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基于多尺度特征融合的输电线路故障检测算法

南方电网技术 2024年

作者：尤敏徐祥海田易之商佳宜赵天煜国网浙江省电力有限公司杭州供电公司新疆大学电气工程学院

针对输电线路故障检测中存在的小目标、漏检和图像分辨率低等问题，本文提出一种基于多尺度特征融合的输电线路故障检测算法。为了获得不同尺度的输入特征，首先将图像输入给预先训练的共享残差网络。然后，利用特征融合注意力机制来学... 详细信息

针对输电线路故障检测中存在的小目标、漏检和图像分辨率低等问题，本文提出一种基于多尺度特征融合的输电线路故障检测算法。为了获得不同尺度的输入特征，首先将图像输入给预先训练的共享残差网络。然后，利用特征融合注意力机制来学习不同尺度下的显著特征，整合大尺度特征图上的详细信息和小尺度特征图上的场景信息。此外，受语义分割中密集空间金字塔池的启发，构建多尺度特征融合密集金字塔，进一步提高特征提取的能力。最后，利用尺度不变误差损失来预测对数空间中的深度映射。在输电线路故障检测数据集上的实验数据表明，所提方法具有最高的检测准确度，平均精度均值(mean average precision， mAP)评分达到97.50%，检测速度可达56帧/s，具有较高的鲁棒性和准确性，为输电线路故障的智能监测提供有效的解决方案。

关键词：输电线路深度学习小目标故障检测多尺度注意力机制

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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

基于MTF维度提升和残差网络的窃电识别方法

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电工电能新技术 2024年第8期43卷 78-86页

作者：赵艳龙柏维雷江平汪卓俊杨勇胜蒋钟熊兰国网浙江省电力有限公司安吉县供电公司浙江湖州313300 输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆400044 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司浙江湖州313300

针对智能电网中的窃电检测问题,通过分析用户日用电量,发现正常用户用电具有季节波动和假期关联特性,窃电用户呈现杂乱无序状态。为此,提出了一种基于马尔可夫转移场的一维到二维图像转换方法,从多个时间尺度挖掘用电特征,再利用引入残... 详细信息

针对智能电网中的窃电检测问题,通过分析用户日用电量,发现正常用户用电具有季节波动和假期关联特性,窃电用户呈现杂乱无序状态。为此,提出了一种基于马尔可夫转移场的一维到二维图像转换方法,从多个时间尺度挖掘用电特征,再利用引入残差模块的卷积神经网络进行窃电用户识别。在国家电网提供的数据集上进行实验,所提方法具有94.31%的准确率,验证了其有效性和可行性。

关键词：窃电检测马尔可夫转移场深度残差网络图像识别

基于VMD和Duffing振子算法的配电网差动保护

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中国电力 2024年

作者：张健宝王磊江伟建上海电力大学电气工程学院国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司

配电网经消弧线圈接地，发生单相接地故障时，存在着故障特征弱、不明显的特点，很难准确找到故障线路，近年来随着通信等相关技术的发展，差动保护成本不断降低，使得配网差动保护的实现成为可能。提出变分模态分解（VMD）和Duffing振... 详细信息

配电网经消弧线圈接地，发生单相接地故障时，存在着故障特征弱、不明显的特点，很难准确找到故障线路，近年来随着通信等相关技术的发展，差动保护成本不断降低，使得配网差动保护的实现成为可能。提出变分模态分解（VMD）和Duffing振子系统相结合的选线方法，VMD获取暂态零序电流的高频分量，将线路两侧高频零序电流相位差加入Duffing系统中，通过分析线路两侧高频分量相位差和Duffing系统状态的联系，构造了基于动态时间弯曲(DTW)描述系统状态变化的区内区外故障判据，实现对故障准确定位，最后通过数值仿真证明该选线方法在不同过渡电阻、有分布式电源等情况下能够快速、准确定位线路上发生单相接地故障的区段，验证了该方法的有效性。所提故障区段定位算法，可以有效提取故障特征，提高了保护的可靠性和选线的准确率。

关键词：差动保护小电流系统变分模态分解 Duffing振子动态时间弯曲

能源汇集系统中多模式接入储能的协调控制及优化设计方法

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电力科学与技术学报 2024年第3期39卷 159-167页

作者：黄弘扬张震霄解志良年珩吴建勇国网浙江省电力有限公司浙江杭州310000 浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 国网浙江省电力有限公司建设分公司浙江杭州310000 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司浙江丽水323000

随着能源汇集系统中新能源设备接入比例不断增加,光伏、负荷的不确定性将带来电能质量问题,给电网稳定运行带来挑战,为解决此问题,通过储能接入实现系统电压和功率的补偿控制。首先,分析电网电压与功率之间的耦合影响机理;然后,利用串... 详细信息

随着能源汇集系统中新能源设备接入比例不断增加,光伏、负荷的不确定性将带来电能质量问题,给电网稳定运行带来挑战,为解决此问题,通过储能接入实现系统电压和功率的补偿控制。首先,分析电网电压与功率之间的耦合影响机理;然后,利用串联型接入储能和并联型接入储能针对电网中的电压波动与功率波动进行协调补偿;最后,基于储能的协调控制对不同接入模式的储能传输容量进行优化设计,满足能源汇集系统补偿需求,保障系统稳定运行。通过仿真算例验证了所提协调控制及优化设计方法的有效性,能够降低储能设计总量,具有实际应用价值。

关键词：电能质量治理电压补偿功率补偿储能并网控制协调控制容量优化设计

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基于FDADMM算法的多元融合高弹性有源配电网灵活互动方法

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智慧电力 2024年第6期52卷 23-30页

作者：高强何启晨李扬罗姚钢周健周丹蒋达国网浙江省电力有限公司浙江杭州311500 国网浙江宁波供电公司浙江宁波315899 国网浙江慈溪供电公司浙江慈溪315399 国网浙江德清县供电公司浙江湖州313299 浙江工业大学浙江杭州310014

针对现有交替方向乘子法(ADMM)无法实现完全分布式计算的难题,将对数障碍函数法和虚拟智能体与ADMM结合提出了1种改进的完全分布式交替方向乘子法(FDADMM),并且研究了其在考虑需求响应的有源配电网经济调度中的应用,提出了1种源-荷-储... 详细信息

针对现有交替方向乘子法(ADMM)无法实现完全分布式计算的难题,将对数障碍函数法和虚拟智能体与ADMM结合提出了1种改进的完全分布式交替方向乘子法(FDADMM),并且研究了其在考虑需求响应的有源配电网经济调度中的应用,提出了1种源-荷-储协同的有源配电网优化配置方案。最后采用某IEEE14节点的有源配电网系统进行仿真分析,仿真结果验证了所提算法相对于其他方法的的可行性和优越性,并在某57节点的有源配电网中验证了有源配电网优化配置方案的有效性。

关键词：有源配电网分布式经济调度 ADMM 对数障碍函数虚拟智能体需求响应

我国东南沿海城市和近海海域的台风极值风速预测

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建筑结构学报 2024年第5期45卷 104-114页

作者：黄铭枫杜海王卿王立忠卞荣张华杰赵梦石郭一凡浙江大学结构工程研究所浙江杭州310058 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 浙江大学海洋学院浙江舟山316021 国网浙江省电力公司经济技术研究院浙江杭州310008 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司浙江嘉兴314000

台风灾害严重影响我国东南沿海地区,通过开展台风数值模拟和极值风速预测,可精细化评估我国东南沿海城市和近海海域的台风危险性。采用基于随机森林模型的全路径台风模拟方法,对西北太平洋台风开展数值模拟,利用历史台风观测数据验证了... 详细信息

台风灾害严重影响我国东南沿海地区,通过开展台风数值模拟和极值风速预测,可精细化评估我国东南沿海城市和近海海域的台风危险性。采用基于随机森林模型的全路径台风模拟方法,对西北太平洋台风开展数值模拟,利用历史台风观测数据验证了该方法的可靠性与适用性。结合三维空间参数化台风风场模型,估算9个我国东南沿海城市不同重现期下的台风极值风速,发现广义极值分布(Ⅲ型)能更好地描述台风极值风速统计特征。将各城市的台风设计风速估算结果与GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》中的推荐值及已有研究进行了比较,验证了台风模拟结果的可靠性,并发现低纬度城市的台风设计风速尚未超过规范中的推荐值,而高纬度城市的台风设计风速则略高于规范中的推荐值。基于台风全路径模拟和极值风速估算结果完成了我国东南沿海地区台风设计风速的区划图绘制,直观地反映了我国台湾岛及台湾东部海域的台风危险性最大,浙江东部、福建南部至广东一带以及海南岛南部等地区也面临较大的台风风险。

关键词：台风全路径模型随机森林极值分布极值风速

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电力作业多源要素风险的自适应识别模型

清华大学学报（自然科学版） 2024年第6期64卷 1047-1059页

作者：胥明凯朱坤双李元良杨啸帅秦挺鑫王皖国网山东省电力公司济南供电公司济南250013 国网山东省电力公司济南250001 中国标准化研究院北京100191

电力作业人员通常面临多种安全风险,对其生命健康造成严重威胁,但是场景复杂、随机性强等原因致使电力作业存在风险识别极其困难的问题,因此急需采用合适的技术手段对电力作业风险进行有效识别。该文构建了一种动态兼容多种典型空间的... 详细信息

电力作业人员通常面临多种安全风险,对其生命健康造成严重威胁,但是场景复杂、随机性强等原因致使电力作业存在风险识别极其困难的问题,因此急需采用合适的技术手段对电力作业风险进行有效识别。该文构建了一种动态兼容多种典型空间的电力作业风险的自适应识别(ARI)模型。从宏观上构建了电力行业典型作业的风险识别框架,建立了典型作业多源要素的全域风险因子体系。通过融合渐进式蜜獾算法、极大熵准则、约束调节机制,提出了一种主客观动态融合的ARI模型,以低成本适应不同的典型作业空间。案例结果验证了所提ARI模型具有鲁棒性强、实施成本优、偏颇风险低的特性,可有效量化电力行业典型作业的多源要素风险。

关键词：电力作业多源要素风险自适应识别主客观动态融合渐进式蜜獾算法

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基于重采样和混合集成学习的不平衡窃电检测

电网技术 2024年第2期48卷 730-739页

作者：游文霞梁皓杨楠李清清吴永华李文武三峡大学电气与新能源学院湖北省宜昌市443002 国网湖北省电力有限公司咸宁供电公司湖北省咸宁市437000 国网湖北省电力有限公司孝感供电公司湖北省孝感市432000

针对电力用户类别不平衡导致窃电检测具有偏向性问题,该文提出一种基于重采样和混合集成学习的不平衡窃电检测模型。首先以Easy-ensemble混合集成学习框架为基础确定最佳采样子集数;然后通过重采样自适应策略,即根据用户用电数据集的不... 详细信息

针对电力用户类别不平衡导致窃电检测具有偏向性问题,该文提出一种基于重采样和混合集成学习的不平衡窃电检测模型。首先以Easy-ensemble混合集成学习框架为基础确定最佳采样子集数;然后通过重采样自适应策略,即根据用户用电数据集的不平衡度以及最佳采样子集数确定检测模型的重采样方式,使用电数据达到平衡;最后按照先串行集成减小偏差、后并行集成降低方差的混合集成方式,对重采样后的均衡样本进行窃电检测。算例对比分析表明所提检测模型通过重采样和混合集成有效解决了传统集成算法在不平衡窃电检测中的偏向问题,降低了由于用电数据的不平衡性对集成结果的影响,提高了用户类别不平衡的窃电检测效果,在多种不平衡度下模型的准确率、F1值和G均值均表现优异。

关键词：窃电检测不平衡数据重采样集成学习 Easy-Ensemble集成框架

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