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基于自适应图注意力网络的多时间尺度配电网重构与无功功率协同优化

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南方电网技术 2024年

作者：滕杰刘会家肖懂三峡大学电气与新能源学院

随着配电网与新能源的发展，分布式电源（distributed generation, DG）广泛应用，DG的强间歇性、配电网络的空间分布特性以及配电网电气量的时序性，导致考虑维度单一的传统优化方法和优化算法在无功优化问题上难以实现配电网最优运行... 详细信息

随着配电网与新能源的发展，分布式电源（distributed generation, DG）广泛应用，DG的强间歇性、配电网络的空间分布特性以及配电网电气量的时序性，导致考虑维度单一的传统优化方法和优化算法在无功优化问题上难以实现配电网最优运行。在此背景下，本文将配电网的空间分布特性与时间序列特性同时纳入考虑，提出一种基于自适应图注意力网络的多时间尺度配电网重构与无功协同优化：基于自适应邻接矩阵与空间注意力机制改进的图卷积网络（Graph convolution network, GCN）进行空间相关性建模，采用多时间尺度划分与双向门控循环网络（Bi-GRU）网络优化进行时间相关性建模，进而获得整体优化模型；同时，将含分布式电源的配电网重构与无功优化协同考虑，并利用传统无功装置与柔性智能开关（soft open point, SOP）进行协同优化。最后，通过改进的IEEE 33节点配电系统进行实验并验证，结果表明本文所述方法在不同渗透率下平均降损达55.83%，相比于深度学习模型平均网损降低10.1%，保证每小时整体电压水平波动小于0.0055p.u.，验证了本文模型在无功优化问题有效性与准确性。

关键词：无功功率优化分布式电源配电网图卷积 SOP 多时间尺度

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反倾销嵌入全球生产网络的级联效应仿真研究

管理科学学报 2024年第8期27卷 1-22页

作者：乔小勇吴晓雪薛蕊 Claude Baron 沈煌南赵乔北京工业大学经济与管理学院北京100124 法国国家科学研究中心系统分析与架构实验室图卢兹31031 复旦大学管理学院上海200437 首都经济贸易大学经济学院北京100071

本研究将复杂网络理论应用于投入产出模型并将其引入宏观经济学生产函数理论模型,对反倾销嵌入全球生产网络的内在机理与其产生的级联效应展开探讨与仿真模拟分析.研究发现:基于网络视角与投入产出关系,反倾销冲击对中间产品的贸易抑制... 详细信息

本研究将复杂网络理论应用于投入产出模型并将其引入宏观经济学生产函数理论模型,对反倾销嵌入全球生产网络的内在机理与其产生的级联效应展开探讨与仿真模拟分析.研究发现:基于网络视角与投入产出关系,反倾销冲击对中间产品的贸易抑制作用要明显大于最终产品,多次跨境的中间品将会累积增加反倾销带来的贸易成本;反倾销带来的行业引致需求量降低与出口贸易受到抑制以及行业与国家总产出水平的波动等影响,会沿着以中间品贸易为基础的全球生产网络中的投入产出关系进行传播,从而产生显著的级联效应,并且该效应会随着不同国家-部门节点之间的联系紧密程度(贸易量)的降低而衰减;反倾销产生的级联效应不仅涉及全球生产网络中直接关联节点即涉案国(调查国与被调查国)的国内上下游行业,而且波及间接关联节点即非涉案国的第三方国家和地区,进而影响全球多边贸易发展,同时,级联效应也阻碍了网络节点参与全球价值链生产分工,导致了节点隶属国(地区)的国内价值链被拉长;反倾销嵌入全球生产网络后,会通过整个生产网络产生总量波动效应,从而改变全球生产网络的拓扑结构,即全球生产网络变的相对稀疏、节点间网络距离拉长等.

关键词：反倾销贸易摩擦政策冲击全球生产网络级联效应

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旋转稳定弹动力学弹道特性分析

北京理工大学学报 2024年第9期44卷 904-912页

作者：黄成王中原常思江南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

不同弹箭的飞行弹道特性对指导外弹道设计、构建一些弹道判据等有重要意义.文章基于弹箭飞行动力学方程组及合理简化,对旋转稳定弹飞行弹道上的质心加速度变化、旋转角加速度变化等动力学弹道环境特性状况,以及旋转圈数同飞行距离的关... 详细信息

不同弹箭的飞行弹道特性对指导外弹道设计、构建一些弹道判据等有重要意义.文章基于弹箭飞行动力学方程组及合理简化,对旋转稳定弹飞行弹道上的质心加速度变化、旋转角加速度变化等动力学弹道环境特性状况,以及旋转圈数同飞行距离的关系等进行了研究,分析得出了它们沿飞行弹道上的变化规律,并建立了相关关系表达式和判据.对两种型号的旋转稳定弹进行外弹道仿真计算,验证了结论的正确性.这些空气弹道特性的研究结果,将对今后开展一些新型弹箭方案研究、弹药信息化利用、控制飞行与安全性设计等提供技术支持.

关键词：弹道特性旋转稳定弹飞行动力学旋转角加速度

H_(2)O_(2)/NaClO协同体系对废水中次磷酸盐的处理效果及氧化机制

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环境工程学报 2024年第3期18卷 727-736页

作者：郭振杰李一兵刘雪瑜张静赵旭黎佳茜温硕钊张娟娟中国环境科学研究院水生态环境研究所北京100012 河北工业大学土木与交通学院天津300401 中国科学院生态环境研究中心饮用水科学与技术重点实验室北京100085

本研究以废水中的次磷酸盐(H_(2)PO_(2)^(-))为目标污染物,比较了过氧化氢(H_(2)O_(2))、次氯酸钠(NaClO)和H_(2)O_(2)/NaClO协同体系对H_(2)PO_(2)^(-)的处理效果。结果表明,H_(2)O_(2)/NaClO协同体系的处理效果最优,能够实现有效氧化H_(2)PO_(2)^(-)生成PO_(4)^(3-)。利用自由基淬灭实验和电子自旋共振波谱(ESR)分析发现,该体系中ClO^(-)、·OH、·O_(2)^(-)和1O2是体系氧化H_(2)PO_(2)^(-)的活性物种,其中1O2起主要作用。详细探究了H_(2)O_(2)浓度、NaClO浓度、初始溶液pH、共存无机阴离子(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、HCO_(3)^(-)、Cl^(-))、共存有机阴离子柠檬酸根(C6H5O73-)和腐殖酸(HA)对反应体系氧化H_(2)PO_(2)^(-)为PO_(4)^(3-)效率的影响。当H_(2)O_(2)和NaClO投加量均为50 mmol·L^(-1),初始溶液pH为5,反应120 min时,1 mmol·L^(-1)H_(2)PO_(2)^(-)氧化为PO_(4)^(3-)的生成率为88%。该反应体系中SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、HCO_(3)^(-)和Cl^(-)对H_(2)PO_(2)^(-)的氧化去除无明显影响,但C_(6)H_(5)O_(7)^(3-)和HA的存在对H_(2)PO_(2)^(-)的氧化去除有抑制作用。通过在酸性介质(pH<4.3)下将Fe^(3+)添加到生成的PO_(4)^(3-)废水中以形成FePO_(4)沉淀物,实现磷在废水中去除同时回收磷。最后,验证了该体系对含H_(2)PO_(2)^(-)实际废水处理的可行性。以上研究结果可以为含H_(2)PO_(2)^(-)的工业废水处理提供参考。

关键词：次氯酸钠过氧化氢次磷氧化正磷酸盐单线态氧

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物探技术在隧道工程全生命周期中的应用研究

隧道建设(中英文) 2024年

作者：陈楠陈世锋吴强荣鑫叶荣华许光赵永辉宁波市市域铁路投资发展有限公司浙江华展研究设计院股份有限公司浙江省水利水电勘测设计院有限责任公司宁波市轨道交通集团有限公司建设分公司同济大学海洋与地球科学学院

为系统分析隧道工程可行性研究、设计、施工、竣工验收和运营期等各阶段采用的物探方法的优缺点与适用性，本文对隧道工程全生命周期中的物探方法进行了介绍，并对物探技术在城市轨道交通盾构法隧道可行性研究和设计阶段、市域（郊）铁... 详细信息

为系统分析隧道工程可行性研究、设计、施工、竣工验收和运营期等各阶段采用的物探方法的优缺点与适用性，本文对隧道工程全生命周期中的物探方法进行了介绍，并对物探技术在城市轨道交通盾构法隧道可行性研究和设计阶段、市域（郊）铁路矿山法隧道施工阶段、引水隧洞竣工验收和运营阶段的应用效果进行分析。应用结果表明：1）过江隧道可行性研究阶段，以浅地层剖面和浅层地震反射波法为主的综合物探方法取得了一定的勘察成效，为拟建隧道提供工程地质依据；2）隧道设计阶段，微动和高密度电法相结合的综合物探技术，辅以少量地质钻孔，适用于查明隧道埋深30m以内沿线基岩面埋深及起伏形态、断层破碎带位置及发育方向；3）隧道施工期超前地质预报中，地质雷达法对隧道掌子面前方富水软弱夹层的预测具有较高的准确率；4）隧道竣工验收和运营阶段，地质雷达法对混凝土衬砌段衬砌检测、冲击回波法对钢衬段衬砌检测、超声回弹综合法对混凝土强度检测具有较好的应用效果。隧道工程各阶段有效利用相关物探方法，为隧道的合理规划设计、安全施工、顺利验收及平稳运营提供一定的保障。

关键词：物探技术隧道工程全生命周期地震反射波法多次波微动探测地质雷达

基于深度强化学习的微电网日前日内协调优化调度

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南方电网技术 2024年第9期 106-116页

作者：徐钰涵季天瑶李梦诗华南理工大学电力学院

由于可再生能源发电的随机性和储能系统的时间序列耦合特性，在构建微电网经济调度模型时需要适当模拟不确定变量并相应地开发可高效处理多目标问题的优化算法。在此背景下提出了一种能够计及不确定性因素且高效的基于深度强化学习与启... 详细信息

由于可再生能源发电的随机性和储能系统的时间序列耦合特性，在构建微电网经济调度模型时需要适当模拟不确定变量并相应地开发可高效处理多目标问题的优化算法。在此背景下提出了一种能够计及不确定性因素且高效的基于深度强化学习与启发式算法的微电网多时间尺度调度方法，以实现经济环保运行。所提方法从日前、日内两个时间尺度对微电网进行优化。日前优化阶段利用短期预测数据进行初步决策，以最小化运营成本。日内调度阶段以日前优化方案为参考，必要时对日前运行方案进行修正，以应对可再生能源的实时波动。将日内优化过程解耦为全局和局部两阶段，全局阶段被建模为一个非凸的非线性优化问题并采用启发式算法进行求解，局部阶段被建模为一个马尔可夫决策过程采用深度强化学习方法求解，将深度强化学习与启发式算法相结合提高了强化学习的训练速度和收敛性能，避免在复杂环境下的奖励函数设计困难问题。最后，算例分析验证了所提出的方案实现了调度成本和计算速度的优化，并且适用于微电网的实时调度。

关键词：微电网多时间尺度经济调度深度强化学习群搜索算法

基于补偿合约的梯级水电上下游区域风光水火联盟博弈优化调度

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上海交通大学学报 2024年

作者：白云洁谢开贵邵常政胡博重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室

集中优化被广泛应用于含梯级水电的风光水火优化调度。但梯级水电上下游区域往往属于不同利益联盟，集中优化无法考虑单个利益联盟调度决策时的利益倾向。对此，建立了以上下游区域各自利益最大化为目标的博弈优化调度模型。下游向上游... 详细信息

集中优化被广泛应用于含梯级水电的风光水火优化调度。但梯级水电上下游区域往往属于不同利益联盟，集中优化无法考虑单个利益联盟调度决策时的利益倾向。对此，建立了以上下游区域各自利益最大化为目标的博弈优化调度模型。下游向上游提供下游增收收益的一定比例作为补偿，上游更改调度策略使下游收益增收。该博弈为主从博弈，主体是提供补偿并制定补偿系数的下游，从体是制定上游调度策略的上游。在基于该主从博弈构成的双层嵌套优化模型中，作为下层的上游优化调度模型考虑了下游的最优调度策略，即下层模型也为双层优化模型。最终构成了基于三层优化模型的博弈优化调度模型。算例表明该模型能够在保证上下游区域各自利益的同时促进双方整体收益的提升。

关键词：梯级水电风光水火补偿主从博弈优化调度

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基于个性化联邦学习的异构船舶航行油耗预测

计算机集成制造系统 2024年

作者：韩沛秀孙卓刘忠波闫椿昕中华人民共和国宝山海事局复旦大学国际关系与公共事务学院大连海事大学交通运输工程学院

船舶航行油耗的精准预测，对保护海洋环境、减少航运业运营成本起关键作用，但航运业船舶的数据私密性、及异构船舶的数据异质性，导致常规机器学习方法的预测效果有限。为此，提出一种基于类别型特征的梯度提升（Categorical Boosting... 详细信息

船舶航行油耗的精准预测，对保护海洋环境、减少航运业运营成本起关键作用，但航运业船舶的数据私密性、及异构船舶的数据异质性，导致常规机器学习方法的预测效果有限。为此，提出一种基于类别型特征的梯度提升（Categorical Boosting， CatBoost）联合个性化联邦学习(personalized federated learning， PFL)预测方法。首先，对本地不同数据源的船舶信息数据及海况数据进行数据融合和清洗过滤，以提高输入数据质量；其次，对本地融合数据用CatBoost进行特征选取，以去除冗余数据；随后，引入带个性化层的联邦学习（Federated Learning with Personalization Layers， FedPer）框架，建立异构船舶航行油耗预测模型，以保证异构船舶的数据私密性；进一步，对基本层权重矩阵采用联邦平均算法（Federated Averaging Algorithm， FedAvg）聚合参数并反馈，对个性化层权重矩阵由本地客户端采用深度前馈神经网络（Deep Feedforward Neural Network， DFNN）进行训练优化，以消除数据异质性的影响，提高预测精度。最后，结合实际异构船舶航行油耗算例进行对比实验，结果表明，相比于其他模型，CatBoost联合个性化联邦学习预测方法的预测精度更高，对降低异构船舶航行油耗具有一定的指导意义。

关键词：异构船舶航行油耗预测个性化联邦学习基于类别型特征的梯度提升联邦平均算法深度前馈神经网络

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基于案例相似性分析的变压器缺陷诊断方法

高电压技术 2024年

作者：廖才波刘小天杨金鑫王同磊邵剑蒋子豪南昌大学能源与电气工程系国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

针对基于案例推理的变压器缺陷诊断算法存在的过度依赖与单个案例的相似性分析、未考虑设备故障机理和可解释性差等问题，本文提出了一种融合传统油中溶解气体分析技术和可解释机器学习算法的变压器缺陷诊断方法。首先，将所收集变压器... 详细信息

针对基于案例推理的变压器缺陷诊断算法存在的过度依赖与单个案例的相似性分析、未考虑设备故障机理和可解释性差等问题，本文提出了一种融合传统油中溶解气体分析技术和可解释机器学习算法的变压器缺陷诊断方法。首先，将所收集变压器缺陷数据映射至Duval五角形法、三比值法所构建的二维和三维坐标中，采用OPTICS聚类算法分别形成对应案例簇，并计算了每类案例簇的质心。其次，采用待诊断样本数据与各案例簇质心的欧氏距离及其衍生特征量表示其与缺陷类型的相似性，构建了基于LightGBM的变压器缺陷诊断模型。经算法对比分析，该模型诊断变压器案例所属案例簇的平均准确率为91.15%，具有更高的准确性和泛化性。最后，采用TreeSHAP评估不同特征指标对其案例簇划分的贡献度，并结合案例分析验证了本文所述方法的有效性和准确性。研究结果表明，本文所述方法可有效挖掘缺陷变压器与其相似案例及特征量间的相似性，可为变压器运维检修提供指导建议。

关键词：变压器缺陷诊断案例推理相似性分析 LightGBM 可解释性