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考虑虚拟化时延的配电网保护控制微服务调度模型与优化

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上海交通大学学报 2024年

作者：胡凯强蔡泽祥蔡煜屈径刘媛媛南方电网电力科技股份有限公司华南理工大学电力学院

当前对基于微服务及容器架构配网终端的研究，忽略了虚拟化时延的影响，限制了其在保护控制等高实时性要求场景下的应用。为此，提出一种面向微服务及容器架构配网保护控制终端的微服务调度框架与策略。首先，分析了配网保护控制终端业... 详细信息

当前对基于微服务及容器架构配网终端的研究，忽略了虚拟化时延的影响，限制了其在保护控制等高实时性要求场景下的应用。为此，提出一种面向微服务及容器架构配网保护控制终端的微服务调度框架与策略。首先，分析了配网保护控制终端业务的时延需求与容器虚拟化时延影响并提出了保护控制微服务调度框架。然后，建立了微服务调度模型，包括业务的微服务模型、时延模型以及评价模型，并提出了基于队列状态转换的微服务调度策略。最后，通过算例仿真对所提调度策略的有效性进行验证并进一步对调度策略进行优化，结果表明所提调度策略能够有效避免虚拟化时延的影响，且采用先到先服务算法能够取得更好的整体性能表现。

关键词：配电网保护与控制虚拟化时延微服务容器调度策略

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锂离子电池热管理研究进展

化工学报 2024年

作者：刘邦金汪林威吴月月刘永超钟国彬项宏发南方电网调峰调频(广东)储能科技有限公司合肥工业大学材料科学与工程学院南方电网电力科技股份有限公司

电池热失控是制约电动汽车和新型规模储能发展的瓶颈，了解电池热失控诱因以及采取相应的应对策略对于提高电池安全性至关重要。本文首先简要介绍了电池热失控的诱因以及热失控机理；并通过对近期相关文献的探讨，从电池内部热管理和电... 详细信息

电池热失控是制约电动汽车和新型规模储能发展的瓶颈，了解电池热失控诱因以及采取相应的应对策略对于提高电池安全性至关重要。本文首先简要介绍了电池热失控的诱因以及热失控机理；并通过对近期相关文献的探讨，从电池内部热管理和电池外部热管理两个方面重点综述了锂离子电池热管理研究进展；在电池内部关键组件改性策略上重点介绍了正负极材料改性、电解液体系优化和隔膜改性等；在电池外部热管理系统研究上主要介绍了空气冷却、液体冷却和相变材料冷却的三种方法。综合分析表明，电池内部组分是电池产热和抑制热失控源头，减少电极产热并提高材料热稳定性、电解液中引入功能添加剂及开发固态电解质、提高隔膜热稳定性及开发阻燃功能等策略有助于提高电池本身的安全性；通过液体冷却以及结合相变材料冷却的电池热管理系统及时散热和维持电池在适宜温度中安全运行同样重要。

关键词：锂离子电池电化学热力学热管理纳米材料冷却系统

考虑资源弹性配置的配电网保护控制终端协同任务分配方法

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电力工程技术 2024年第5期 100-111页

作者：刘媛媛陈元榉蔡泽祥刘文泽屈径胡凯强华南理工大学电力学院南方电网电力科技股份有限公司

随着新型电力系统的发展，利用智能终端处理愈发复杂的配电网保护控制任务时，对资源供给与需求的平衡要求越来越高。因此，文中提出一种考虑资源弹性配置的配电网保护控制终端(protect and control intelligent terminal, PCIT)协同任... 详细信息

随着新型电力系统的发展，利用智能终端处理愈发复杂的配电网保护控制任务时，对资源供给与需求的平衡要求越来越高。因此，文中提出一种考虑资源弹性配置的配电网保护控制终端(protect and control intelligent terminal, PCIT)协同任务优化分配方法。首先，阐述多终端协同的技术架构，并建立基于容器的PCIT的弹性资源模型、任务处理模型。其次，提出双层模型用于优化保护控制任务在终端间的协同分配、资源的弹性调度，并利用隐枚举法对该模型进行求解，从而充分发挥任务处理时资源的灵活性，提升任务处理性能。最后，算例验证了文中所提方法的可行性与先进性，各智能终端计算资源的占用率降低约28.85%,任务平均处理延时减少约4.12%。

关键词：资源弹性配置保护控制终端(PCIT) 容器协同优化双层模型隐枚举法

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基于燃煤锅炉热力系统建模的受热面传热特性

洁净煤技术 2024年第S1期30卷 240-247页

作者：覃跃李德波覃吴廖伟辉屠博吕兴城廖宏楷华北电力大学新能源学院南方电网电力科技股份有限公司广东红海湾发电有限公司

燃煤发电机组在当前能源利用现状下负荷多变，火电锅炉的在线监测与运行评估精度需求日益增加。为获取高精度机组运行参数，拓宽适宜煤种的选择方法，基于试验数据利用Ebsilon16.4仿真软件构建了燃煤锅炉的热力系统模型。针对煤种煤质... 详细信息

燃煤发电机组在当前能源利用现状下负荷多变，火电锅炉的在线监测与运行评估精度需求日益增加。为获取高精度机组运行参数，拓宽适宜煤种的选择方法，基于试验数据利用Ebsilon16.4仿真软件构建了燃煤锅炉的热力系统模型。针对煤种煤质计算了各换热部件的热量变化情况，分析了一次风温对热力系统计算的影响。结果表明，在实际工程数据下，采用模拟方式获取锅炉受热面数据更准确与便捷。模拟结果中，位于炉膛中心的换热器如屏式过热器、高温再热器等换热占比较大，因此煤质对其影响较大；一次风温通过影响烟气温度，间接改变换热器的吸热，位于烟道尾部竖井的省煤器、低温再热器等换热占比较小，因此煤质对其影响较小。同时，模型的参数设置及模拟结论可为超临界燃煤机组的深度调峰、锅炉数据的高效获取提供参考。

关键词：燃煤锅炉受热面一次风温热力系统 Ebsilon16.4

基于ARIMA-LSTM-RBF组合模型的风机出力短期预测

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电力科学与技术学报 2024年第4期39卷 153-159,186页

作者：郑文杰谭慧娟赵瑞锋徐展强蔡煜朱欣悦广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东广州510062 南方电网电力科技股份有限公司广东广州510180

为响应中国“双碳”目标,以风电为代表的新能源在电网出力中的比重不断提升,有效的风机出力预测对于提前制定电网的调度与发电计划尤为重要。由于风电数据具有不规则性强、季节性强等特点。为此,针对单模型预测方法无法解决风电间歇性... 详细信息

为响应中国“双碳”目标,以风电为代表的新能源在电网出力中的比重不断提升,有效的风机出力预测对于提前制定电网的调度与发电计划尤为重要。由于风电数据具有不规则性强、季节性强等特点。为此,针对单模型预测方法无法解决风电间歇性的同时保证预测精度的问题,提出一种利用差分自回归移动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)时间序列、长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络和径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络建立组合模型对某地区风机出力进行短期预测。首先,进行数据预处理及序列平稳性分析与处理,得到平稳性序列并通过ARIMA预测,其次,将不满足残差白噪声分析判定的不规则数据通过LSTM预测;然后,使用RBF神经网络学习和模拟得出预测值以提升精度;最后,基于某风电接入系统数据进行仿真。通过与其他单一模型预测方法对比,结果表明:所提出的组合模型预测方法能够对季节性强和不规则性强的风电数据进行预测并且有更好的预测精度,为相应设备的运行与调度提供参考,提升供电可靠性。

关键词：风机出力短期预测 ARIMA时间序列 LSTM RBF神经网络

基于CloudSim的电力系统计算云原生模型与仿真方法

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电力自动化设备 2024年第9期44卷 189-196,204页

作者：陈元榉刘媛媛张延旭蔡煜胡春潮蔡泽祥南方电网电力科技股份有限公司广东广州510000 华南理工大学电力学院广东广州510000

分析基于云计算的电力系统计算过程是实现资源高效利用的基础。因此,提出一种基于CloudSim的电力系统计算的云原生建模与仿真方法。基于云原生技术阐述了电力系统计算架构的关键要素,提出基于CloudSim的电力系统计算架构的云原生模型,... 详细信息

分析基于云计算的电力系统计算过程是实现资源高效利用的基础。因此,提出一种基于CloudSim的电力系统计算的云原生建模与仿真方法。基于云原生技术阐述了电力系统计算架构的关键要素,提出基于CloudSim的电力系统计算架构的云原生模型,分析电力云任务调配时的资源供需平衡问题。建立基于微服务的电力云任务模型,分析微服务的处理时序逻辑及其层级关系并生成微服务队列。据此提出微服务的动态调配模型,采用微服务-容器映射策略与实体动态整合策略,实现微服务在实体间的动态映射。利用CloudSim进行仿真分析,结果证明所提方法可行且有效,可为电力云计算的资源配置、任务调度等提供基本的仿真工具与方法。

关键词：电力系统 CloudSim 云原生建模电力系统计算架构动态调配时序逻辑微服务队列

InGaAs/InP高速正弦门控单光子探测器后脉冲抑制方案

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红外与激光工程 2024年第4期53卷 51-57页

作者：曹扬苏扬蒋连军刘酩郭舒扬张文哲方余强高松陈尊耀陈治通于林唐世彪中国南方电网电力调度控制中心广东广州510000 科大国盾量子技术股份有限公司安徽合肥230088

基于量子力学基本原理的量子密钥分发(QKD)系统具有信息论安全的水平,单光子探测器是QKD系统的重要组成,其后脉冲对QKD系统的安全成码率和安全成码距离均有重要影响。文中根据InGaAs/InP高速正弦门控探测器的后脉冲概率随时间呈现指数... 详细信息

基于量子力学基本原理的量子密钥分发(QKD)系统具有信息论安全的水平,单光子探测器是QKD系统的重要组成,其后脉冲对QKD系统的安全成码率和安全成码距离均有重要影响。文中根据InGaAs/InP高速正弦门控探测器的后脉冲概率随时间呈现指数递减分布的规律,提出了一种基于时间测量的后脉冲抑制方案,采用“Start-Stop型”时间间隔测量方式对探测脉冲进行测量,通过对探测事件进行时间标记并舍弃一段时长内探测脉冲的方法降低了后脉冲概率。实际验证了某型号单光子探测器的后脉冲概率随舍弃时长的关系,在500 ns舍弃时长条件下,后脉冲概率2.46%,增加舍弃时长至5μs可降低后脉冲至2%以下。同时,分析了100 ns舍弃时长条件下的典型探测脉冲计数分布,指出了主要后脉冲分布区域以及未过甄别阈值的雪崩脉冲引起的后脉冲机理。进一步地,指出基于时间测量方式区分探测脉冲的到达时间不仅可用于降低单光子探测的后脉冲概率,还可以根据探测脉冲的到达时间识别雪崩过渡区攻击事件、门外攻击事件,从而丢弃被攻击区域的探测脉冲来提升QKD系统抗量子黑客攻击的能力,可支撑高速正弦门控单光子探测器应用于实用化的QKD系统。

关键词：量子密钥分发正弦门控单光子探测器后脉冲概率时间测量

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基于融合标签的电力安全工器具管理

大众用电 2024年第2期39卷 52-53页

作者：叶志健南方电网电力科技股份有限公司

安全工器具在日常使用过程中,需要多次更新在电网管理平台上的工器具台账,每次更新维护台账需要针对每件工器具进行重复操作,对安全工器具库房管理人员增加了较大的工作负担。安全工器具上一般具有3个标签,分别由供电局和工器具检验机... 详细信息

安全工器具在日常使用过程中,需要多次更新在电网管理平台上的工器具台账,每次更新维护台账需要针对每件工器具进行重复操作,对安全工器具库房管理人员增加了较大的工作负担。安全工器具上一般具有3个标签,分别由供电局和工器具检验机构制作及维护。

关键词：库房管理安全工器具电网管理更新维护检验机构重复操作台账供电局

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基于机器视觉的电力作业安全监管技术方案

大众用电 2024年第1期39卷 51-52页

作者：叶志健南方电网电力科技股份有限公司

电网公司每日作业点多面广,现场安全管控难度大,虽然当前作业现场智慧安全监督管理系统已经上线运行,但单纯依靠人力盯盘的方式进行现场安全管控,不仅效率低下,而且无法对现场作业违章或危险行为进行实时提醒与告警。从电力安全监管业... 详细信息

电网公司每日作业点多面广,现场安全管控难度大,虽然当前作业现场智慧安全监督管理系统已经上线运行,但单纯依靠人力盯盘的方式进行现场安全管控,不仅效率低下,而且无法对现场作业违章或危险行为进行实时提醒与告警。从电力安全监管业务需求的角度,作业现场违章行为自动识别应具备高查全、低误报、快响应等特点,其中高查全指识别功能应尽可能提高查全率,减少漏报数量;低误报指识别功能应尽可能提高查准率,减少误报数量;快响应指识别功能应尽可能提高算法识别速度,减少告警响应时间。

关键词：机器视觉识别功能安全监管自动识别作业现场算法识别违章行为电力作业