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加权全变分正则化与ADMM求解的无监督地震数据随机噪声压制方法

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石油地球物理勘探 2023年第4期58卷 766-779,800页

作者：王婧陈睿马小琴吴帮玉西安交通大学数学与统计学院陕西西安710049 兰州市体育运动学校甘肃兰州730207

噪声压制是地震数据处理中的一个至关重要的环节。近年来,随着深度学习的蓬勃发展,其在地震数据中的应用取得显著成效。在实际应用中,收集大量带标签的地震数据(无噪数据)是困难的,为此,基于无监督的深度图像先验(DIP)框架压制二维地震... 详细信息

噪声压制是地震数据处理中的一个至关重要的环节。近年来,随着深度学习的蓬勃发展,其在地震数据中的应用取得显著成效。在实际应用中,收集大量带标签的地震数据(无噪数据)是困难的,为此,基于无监督的深度图像先验(DIP)框架压制二维地震数据随机噪声。首先,探索跳跃连接对网络去噪性能的影响,确定网络架构;其次,在损失函数中加入加权全变分(WTV)正则项,与传统的全变分(TV)正则项所不同的是,WTV正则项的权重系数不再是固定不变的超参数,而是与数据空间结构有关的可学习参数;最后,通过交替方向乘子法(ADMM)求解该优化问题。合成和实际数据实验表明,结合WTV正则项与ADMM的DIP方法可以在压制地震数据随机噪声的同时减少有效信号损失,且相较于DIP方法去噪稳定性更好,相邻迭代拟合信号峰值信噪比波动小,较易制定早停准则,更实用。

关键词：地震数据去噪无监督学习跳跃连接 WTV正则化 ADMM

Solution to Coordination of Transmission and Distribution for Renewable Energy Integration into Power Grids:An Integrated Flexibility Market

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CSEE Journal of Power and Energy Systems 2023年第2期9卷 444-458页

作者： Tao Jiang Zhongwei Shen Xiaolong Jin Rufeng Zhang Alessandra Parisio Xue Li Xiao Kou Department of Electrical Engineering Northeast Electric Power UniversityJilin 132012China Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education Key Laboratory of Smart Energy&Information Technology of Tianjin MunicipalityTianjin UniversityTianjin 300072China Department of Electrical and Electronic Engineering The University of ManchesterManchesterUK Department of Electrical Engineering and Computer Science University of TennesseeKnoxvilleTN37996USA.

Nowadays,transmission system operators(TSOs)encounter the challenges of securely operating power grids with high penetration of renewables.In this context,more flexibility is needed than ever to maintain system reliability.With rapid development of coordinated transmission and distribution technology recently,active distribution networks(ADNs)which have abundant flexible resources,have the potential to provide flexibility to the TSO.Hence,an integrated transmission-distribution flexibility market is proposed in this paper.In the proposed framework,the energy market is first cleared to obtain baseline generation schedules.Then the baseline generation schedules are treated as inputs to the flexibility market.Furthermore,the integrated flexibility market is cleared to facilitate flexibility trading between transmission and distribution networks.To preserve the data privacy of different market participants,an alternating direction method of multipliers(ADMM)based method is utilized to clear the markets in a distributed manner.In the energy market and flexibility market-clearing model,transmission network market clearing models are linear programming(LP)models,and distribution network market clearing models are second order cone programming(SOCP)models.Through the proposed method,only limited information is exchanged between TSO and DSOs.Case studies are conducted on a revised IEEE 30-bus transmission network with two 33-node ADNs.Numerical results demonstrate the proposed flexibility market framework can enhance competitiveness of generation companies in the transmission network and distributed generators(DGs)in the ADNs.Moreover,flexibility purchasing cost is reduced by 17.7%compared to traditional flexibility supplied by generators according to the case study results,and ADNs can gain additional flexibility profit by providing flexibility.

关键词： ADMM ADN energy market flexibility market TSO-DSO coordination

一种使用Bi-ADMM优化深度学习模型的方案

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信息网络安全 2023年第2期23卷 54-63页

作者：徐占洋程洛飞程建春许小龙南京信息工程大学软件学院南京210044

ADMM算法被广泛应用于传统机器学习模型优化领域,它解决了某些深度学习的优化问题。该算法在优化深度学习模型方面的表现已经超过了大多数基于梯度的优化算法,而Bi-ADMM算法比ADMM算法的收敛速度更快、更稳定。文章提出了一种优化深度... 详细信息

ADMM算法被广泛应用于传统机器学习模型优化领域,它解决了某些深度学习的优化问题。该算法在优化深度学习模型方面的表现已经超过了大多数基于梯度的优化算法,而Bi-ADMM算法比ADMM算法的收敛速度更快、更稳定。文章提出了一种优化深度学习模型方案dlBi-ADMM算法,并用该算法来训练深度学习模型。首先,文章采用加速近端梯度算法优化耦合变量来降低矩阵求逆运算的复杂度;然后,详细给出每个变量的优化子问题的具体函数;最后,通过实验证明文章所提dlBiADMM算法优化的结果比dlADMM优化的结果更能提高模型的精度,且dlBi-ADMM算法比dlADMM算法在时间效率上表现更好。

关键词：深度学习 ADMM dlADMM Bi-ADMM 加速近端梯度算法

基于ADMM的多场景县域多微电网交互运行策略

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中国电力 2023年

作者：张冲标钱辰雯俞红燕彭燕玲陈金威嘉善恒兴电力建设有限公司国网浙江省电力有限公司嘉善县供电公司

在“双碳“目标的引领下，可再生能源的利用及消纳需求已经迎来快速增长。为了实现县域内不同负荷特性的微电网可再生能源优势互补，提高消纳率，提出了基于ADMM的多场景县域多微电网交互运行策略；首先，建立微电网独立运行的调度模型... 详细信息

在“双碳“目标的引领下，可再生能源的利用及消纳需求已经迎来快速增长。为了实现县域内不同负荷特性的微电网可再生能源优势互补，提高消纳率，提出了基于ADMM的多场景县域多微电网交互运行策略；首先，建立微电网独立运行的调度模型，在日前预调度计划中实现最优调度策略；其次，建立多微电网电能交互运行模型，利用ADMM算法迭代求解各微网间全局交互电量；最后，利用Shapley值法分配微网群系统的收益，降低每个子微网的系统运行成本；算例分析表明，所提方法不仅能提高可再生能源的消纳率，实现经济性还能降低碳排放量，实现低碳运行。

关键词：多微电网多场景阶梯式碳交易 ADMM Shapley

阶梯式碳交易的城市多能系统能量互补优化调度策略

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高电压技术 2023年第6期49卷 2275-2285页

作者：刘鑫蕊罗雨晴侯敏王睿孙秋野东北大学信息科学与工程学院沈阳110819

引入城市能源服务中心(urban energy service center,UESC)作为供能和价格引导枢纽,构建了含典型功能的城市多能微网系统集群结构及其阶梯式碳交易机制模型。提出了一种城市多能系统双层优化调度策略,其上层为最小化UESC的运营成本,下... 详细信息

引入城市能源服务中心(urban energy service center,UESC)作为供能和价格引导枢纽,构建了含典型功能的城市多能微网系统集群结构及其阶梯式碳交易机制模型。提出了一种城市多能系统双层优化调度策略,其上层为最小化UESC的运营成本,下层考虑城市多功能区域集群间的能量互济,采用交替方向乘子法求解综合能源系统(integrated energy system,IES)集群的分布式调度,协调各IES之间的功率交互。最后,利用IEEE-33节点电网和32节点热网耦合系统,并通过4类典型场景验证所提模型与算法的有效性,优化城市多能系统间能量的互济互补,减少系统总运行成本,降低系统碳排放,提高系统运行的经济性、灵活性和韧性。

关键词：城市多能系统阶梯式碳交易分布式优化调度 ADMM KKT条件

基于ADMM与GSP方法的产消者群日前-实时两阶段电能交易方法

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电力建设 2023年

作者：李建立黄显斌李勇高红均曾晓璞单俊嘉刘青雨国网天府新区供电公司四川大学电气工程学院

随着具备分布式资源的产消者群逐渐成为新兴电力市场主体，分布式资源如何从仅满足产消者群自给自足到进一步有效利用成为重要命题，首先分析分布式电能发展现状，针对产消者群提出一种分布式交易框架，在此框架下，根据产消者群实际情... 详细信息

随着具备分布式资源的产消者群逐渐成为新兴电力市场主体，分布式资源如何从仅满足产消者群自给自足到进一步有效利用成为重要命题，首先分析分布式电能发展现状，针对产消者群提出一种分布式交易框架，在此框架下，根据产消者群实际情况建立了产消者群模型，并制定日前-实时两阶段电能交易方法。在日前阶段，基于交替方向乘子法（Alternating Direction Method of Multipliers，ADMM）实现产消者群的日前电能交易，通过电能供需关系迭代拉格朗日乘子得到交易价格，既解决了产消者群议价难题也提升了可再生资源利用率；接着，在实时阶段，基于广义二价拍卖（Generalized Second-Price，GSP）规则使产消者群在电能拍卖中合理出价，既解决了“光伏发电容易受到天气影响及产消者自身负荷预测准确度低导致电能偏差”的问题，也满足了实时电能交易中多产消者群之间对交易时限的要求，最后，通过算例验证了本文方法的合理性。

关键词：分布式交易框架产消者群 GSP ADMM 可再生资源

Learning Dual-Domain Calibration and Distance-Driven Correlation Filter:A Probabilistic Perspective for UAV Tracking

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Computers, Materials & Continua 2023年第12期77卷 3741-3764页

作者： Taiyu Yan Yuxin Cao Guoxia Xu Xiaoran Zhao Hu Zhu Lizhen Deng Jiangsu Province Key Lab on Image Processing and Image Communication Nanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjingChina School of Computer Science Qufu Normal UniversityQufuChina National Engineering Research Center of Communication and Network Technology Nanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjingChina

Unmanned Aerial Vehicle(UAV)tracking has been possible because of the growth of intelligent information technology in smart cities,making it simple to gather data at any time by dynamically monitoring events,people,the environment,and other aspects in the city.The traditional filter creates a model to address the boundary effect and time filter degradation issues in UAV tracking operations.But these methods ignore the loss of data integrity terms since they are overly dependent on numerous explicit previous regularization terms.In light of the aforementioned issues,this work suggests a dual-domain Jensen-Shannon divergence correlation filter(DJSCF)model address the probability-based distance measuring issue in the event of filter degradation.The two-domain weighting matrix and JS divergence constraint are combined to lessen the impact of sample imbalance and distortion.Two new tracking models that are based on the perspectives of the actual probability filter distribution and observation probability filter distribution are proposed to translate the statistical distance in the online tracking model into response fitting.The model is roughly transformed into a linear equality constraint issue in the iterative solution,which is then solved by the alternate direction multiplier method(ADMM).The usefulness and superiority of the suggested strategy have been shown by a vast number of experimental findings.

关键词： Dual-domain weighting distance measure correlation filter ADMM

考虑产消者响应与不确定性的微能网双层混合博弈优化

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电网技术 2024年

作者：王泽淇贾燕冰韩肖清陈俊先李伊竹林张世懿国网山西省电力公司太原供电公司电力系统运行与控制山西省重点实验室(太原理工大学) 国网山西省电力公司营销服务中心(计量中心)

随着分布式能源的发展，传统用户具备发电能力而成为产消者(production and consumption users， PCU)的趋势愈演愈烈，该文主要研究了同一微能网下大量产消者的协同运行问题。电价不确定性和产消者响应给微能网协同不同利益主体的PCU... 详细信息

随着分布式能源的发展，传统用户具备发电能力而成为产消者(production and consumption users， PCU)的趋势愈演愈烈，该文主要研究了同一微能网下大量产消者的协同运行问题。电价不确定性和产消者响应给微能网协同不同利益主体的PCU之间的调度带来困难。在此背景下提出考虑产消者响应与电价不确定性的微能网与产消者混合博弈优化策略。首先，构建产消者响应模型和电价不确定性模型，引入效用函数来描述PCU的满意程度，采用鲁棒优化和机会约束方法描述电价的不确定性与新能源出力的不确定性。其次，构建混合博弈模型，即上层微能网运营商(Integrated Energy Operator， IEO)与下层PCU之间的主从博弈模型和下层PCU联盟之间的合作博弈模型。上层IEO作为主从博弈的领导者以运行成本最小化为目标，通过为产消者制定电价、热价引导产消者的用能需求；下层产消者作为跟随者，以效益最大为目标通过合作方式对IEO的决策进行产消者响应。PCU之间的合作博弈以纳什议价的方式进行，将PCU模型等效为联盟收益最大化和合作分配两个子问题。基于KKT条件利用Big-M法和McCormick包络法将双层问题转换为单层混合整数线性规划问题求解主从博弈，结合交替方向乘子法(alternating direction multiplier method，ADMM)求解下层合作博弈。结果表明，本文所提策略有效协调了微能网与PCU的调度并保证了PCU合作联盟的公平性。

关键词：产消者不确定性微能网混合博弈纳什议价 KKT条件 ADMM

基于ADMM的电-气综合能源系统分布式滚动优化调度

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电气工程学报 2022年第1期17卷 171-178页

作者：孟丽娜赵兴勇郭珠珠王晋华山西大学电力与建筑学院太原030013

电-气综合能源系统优化调度是提高系统经济效益的重要手段,而其优化调度模型复杂、约束条件较多、求解困难,同时负荷及可再生能源预测值存在较大误差。针对这一问题,首先构建集中式优化调度模型,其次采用交替方向乘子算法(Alternative d... 详细信息

电-气综合能源系统优化调度是提高系统经济效益的重要手段,而其优化调度模型复杂、约束条件较多、求解困难,同时负荷及可再生能源预测值存在较大误差。针对这一问题,首先构建集中式优化调度模型,其次采用交替方向乘子算法(Alternative direction multiplier method,ADMM)将集中式优化调度模型转化为两个可以信息交互的子系统,同时将滚动优化方法引入到算法之中,构建分布式滚动优化调度模型。最后通过算例验证了所提方法的可行性及有效性,一定程度上减小了预测误差对系统的影响;对比三种优化模型下系统运行成本,证明分布式滚动优化模型算法收敛性好的同时具有一定的经济效益。

关键词：电-气综合能源系统优化调度集中式优化 ADMM 分布式滚动优化