及基于最小割二叉树的任务映射算法,助力电力科学计算加速求解。首先通过对若干重要电力科学计算求解模型深入分析,提取出其共有的加速内核--源于节点导纳矩阵的分解-协调计算范式,以构建形成与之对应的多任务计算-通信均衡型有向无环图新模型。继而分析此任务流有向无环图及数据中心网络架构特点,综合考虑任务流有向无环图中各节点任务的计算时间复杂度以及任务间的数据交互量权重,采用所提最小割二叉树算法优先映射关键任务所在虚拟机至物理机,以最小化科学计算整体求解时间。最后于Cloud Sim数据中心仿真平台进行了IEEE 118至case 13659＿pegase超大规模电力系统的多种科学计算混合运行实验,结果表明无论是在数据中心轻载或重载场景,所提算法均能通过提升底层物理机资源利用率并降低数据中心网络吞吐量,进而获得更好的计算加速性能,为大规模电网复杂电力科学计算的数据中心实时求解提供了理论指导与技术支撑。

关键词：分解-协调计算范式电力数据中心任务映射关键路径最小割

量子计算技术在新型电力系统优化决策中的应用

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电力系统自动化 2024年

作者：李知艺许悦韩旭涛浙江大学电气工程学院

新型电力系统的规划、运行和市场运营等决策优化过程呈现变量激增、约束繁杂等特点，而量子计算具有运算并行和状态叠加等特性，为高效解决此类“维数灾难”难题提供了新的技术路径。文中围绕量子计算技术赋能新型电力系统决策优化的原... 详细信息

新型电力系统的规划、运行和市场运营等决策优化过程呈现变量激增、约束繁杂等特点，而量子计算具有运算并行和状态叠加等特性，为高效解决此类“维数灾难”难题提供了新的技术路径。文中围绕量子计算技术赋能新型电力系统决策优化的原理可行性及实现思路展开探析。首先，梳理分析量子计算应用于新型电力系统决策优化过程的先进性与局限性，构建量子-经典计算混合的变分量子决策优化框架。在此基础上，提炼新型电力系统典型优化问题的共性，推导统一的问题结构，形成可利用量子比特系统描述的能量模型。随后，提出基于量子近似优化算法的求解流程，寻找能量模型的极值，并映射得到原优化问题的最优解。最后，从软硬件、算法框架以及行业发展等角度提出思考与展望。

关键词：量子计算变分量子算法量子近似优化算法混合整数规划分布式计算

特高压气体绝缘组合开关设备现场冲击耐压试验及局部放电测量

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高电压技术 2015年第11期41卷 3659-3665页

作者：李军浩车斌韩旭涛张亮康钧李渊西安交通大学电气工程学院西安710049 青海电力公司电力科学研究院西宁810000

气体绝缘组合开关(GIS)采取现场组装的形式,现场试验对GIS的安全运行具有重要意义。为此,论述了国内外首次进行的1 100 kV特高压(UHV)GIS现场振荡型雷电冲击耐压试验和同时进行的特高频(UHF)局部放电测量试验。对特高压GIS现场冲击耐压... 详细信息

气体绝缘组合开关(GIS)采取现场组装的形式,现场试验对GIS的安全运行具有重要意义。为此,论述了国内外首次进行的1 100 kV特高压(UHV)GIS现场振荡型雷电冲击耐压试验和同时进行的特高频(UHF)局部放电测量试验。对特高压GIS现场冲击耐压试验的发生器形式、参数及现场试验流程进行了介绍,对比了内置式和外置式2种特高频局部放电测量方式得到的测量结果的差异。结果表明,外置传感器受到的干扰较大而内置传感器则不受外部干扰。适当减小限流电阻可提高电压的产生效率。此外,模块化冲击电压发生器配合振荡型冲击电压波形可以实现较高的产生效率和现场组装速度。利用内置式特高频传感器可以有效屏蔽发生器球隙放电的干扰,实现现场雷电冲击耐压试验时GIS内部局部放电的检测。

关键词：特高压 GIS 现场耐压试验振荡型冲击电压局部放电特高频

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电气设备局部放电检测技术述评

高电压技术 2015年第8期41卷 2583-2601页

作者：李军浩韩旭涛刘泽辉李彦明西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

局部放电检测被认为是电气设备最为重要和有效的绝缘状态评估方法,在电气设备绝缘状态的诊断和评估中得到了大量的研究和应用。从局部放电的检测方法、缺陷类型的模式识别及局部放电源的定位等几个方面进行归纳,综述了这些方面近年来的... 详细信息

局部放电检测被认为是电气设备最为重要和有效的绝缘状态评估方法,在电气设备绝缘状态的诊断和评估中得到了大量的研究和应用。从局部放电的检测方法、缺陷类型的模式识别及局部放电源的定位等几个方面进行归纳,综述了这些方面近年来的重要研究成果。讨论了带电检测和在线监测、不同检测方法的局限性、局部放电源的危险程度评估方法及不同类型电压作用下局部放电的检测等目前局部放电研究及实践中存在的问题,提出了今后研究和应用中可能的发展方向。认为应加强在线监测系统的可靠性和准确性,研究不同检测方法对不同缺陷检出的有效性,研究对局部放电检测结果更为合理和科学的评估方法,并进一步深入研究不同类型电压作用下的局部放电特性和检测方法。

关键词：局部放电:放电特性检测方法模式识别局放定位电压波形绝缘状态评估

正极性振荡型冲击电压下带尖刺SF6间隙击穿过程的数学模型构建

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中国电机工程学报 2018年第15期38卷 4612-4619页

作者：胡德贵张亮吴邦韩旭涛李军浩电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)

对GIS进行振荡冲击耐压试验有助于发现GIS的内部缺陷故障。对于GIS中较为常见的高压导杆尖刺缺陷,其在正极性振荡冲击电压下的击穿电压较低,但相应的击穿过程尚不是很明确。因此,该文基于SF6气体击穿的物理过程建立一种正极性振荡冲击... 详细信息

对GIS进行振荡冲击耐压试验有助于发现GIS的内部缺陷故障。对于GIS中较为常见的高压导杆尖刺缺陷,其在正极性振荡冲击电压下的击穿电压较低,但相应的击穿过程尚不是很明确。因此,该文基于SF6气体击穿的物理过程建立一种正极性振荡冲击电压下SF6绝缘间隙击穿过程的数学模型,对SF6绝缘间隙的放电过程进行数值计算。数学模型通过有效电子的产生、流注起始、先导发展3个部分定量描述间隙的放电过程,并考虑空间电荷的影响,阐述先导逐级发展的特性。通过在实体GIS上开展击穿试验,验证模型的准确性。该文所建立的模型可用于对正极性振荡冲击电压下SF6气体绝缘间隙的击穿过程进行数学描述,并对击穿特性进行定量计算。

关键词：放电过程振荡型冲击电压数学模型有效电子流注逐级先导 SF6

基于矩阵填充的泛在电力物联网电能质量数据修复算法

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电力系统自动化 2020年第2期44卷 13-21页

作者：杨挺李扬何周泽韩旭涛盆海波卢岩天津大学电气自动化与信息工程学院天津市300072 国家电网辽宁省电力有限公司电力科学研究院辽宁省沈阳市110006

电网智能优化运行依赖于对系统的泛在感知和完整正确的数据支持,这也是泛在电力物联网感知层必然要达到的最基本要求。在泛在电力物联网应用中,获取完整正确的量测数据是治理电能质量问题的基础。然而,在实际电网采集传输的全环节中,会... 详细信息

电网智能优化运行依赖于对系统的泛在感知和完整正确的数据支持,这也是泛在电力物联网感知层必然要达到的最基本要求。在泛在电力物联网应用中,获取完整正确的量测数据是治理电能质量问题的基础。然而,在实际电网采集传输的全环节中,会不可避免地发生数据残缺。针对上述情况,提出基于低秩矩阵填充理论的泛在电力物联网电能质量感知数据补全新方法。首先证明了电能质量数据具有近似低秩的特性,以此为依据,设计多范数联合的秩优化模型,并应用交替方向乘子法将其分解为若干子问题分别求解。同时针对传统交替方向乘子法求解缓慢的问题,提出自适应迭代步长最优选取策略,加快模型求解速度。通过电压暂升、电压中断、脉冲振荡、电压暂降、谐波污染等高频故障场景验证所提方法的有效性,实验结果表明所提方法适用于多场景下的电能质量数据恢复,在缺失50%数据时仍能保证数据矩阵恢复误差在3%以内。

关键词：泛在电力物联网电能质量数据缺失矩阵填充交替方向乘子法

基于光电复合传感器的GIS局放检测方法研究

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中国电机工程学报 2018年第22期38卷 6760-6768页

作者：韩旭涛刘泽辉李军浩杨景刚电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049 国网江苏省电力公司电力科学研究院江苏省南京市211103

气体绝缘组合开关(gas insulated switchgear,GIS)设备内部发生局部放电时,会产生并向外辐射光和电磁波信号,通过测量产生的光和电磁波信号可以实现对局部放电的检测。局部放电特高频法目前已被广泛应用于GIS中局部放电的检测。光测法... 详细信息

气体绝缘组合开关(gas insulated switchgear,GIS)设备内部发生局部放电时,会产生并向外辐射光和电磁波信号,通过测量产生的光和电磁波信号可以实现对局部放电的检测。局部放电特高频法目前已被广泛应用于GIS中局部放电的检测。光测法具有灵敏度高、对电磁干扰完全免疫等优点,拥有广阔的应用前景,但由于未解决传感器安全植入GIS内部的问题,目前尚无现场应用。将荧光光纤和GIS内置特高频传感器相结合,研制出用于GIS内部局部放电检测的新型光电复合传感器。仿真结果表明,复合传感器在不影响GIS内部电场分布以及内置特高频传感器性能的基础上,实现了荧光光纤的植入;实体GIS局部放电检测试验显示复合传感器可同时检测局部放电中光和特高频信号,对于金属尖刺缺陷,荧光光纤法具有更高的检测灵敏度。光测法的检测幅值和放电量近似为线性关系。随着缺陷和传感器距离的增加,光信号幅值呈现每厘米约2.2%的衰减。研究结果为GIS中局部放电检测提供了一种更加灵敏、可靠的检测方法。

关键词：气体绝缘组合开关局部放电荧光光纤特高频内置传感器复合传感器

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GIS中局部放电光信号传播特性仿真研究

西安交通大学学报 2018年第6期52卷 128-134页

作者：韩旭涛刘泽辉张亮李军浩杨景刚西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 江苏省电力公司电力科学研究院南京210003

为了探究传播距离、结构、接收角度、部件等因素对气体绝缘组合电器(GIS)局部放电光信号传播特性的影响规律,根据实际GIS结构尺寸,建立仿真模型。研究了不同距离、不同GIS结构、不同放电源位置以及存在带通气孔绝缘子的条件下,光学传感... 详细信息

为了探究传播距离、结构、接收角度、部件等因素对气体绝缘组合电器(GIS)局部放电光信号传播特性的影响规律,根据实际GIS结构尺寸,建立仿真模型。研究了不同距离、不同GIS结构、不同放电源位置以及存在带通气孔绝缘子的条件下,光学传感器接收光子数和光通量的变化规律。结果表明:传感器接收的总光子数和最大光通量随着光信号传播距离的增加而减小;传播距离相同时,L型结构中传感器接收的光子数和光通量约为直线型结构的55%,T型结构约为直线型结构的35%;放电源位于导杆四周不同位置时,传感器正对放电源时检测到的总光子数和最大光通量最大,其他角度下检测结果相似,放电源位于外壳四周时,传感器检测到的光信号相差不大;光信号通过带通气孔的盆式绝缘子时,相同距离下传感器接收的光子数仅为不存在绝缘子时的14%,光信号明显减弱。

关键词：气体绝缘组合电器局部放电光学传感器光通量