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基于多参数规划的园区综合能源系统解耦报价策略

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中国电机工程学报 2024年

作者：邓莉荣杨大炜符杨海上风电技术教育部工程研究中心(上海电力大学) 上海电力大学电气工程学院

园区综合能源系统具有多种能源形式、跨时间尺度和产消二元身份等多重耦合特征，从而产生了高维报价信息空间，给园区参与综合能源市场报价带来了挑战。为此，提出一种基于多参数规划的园区综合能源系统解耦报价策略。首先，针对现有综... 详细信息

园区综合能源系统具有多种能源形式、跨时间尺度和产消二元身份等多重耦合特征，从而产生了高维报价信息空间，给园区参与综合能源市场报价带来了挑战。为此，提出一种基于多参数规划的园区综合能源系统解耦报价策略。首先，针对现有综合能源市场运营机制，建立适应于集中式/分散式市场结构的园区统一报价模型。然后，为提取简洁有效信息上报市场，基于多参数规划理论，对于集中式市场，推导出园区竞价成本和多种交易能量的报价曲面；对于分散式市场，推导出多组提交到不同能源市场的功率-能价曲线，量化表征园区在不同市场价格下的交易意愿，实现高维报价信息解耦，保证市场运行效率。在此基础上，提出考虑园区降维报价曲面/曲线的综合能源市场优化出清方法。最后，通过算例仿真验证所提方法的有效性和合理性。

关键词：多参数规划园区综合能源系统报价策略综合能源市场市场出清

考虑异步区域调频资源互济的电能、惯性与一次调频联合优化出清模型

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中国电机工程学报 2024年

作者：朱兰宋一帆蔡武军张文博上海电力大学电气工程学院

高比例新能源通过电力电子设备接入电网导致电力系统的惯量水平不断降低，系统应对大扰动的频率响应能力相对减弱，需要加强各区域不同调频资源之间的协调以保障系统的频率安全。目前计及频率安全约束的现货市场研究大多从区域内部视角... 详细信息

高比例新能源通过电力电子设备接入电网导致电力系统的惯量水平不断降低，系统应对大扰动的频率响应能力相对减弱，需要加强各区域不同调频资源之间的协调以保障系统的频率安全。目前计及频率安全约束的现货市场研究大多从区域内部视角进行出清，对于HVDC互联系统，HVDC线路通过附加控制手段能够在区域间传递多种频率响应，本文计及上述频率响应的调频价值并将其纳入到市场出清中，以提高系统的安全性和经济性。本文首先分析了区域间调频互济过程中HVDC的不同控制方式，基于各调频资源在响应延时、响应类型以及响应过程频率波动等特点差异分别推导了相应的频率安全约束；其次，提出了一种考虑异步互联区域间调频资源互济的电能、惯性和一次调频辅助服务联合出清模型，精确量化HVDC传递频率响应资源价值；最后基于算例验证了模型的有效性，并探讨不同响应方式对于出清结果的影响。

关键词：异步互联电网 HVDC 一次调频辅助服务市场频率安全约束

集中式电力市场下基于谱聚类与图注意力网络的电力枢纽节点设计方法研究

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电网技术 2024年第2期48卷 697-709页

作者：季天瑶杜哲宇张经纬龙志豪荆朝霞华南理工大学电力学院广东省广州市510641 中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510623

电力枢纽节点是现货市场上可以进行统一交易的聚合节点,也是电力金融市场发展与稳定运行的基石,对构建统一电力市场体系、完善市场功能具有十分重要的意义。从一般属性、节点选择、权重设计、时间性的角度分析了枢纽节点的设计方式,并... 详细信息

电力枢纽节点是现货市场上可以进行统一交易的聚合节点,也是电力金融市场发展与稳定运行的基石,对构建统一电力市场体系、完善市场功能具有十分重要的意义。从一般属性、节点选择、权重设计、时间性的角度分析了枢纽节点的设计方式,并针对性地提出了基于谱聚类的枢纽区域划分方法与基于图注意力网络的权重计算方法。基于双尺度度量的谱聚类分区策略,其核心是建立以关键线路功率传输分布因子、多时段节点电价和节点邻接性为度量的双尺度耦合矩阵,优先保证枢纽区域的地理特性、区内的无阻塞特性和节点连通性。基于图注意力网络建立了定价节点聚合权重的分配模型,通过自注意力机制来对邻域节点进行聚合,实现不同时段节点电价下节点权重的自适应匹配。最后通过IEEE118节点算例对所提出的设计方法进行验证,通过横向对比,证明了所提方法的合理性与有效性,可为实际市场中枢纽节点设定提供理论支撑。

关键词：电力市场电力金融市场枢纽节点谱聚类图注意力网络

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基于交通均衡理论的电动汽车充电负荷预测

南方电网技术 2024年

作者：张美霞张安杨秀王晓晴上海电力大学电气工程学院

电动汽车（EV）既是交通网的车流负荷，又是电网的用电负荷，它的出行以及充电行为会对两网运行规律造成影响。针对传统电动汽车对单体进行随机抽样的预测方法，未能从电动汽车群体的移动的运行状态考虑，本文提出了一种基于交通均衡理... 详细信息

电动汽车（EV）既是交通网的车流负荷，又是电网的用电负荷，它的出行以及充电行为会对两网运行规律造成影响。针对传统电动汽车对单体进行随机抽样的预测方法，未能从电动汽车群体的移动的运行状态考虑，本文提出了一种基于交通均衡理论的电动汽车充电负荷预测方法。首先在时间和空间两个维度上，分别对电动汽车和路网进行建模，采用A*算法构建电动汽车出行OD对的有效的路径集；计及用户有限理性，引入分时电价制定一种结合交通流量约束的充电站电价，并结合随机效用理论与分时电价建立半动态交通均衡模型来求解交通流的分配；随后基于组合荷电状态（CSOC）的概率数值计算方法对电动汽车充电负荷进行求解。最后，基于上海市新能源汽车数据，分别以改进的13节点和上海市某区域路网进行分析验证所提充电负荷预测方法的有效性，且所提方法可以降低充电成本，缓解充电站充电压力。

关键词：电动汽车半动态均衡分时电价随机效用理论组合荷电状态负荷预测

基于多物理场耦合分析的水下副边旋转阵列式LCT温升研究

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中国电机工程学报 2024年

作者：程志远刘亭亭张志芹宋晓逸吴海丽上海电力大学电气工程学院

松耦合变压器(Loosely Coupled Transformer，LCT)是实现水下无线电能传输(Wireless Power Transfer，WPT)的核心组件，一般需满足简易充电对位、强抗偏移能力、轻量化及低电磁辐射与温升需求。为此，本文首先提出一种副边旋转阵列式水... 详细信息

松耦合变压器(Loosely Coupled Transformer，LCT)是实现水下无线电能传输(Wireless Power Transfer，WPT)的核心组件，一般需满足简易充电对位、强抗偏移能力、轻量化及低电磁辐射与温升需求。为此，本文首先提出一种副边旋转阵列式水下LCT结构，该结构配合所设计的笼状对接装置，简化充电对位同时可有效防止径向偏移，由于拾取机构采用旋转阵列式磁芯结构，极大降低了自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicles，AUV)负重，进而提高了AUV的机动性与续航能力。关于水下LCT温升研究，鉴于传统三维电磁模型和传热原理难以估计水下LCT不均匀损耗与温度分布，本文利用COMSOL搭建了水下LCT电磁-热-流多物理场耦合仿真模型，同时为实现热点分布的精准计算，建模过程中充分考虑海水涡流及外壳等相关因素对水下LCT温升的影响。仿真与实验结果表明，所建立的物理模型热点与实际测量值最大误差仅为2.13%，模型温升分布规律能够较准确反映实际情况，验证了该模型的有效性与合理性。为水下LCT优化散热进而提升水下WPT系统性能、寿命及可靠性提供了理论依据。

关键词：水下无线电能传输旋转阵列式LCT 多物理场耦合热点分布轻量化

基于量子蚁群算法的配电网故障区段快速定位技术

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上海交通大学学报 2024年第5期58卷 693-708页

作者：毕忠勤余晓婉王宝楠黄文焘张丹董真上海电力大学计算机科学与技术学院上海201306 上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 国网上海市电力公司电力科学研究院上海200437

分布式电源并入配电网已成为新型电力系统重要特征之一,分布式电源的接入与发电的不确定性使配电网潮流复杂多变,对配电网故障快速定位提出更高的技术要求.然而,现有智能优化算法在解决配电网故障区段定位问题时会出现收敛速度慢、易陷... 详细信息

分布式电源并入配电网已成为新型电力系统重要特征之一,分布式电源的接入与发电的不确定性使配电网潮流复杂多变,对配电网故障快速定位提出更高的技术要求.然而,现有智能优化算法在解决配电网故障区段定位问题时会出现收敛速度慢、易陷入局部最优等问题.针对这些挑战与问题,提出一种基于量子蚁群算法(QACA)的配电网故障区段快速定位技术.首先,根据状态逼近思想和最小故障集理论构建配电网故障定位的数学模型;其次,针对馈线终端单元上传信息缺失情况提出信息自修正方法,并提出分级定位模型来缩短定位时间;然后,提出3种改进技术对QACA进行针对性改进,改进量子旋转门更新机制,以函数控制形式动态调整旋转角大小,同时引入精英策略加快算法收敛速度.最后,在关键参数确定后验证了改进技术、信息自修正法、分级定位模型的有效性.将所提算法与7种不同算法进行对比,结果表明:改进的QACA可有效完成故障区段定位,具有良好的收敛速度、准确率以及容错性能.

关键词：配电网故障区段定位量子蚁群算法信息自修正法分级定位模型

基于Voronoi图与条件随机场的自然场景文本检测方法

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计算机应用与软件 2024年第1期41卷 119-125页

作者：方炳坤楚瀛上海电力大学电气工程学院上海200090 上海电力人工智能工程技术研究中心上海200090

在自然场景中准确有效地检测文本是一项艰巨的任务,故提出一种基于条件随机场(CRF)框架的场景文本检测方法。通过利用贝叶斯推断估计文本极大值区域的置信度作为一元成本项,通过使用维诺图(Voronoi图)来构建CRF空间邻域信息,从而构建图... 详细信息

在自然场景中准确有效地检测文本是一项艰巨的任务,故提出一种基于条件随机场(CRF)框架的场景文本检测方法。通过利用贝叶斯推断估计文本极大值区域的置信度作为一元成本项,通过使用维诺图(Voronoi图)来构建CRF空间邻域信息,从而构建图模型,通过最大流算法最小化成本函数区分文本与非文本标记;利用字符的几何特性通过聚类方法聚合成行。实验结果表明,该算法比传统基于最大稳定极值区域(MSER)算法性能有所提高,自然场景文本检测正确率能达到87%。

关键词：贝叶斯模型条件随机场 Voronoi图计算机视觉文本检测

无线电能传输系统中利用匝间电容分段补偿线圈的设计与分析

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电工技术学报 2024年

作者：孔德乐赵晋斌毛玲尹伊凡张俊伟上海电力大学电气工程学院上海电力大学海上风电技术教育部工程研究中心

磁耦合式无线电能传输系统中，线圈的补偿是系统的重要研究内容。通常会外接电容进行补偿，但这不仅增加了系统的尺寸和成本，而且增加了线圈的电压梯度。该文提出一种利用线圈匝间电容实现线圈分段补偿的方法。该方法通过将平面螺旋线... 详细信息

磁耦合式无线电能传输系统中，线圈的补偿是系统的重要研究内容。通常会外接电容进行补偿，但这不仅增加了系统的尺寸和成本，而且增加了线圈的电压梯度。该文提出一种利用线圈匝间电容实现线圈分段补偿的方法。该方法通过将平面螺旋线圈相邻两匝部分长度的Litz线进行紧密贴合，在高频条件下紧密贴合线圈匝间表现出更明显的电容效应，最终实现对线圈分段补偿的效果。为验证该方法的可行性，搭建了一台开关频率500kHz的实验样机。实验结果表明，匝间电容可实现对线圈的分段补偿，分段补偿线圈最大接收功率比外接电容集中补偿线圈最大功率提高了54.3%，效率提高了27.6%。

关键词：无线电能传输匝间电容分段补偿电压梯度

一种改进诱导因子计算方法的叶素动量理论体积力模型

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船舶力学 2024年第1期28卷 1-9页

作者：王明哲王建华万德成上海交通大学船海计算水动力学研究中心(CMHL) 上海200240 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

叶素动量理论体积力模型作为能够替代真实螺旋桨的一种体积力形式,在模拟螺旋桨以及船桨相互作用问题中具有较大的应用潜力。为了处理基于理想流体假设的传统叶素动量理论在与粘性求解器耦合过程中不能在较大工况范围内准确代表真实螺... 详细信息

叶素动量理论体积力模型作为能够替代真实螺旋桨的一种体积力形式,在模拟螺旋桨以及船桨相互作用问题中具有较大的应用潜力。为了处理基于理想流体假设的传统叶素动量理论在与粘性求解器耦合过程中不能在较大工况范围内准确代表真实螺旋桨模型的问题,本文提出一种基于真实螺旋桨诱导因子分布的改进方法,并进行KP505螺旋桨体积力模型在J=0.4~0.8五种进速条件下的敞水试验模拟。本文将敞水性能、桨载荷分布与诱导速度场的体积力模拟结果与真实螺旋桨模型进行了对比,结果表明改进后的体积力模型预报敞水性能误差在各进速下最大值为1.05%,且体积力模型诱导速度场可以反映真实螺旋桨尾流的动量输运。

关键词：诱导因子叶素动量理论体积力模型敞水试验数值模拟