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电力系统宽频宽动态电流量测技术研究综述

高电压技术 2024年第8期50卷 3421-3439页

作者：李振华崔九喜卢和平周峰刁赢龙李振兴三峡大学电气与新能源学院宜昌443002 智慧能源技术湖北省工程研究中心(三峡大学) 宜昌443002 中国电力科学研究院有限公司武汉430074

新型电力系统要求电流互感器具备宽频带、宽量程、高准确度性能,以满足电网呈现出的时频域宽动态、多参量等新特征。因此,从磁场传感的机理出发,对电流测量传感耦合原理简要介绍,分别阐述了这些技术的优缺点、拓扑结构。重点讨论了各类... 详细信息

新型电力系统要求电流互感器具备宽频带、宽量程、高准确度性能,以满足电网呈现出的时频域宽动态、多参量等新特征。因此,从磁场传感的机理出发,对电流测量传感耦合原理简要介绍,分别阐述了这些技术的优缺点、拓扑结构。重点讨论了各类电流传感装置的结构特点、性能参数及量测性能优化方案,最后总结了目前亟待解决的问题、发展趋势和应用前景。光学电流互感器技术日趋成熟,应用广泛。基于NV色心的磁传感技术在测量性能方面已经超过传统传感器,配合光纤传感技术环境适应性强,电流测量领域前景广阔。

关键词：电流传感技术磁场测量光学电流互感器磁阻传感量子传感

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基于IAPF-IRRT*复杂输电环境机械臂多目标点路径规划

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南方电网技术 2024年

作者：罗宇王明吴田曾忱狄正辉李杰豪吕田浩三峡大学电气与新能源学院国网湖北送变电工程有限公司

针对复杂输电环境下机械臂多目标点路径规划效率低、路径代价高的问题，提出了基于改进的人工势场引导的知情快速扩展随机树算法(improved artificial potential field-informed rapidly-exploring random trees star,IAPF-IRRT*)来提... 详细信息

针对复杂输电环境下机械臂多目标点路径规划效率低、路径代价高的问题，提出了基于改进的人工势场引导的知情快速扩展随机树算法(improved artificial potential field-informed rapidly-exploring random trees star,IAPF-IRRT*)来提升路径规划的性能。首先引入长方体斥力场模型改进传统人工势场中球形斥力场模型，建立输电环境下复杂障碍物的斥力场。然后采用位置均匀分布的椭球域改进IRRT*算法中的椭圆域，避免复杂输电环境下采样点出现局部冗余，提高搜索效率。最后引入三角寻优法优化路径中的冗余节点并结合三次样条插曲线对路径平滑处理。在三维简单、三维复杂和复杂输电环境这三组不同复杂程度的障碍物地图上进行验证，其结果表明：IAPF-IRRT*算法与标准RRT、RRT*算法相比，时间效率分别提升了44.8%～83.8%、68.3%～95.2%、26.5%～71.8%；路径代价分别降低了15.5%～35.0%、14.1%～35.3%、31.5%～43.5%；路径中的节点数量分别减少了75.6%～78.8%、75.0%～78.0%、70.4%～72.0%。

关键词：人工势场法 Informed RRT*算法多目标点路径规划输电环境

考虑电氢耦合的虚拟电厂鲁棒可行域模型与求解

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电网技术 2024年

作者：王秋杰刘国安谭洪翁汉琍李振兴谭坤侨三峡大学电气与新能源学院新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学) 国网湖北省电力有限公司恩施市公司

不确定场景下鲁棒可行域能为虚拟电厂参与输电级调度提供定量出力估计。现有虚拟电厂鲁棒可行域研究未涉及电氢耦合系统，提出一种考虑电氢耦合的虚拟电厂鲁棒可行域模型与求解方法。首先，解析可逆固体氧化物电池双向电氢转换原理，构... 详细信息

不确定场景下鲁棒可行域能为虚拟电厂参与输电级调度提供定量出力估计。现有虚拟电厂鲁棒可行域研究未涉及电氢耦合系统，提出一种考虑电氢耦合的虚拟电厂鲁棒可行域模型与求解方法。首先，解析可逆固体氧化物电池双向电氢转换原理，构建电氢耦合虚拟电厂模型；其次，基于顶点投影凸包搜索法（Projection Convex hull Search Method，PC-SM），建立电氢耦合虚拟电厂鲁棒可行域模型；最后，针对电氢耦合虚拟电厂鲁棒可行域模型求解，利用列和约束生成算法C&CG（Column-and-Constraint Generation，C&CG）求解PC-SM所提供凸包搜索方向下的顶点投影集，提出一种新的C&CG- PCSM耦合算法。算例仿真表明，所提模型与求解方法能够为电氢耦合虚拟电厂参与输电级调度提供定量出力估计理论支持。

关键词：虚拟电厂鲁棒可行域电氢耦合可逆固体氧化物电池分布式可再生能源

基于改进的YOLOv8变电设备红外图像检测

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红外技术 2024年

作者：鲁玲李明良熊威龚康马辉张鑫国网宜昌供电公司三峡大学电气与新能源学院

针对现在变电站电气设备红外图像远距离、小目标的检测特点，本文提出了一种改进的YOLOv8模型检测方法。改进后的YOLOv8模型引入了CA注意力机制模块，加强了网络模型的特征提取和特征融合能力，将YOLOv8原模型损失函数CIoU改进为SIoU以... 详细信息

针对现在变电站电气设备红外图像远距离、小目标的检测特点，本文提出了一种改进的YOLOv8模型检测方法。改进后的YOLOv8模型引入了CA注意力机制模块，加强了网络模型的特征提取和特征融合能力，将YOLOv8原模型损失函数CIoU改进为SIoU以降低模型的误判率，并添加一个针对远距离、小目标的检测头YOLO-Head。通过对YOLOv8三个方面的改进，变电设备红外图像目标检测的平均检测精度m AP从由89.28%提高到93.57%，其P-R（精准度-召回率）综合指标提高了3.2%。

关键词： YOLOv8 红外目标检测注意力机制损失函数平均检测精度

变分模态分解融合特征熵的直流微电网电弧检测

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：李欣李奎秀李新宇陈德秋郭攀锋中国长江三峡集团有限公司国网咸宁供电公司三峡大学电气与新能源学院智慧能源技术湖北省工程研究中心(三峡大学)

针对直流微电网不同单元发生的串联电弧故障和易被误判问题，提出一种变分模态分解(VMD)融合多特征熵值的故障电弧检测方法。首先，通过麻雀搜索算法(SSA)优化VMD参数，将各单元电压和电流信号分解为若干本征模态函数(IMF)，并结合多尺... 详细信息

针对直流微电网不同单元发生的串联电弧故障和易被误判问题，提出一种变分模态分解(VMD)融合多特征熵值的故障电弧检测方法。首先，通过麻雀搜索算法(SSA)优化VMD参数，将各单元电压和电流信号分解为若干本征模态函数(IMF)，并结合多尺度排列熵的绝对差值确定故障特征模态分量；其次，融合能量熵、近似熵、样本熵、模糊熵对选定的IMF量化为熵值，并据此设定检测阈值；最后，开展对比实验和抗干扰实验对所提方法验证，结果表明该方法电弧识别率达到98%以上且具备良好的抗干扰性。

关键词：直流微电网串联电弧故障变分模态分解对比试验电弧识别率

含干热岩地热能的区域综合能源系统分布鲁棒优化调度

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供用电 2024年第10期 60-67页

作者：亓浩王秋杰王昊陈嘉迅邵筑张雅丽李振兴河北省送变电有限公司三峡大学电气与新能源学院

干热岩因其储量丰富、分布广泛、绿色低碳，有着广阔的开发潜力和发展前景。建立了一种含干热岩地热能的区域综合能源系统（regional integrated energy system,RIES）分布鲁棒优化调度模型。首先，在RIES中引入干热岩，通过与区域电网... 详细信息

干热岩因其储量丰富、分布广泛、绿色低碳，有着广阔的开发潜力和发展前景。建立了一种含干热岩地热能的区域综合能源系统（regional integrated energy system,RIES）分布鲁棒优化调度模型。首先，在RIES中引入干热岩，通过与区域电网和区域热网协调运行实现热电联供的热电解耦，提升系统风电上网空间；其次，在分时定价前提下利用价格需求响应引导峰时负荷转移；最后，以RIES调度周期内总成本最小为优化目标，构建含干热岩的RIES分布鲁棒优化调度模型。通过对青海省某小型RIES进行仿真，表明干热岩能够有效促进风电消纳，降低系统运行成本。

关键词：区域综合能源系统分布鲁棒优化干热岩需求响应风电消纳

基于INGO-SWGMN混合模型的超短期风速预测研究

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太阳能学报 2024年第5期45卷 133-143页

作者：付文龙章轩瑞张海荣傅雨晨刘兴韬三峡大学电气与新能源学院宜昌443002 三峡大学梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室宜昌443002 中国长江电力股份有限公司宜昌443133

为提高超短期风速预测的精度,提出一种融合变分模态分解(VMD)、相空间重构、改进的北方苍鹰优化算法(INGO)和共享权重门控记忆网络(SWGMN)的超短期风速混合预测模型。首先,考虑到风速的强波动性会对预测带来不利影响,采用VMD对风速时间... 详细信息

为提高超短期风速预测的精度,提出一种融合变分模态分解(VMD)、相空间重构、改进的北方苍鹰优化算法(INGO)和共享权重门控记忆网络(SWGMN)的超短期风速混合预测模型。首先,考虑到风速的强波动性会对预测带来不利影响,采用VMD对风速时间序列进行分解,得到一系列相对平稳的子序列。然后对各子序列分量进行相空间重构,得到相应的相空间矩阵。接着针对长短期记忆网络(LSTM)训练时间较长和权重参数较多的问题,提出一种SWGMN对各子序列分量建立预测模型。同时,为提高模型预测性能,提出一种INGO对SWGMN模型的两个超参数进行寻优,得到最优参数组合。最后累加各子序列预测值,得到最终风速预测结果。实验结果表明,在单步预测和多步预测中,所提方法的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、决定系数R2分别为0.1828 m/s、0.2263 m/s、4.5481%、0.987和0.2429 m/s、0.3107 m/s、6.1113%、0.976,相较于传统方法具有更高的预测精度和预测效率。

关键词：风速预测深度学习变分模态分解共享权重门控记忆网络改进的北方苍鹰优化算法

计及温控厌氧发酵和阶梯碳交易的农村综合能源低碳经济调度

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电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 88-97页

作者：王守文叶金根徐丽洁李国祥袁莹超朱兆彬三峡大学法学与公共管理学院湖北宜昌443002 三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 三峡大学经济与管理学院湖北宜昌443002 浙江华电器材检测研究院有限公司浙江杭州310000

针对北方农村地区冬季清洁取暖造成局部供电、供气紧张的问题,提出一种计及温控厌氧发酵和阶梯碳交易的农村综合能源低碳经济调度模型。首先,基于沼气厌氧发酵池的热力学模型和温度与产气率的关系,构建沼气发酵的温控模型。然后,采用变... 详细信息

针对北方农村地区冬季清洁取暖造成局部供电、供气紧张的问题,提出一种计及温控厌氧发酵和阶梯碳交易的农村综合能源低碳经济调度模型。首先,基于沼气厌氧发酵池的热力学模型和温度与产气率的关系,构建沼气发酵的温控模型。然后,采用变压吸附设备提纯分离沼气中的甲烷和二氧化碳,引入电转气消纳其中的二氧化碳,产生甲烷回馈系统。同时考虑农村用户参与碳市场,采用阶梯碳价,分析碳交易基价和价格增长率对农村用能成本和碳排放的影响。最后,以系统运行成本最低为目标函数进行优化求解。仿真分析表明,所提模型可实现系统碳排量降低157.27 kg,运行成本降低11.57%。

关键词：厌氧发酵变压吸附生物质燃气阶梯碳交易

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变压器油温加速的反时限过电流保护方法

电力系统及其自动化学报 2024年

作者：黄景光梅诺男李浙栋赵珩孙佳航三峡大学电气与新能源学院国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司

针对变压器处于重负荷且变压器油温达到报警温度，变压器内部轻微故障时，传统反时限过电流保护不动作或动作时间过长的情况，提出一种变压器油温加速反时限过电流保护的新原理及其优化整定方法。首先引入变压器油温因子和加速指数对反... 详细信息

针对变压器处于重负荷且变压器油温达到报警温度，变压器内部轻微故障时，传统反时限过电流保护不动作或动作时间过长的情况，提出一种变压器油温加速反时限过电流保护的新原理及其优化整定方法。首先引入变压器油温因子和加速指数对反时限特性曲线进行修正；其次，根据反时限保护动作时限配合关系建立数学模型进行优化整定；最后，基于现有理论分析和仿真验证结果表明，所提新方案能够在保证选择性和可靠性的前提下有效提高保护的速动性和灵敏性。

关键词：变压器轻微故障反时限过电流保护变压器油温因子油温加速指数参数优化整定