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基于LightGBM-VIF-MIC-SFS的风电机组故障诊断输入特征选择方法

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热力发电 2024年第1期53卷 154-164页

作者：马良玉程东炎梁书源耿妍竹段新会华北电力大学自动化系河北保定071003 保定华仿科技股份有限公司河北保定071000

针对风电机组数据采集与监视控制(SCADA)系统数据维数较高、特征冗余、特征相关性高导致风电机组的故障诊断过程存在误差大、分类正确率低的问题,提出一种基于LightGBM-VIF-MIC-SFS的三段式特征选择方法。首先,根据LightGBM实现对所有... 详细信息

针对风电机组数据采集与监视控制(SCADA)系统数据维数较高、特征冗余、特征相关性高导致风电机组的故障诊断过程存在误差大、分类正确率低的问题,提出一种基于LightGBM-VIF-MIC-SFS的三段式特征选择方法。首先,根据LightGBM实现对所有特征的重要性计算,确定初步特征空间;其次,根据方差膨胀因子(VIF)和最大信息系数(MIC)构建相关性判别阵,据此评估一次筛选中重要性相近的特征,舍弃相似性高的输入特征;最后,使用序列前向搜索法对特征进行第3次处理,逐个输入前2次特征选择获得的特征,保留能提升系统性能的特征,从而实现最终特征的选取。在完成了模型的建立后,使用风电场真实SCADA系统数据进行性能评估,将所提方法与2种对比算法在6个数据集上进行对比,结果显示所提出的LightGBM-VIF-MIC-SFS相较2种对比特征选择算法有显著优势。对所提方法内部的3个模块进行了消融实验,有效验证了所提特征选取方法内部各个模块的有效性以及基于所提方法得到的最优特征空间的合理性及准确性。

关键词：风电机组特征选择 LightGBM 方差膨胀因子最大信息系数序列前向搜索

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考虑需求响应与两阶段P2G的综合能源系统优化调度

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系统仿真学报 2024年

作者：段新会程泽龙张东超段晓冲华北电力大学自动化系保定华仿科技股份有限公司

“双碳”背景下，为提高能源利用率，进一步挖掘用户侧柔性负荷与电转气设备对节能减排的作用，提出一种考虑需求响应与两阶段P2G(Power to Gas)的综合能源系统优化调度模型。首先，以电-热-冷-气-储-氢耦合的区域综合能源系统作为研究... 详细信息

“双碳”背景下，为提高能源利用率，进一步挖掘用户侧柔性负荷与电转气设备对节能减排的作用，提出一种考虑需求响应与两阶段P2G(Power to Gas)的综合能源系统优化调度模型。首先，以电-热-冷-气-储-氢耦合的区域综合能源系统作为研究对象，建立系统各设备模型以及P2G两阶段模型；在此基础上根据负荷特性，构建了基于价格弹性矩阵的电-热-冷多元负荷的需求响应模型，通过改变可转移负荷的用能时间以及可替代负荷的用能类型来提高系统的灵活性与经济性；并引入阶梯型碳交易机制在优化调度模型中。基于此，建立了以系统日运行成本最低的优化目标函数，使用混合整数线性规划方法求解最优调度方案，并且设置多个运行场景，研究表明：考虑需求响应后，系统的购能成本与环境处理成本分别减少8.79%和12.62%；考虑两阶段P2G后，不仅使弃风弃光总量大幅度降低，还使系统的总成本减少比例进一步提升至45.54%，验证了所建立模型与策略能实现经济效益与环境效益协同。

关键词：需求响应两阶段P2G 综合能源系统优化调度低碳经济

基于QM-DBSCAN与BiLSTM的风电机组异常工况预警研究

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计量学报 2024年第9期45卷 1384-1393页

作者：马良玉梁书源程东炎耿妍竹段新会华北电力大学自动化系河北保定071003 保定市综合能源系统状态检测与优化调控重点实验室河北保定071003 保定华仿科技股份有限公司河北保定071000

提出一种基于四分位(QM)-具有噪声的基于密度聚类法(DBSCAN)与双向长短期记忆网络(BiLSTM)的风电机组故障预警方法。首先,针对风速-功率图中限功率点难以清洗完全的问题,提出利用QM与DBSCAN联合来对建模运行数据进行预处理;其次,通过分... 详细信息

提出一种基于四分位(QM)-具有噪声的基于密度聚类法(DBSCAN)与双向长短期记忆网络(BiLSTM)的风电机组故障预警方法。首先,针对风速-功率图中限功率点难以清洗完全的问题,提出利用QM与DBSCAN联合来对建模运行数据进行预处理;其次,通过分析风电机组运行原理,并结合轻量梯度提升机(LightGBM)特征选择法确定风电机组正常工况预测模型的输入输出参数,并基于BiLSTM建立了高精度的风电机组正常性能预测模型;之后,利用滑窗算法构建了风电机组状态性能评价指标,并通过统计学区间估计法确定指标阈值;最后,采用风电机组真实故障数据,开展风电机组异常工况预警实验,验证了方法的有效性。

关键词：电学计量风电机组故障预警四分位法 DBSCAN BiLSTM 滑窗算法

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三维建模技术在燃气轮机发电厂中的应用分析

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第9期 0035-0038页

作者：方元陈军福宋伟贺赵一畅张江绪河北华电石家庄热电有限公河北石家庄050041 保定华仿科技股份有限公司河北保定071051

随着燃气轮机技术的不断发展,系统复杂度不断提升,对设备性能、运行效率和安全性的要求也越来越高。传统的设备管理方式已经难以满足现代燃气轮机发电厂的需求,因此需要引入三维建模技术来支持燃气轮机的设计、运行和维护。三维建模技... 详细信息

随着燃气轮机技术的不断发展,系统复杂度不断提升,对设备性能、运行效率和安全性的要求也越来越高。传统的设备管理方式已经难以满足现代燃气轮机发电厂的需求,因此需要引入三维建模技术来支持燃气轮机的设计、运行和维护。三维建模技术通过构建燃气轮机的虚拟副本,能够实时反映实体设备的运行状态和性能参数,实现对设备的全生命周期管理。基于此,文章将围绕三维建模在燃气轮机发电厂的应用意义与原则,对具体的应用路径以及保障措施进行研究,旨在助力燃气轮机发电厂技术革新,从而提升核心竞争力。

关键词：三维建模建模三维仿真巡检仿真体验燃气轮机

淫羊藿提取物对老龄种公鸡精液品质、生殖内分泌激素及繁殖性能的影响

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动物营养学报 2024年第1期36卷 312-322页

作者：韩书宇孙海霞刘静郭梦宇代占辉安胜英刘观忠河北农业大学动物科技学院保定071000 保定兴芮农牧发展有限公司保定071000

本试验旨在探究不同水平淫羊藿提取物对老龄种公鸡精液品质、生殖内分泌激素及繁殖性能的影响。选取72只体重[(2.94±0.01)kg]相近、健康的65周龄大午金凤父母代种公鸡,随机分成4组,每组6个重复,每个重复3只,单笼饲养。对照组饲喂基础饲... 详细信息

本试验旨在探究不同水平淫羊藿提取物对老龄种公鸡精液品质、生殖内分泌激素及繁殖性能的影响。选取72只体重[(2.94±0.01)kg]相近、健康的65周龄大午金凤父母代种公鸡,随机分成4组,每组6个重复,每个重复3只,单笼饲养。对照组饲喂基础饲粮,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别在基础饲粮中添加0.05%、0.10%和0.15%的淫羊藿提取物。饲养试验持续7周。试验第4周(69周龄)和第7周(72周龄)收集精液,测定精液品质;试验第4周和第7周采集血液,测定血清生殖内分泌激素水平;试验最后2周收集合格种蛋以重复为单位入孵,用于测定繁殖性能指标。结果显示:与对照组相比,1)试验第4周时,各试验组种公鸡精子活力显著提高(P<0.05),精子畸形率显著降低(P<0.05);试验Ⅱ、Ⅲ组有效精子数显著增加(P<0.05);试验Ⅱ组精子密度显著提高(P<0.05)。试验第7周时,试验Ⅱ、Ⅲ组种公鸡精液量显著增加(P<0.05);试验Ⅲ组精子活力显著提高(P<0.05)。2)试验第4周时,试验Ⅱ、Ⅲ组精浆谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GPT)活性显著降低(P<0.05);试验第7周时,试验Ⅲ组精浆GOT、GPT活性显著降低(P<0.05)。3)试验第4周时,各试验组精浆谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性极显著提高(P<0.01);试验Ⅱ、Ⅲ组精浆总抗氧化能力(T-AOC)显著提高(P<0.05)。试验第7周时,各试验组精浆总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性显著提高(P<0.05);试验Ⅱ、Ⅲ组精浆丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05);试验Ⅱ组精浆T-AOC显著提高(P<0.05)。4)试验第4周时,各试验组血清促性腺激素释放激素(GnRH)水平显著降低(P<0.05),血清促黄体素(LH)和睾酮(T)水平显著提高(P<0.05);试验Ⅱ、Ⅲ组血清促卵泡素(FSH)水平显著提高(P<0.05)。试验第7周时,各试验组血清GnRH水平极显著降低(P<0.01);试验Ⅱ、Ⅲ组血清FSH、LH水平显著提高(P<0.05);试验Ⅲ组血清T水平显著提高(P<0.05)。5)试验Ⅱ、Ⅲ组受精率和入孵蛋孵化率显著提高(P<0.05);试验Ⅲ组受精蛋孵化率和入孵蛋健雏率显著提高(P<0.05),死胚率显著降低(P<0.05)。综上所述,淫羊藿提取物可以通过调控生殖内分泌激素,提高精浆抗氧化能力,减少精子损伤,从而改善精液品质,提高老龄种公鸡的繁殖性能,且其在饲粮中的适宜添加量为0.15%。

关键词：淫羊藿提取物老龄种公鸡精液品质生殖内分泌激素繁殖性能

藿香提取物对夏季蛋种鸡产蛋性能、内分泌激素、抗应激能力、抗氧化能力及繁殖性能的影响

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动物营养学报 2024年第2期36卷 956-967页

作者：孙海霞韩书宇刘静郭梦宇赵晓钰安胜英刘观忠河北农业大学动物科技学院保定071000 保定兴芮农牧发展有限公司保定071000

本试验旨在探究藿香提取物(ARE)对夏季蛋种鸡产蛋性能、蛋品质、内分泌激素水平、抗应激能力、抗氧化能力和繁殖性能的影响。选取288只65周龄、健康且产蛋率相近的大午金凤蛋种鸡,随机分成4组,每组6个重复,每个重复12只鸡。对照组饲喂... 详细信息

本试验旨在探究藿香提取物(ARE)对夏季蛋种鸡产蛋性能、蛋品质、内分泌激素水平、抗应激能力、抗氧化能力和繁殖性能的影响。选取288只65周龄、健康且产蛋率相近的大午金凤蛋种鸡,随机分成4组,每组6个重复,每个重复12只鸡。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别饲喂在基础饲粮中添加0.05%(0.05%ARE组)、0.10%(0.10%ARE组)和0.15%(0.15%ARE组)藿香提取物的试验饲粮。预试期7 d,正试期49 d。结果显示:1)与对照组相比,0.15%ARE组蛋种鸡第1~49天产蛋率极显著提高(P0.05)。3)0.15%ARE组第49天血清中促性腺激素释放激素(GnRH)、雌二醇(E_(2))含量和促卵泡素(FSH)活性极显著高于其他组(P<0.01);0.10%ARE组第28天血清中FSH、促黄体生成素(LH)活性极显著高于对照组和0.05%ARE组(P<0.01)。4)与对照组相比,0.15%ARE组第49天血清中三碘甲状腺原氨酸(T_(3))、四碘甲状腺原氨酸(T_(4))含量显著提高(P<0.05),第28天血清中瘦素(LEP)含量极显著降低(P<0.01)。5)0.15%ARE组第28天血清中皮质酮(CorT)含量极显著低于对照组和0.10%ARE组(P<0.01),各试验组第49天血清中CorT含量极显著低于对照组(P<0.01);0.15%ARE组第28天和第49天血清中热休克蛋白70(HSP70)含量显著降低(P<0.05)。6)0.10%ARE组第28天血浆中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性和总抗氧化能力(T-AOC)极显著高于其他组(P<0.01);与对照组相比,各试验组第49天血浆中T-SOD活性极显著提高(P<0.01),丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05)。7)0.05%ARE组种蛋受精率显著高于对照组和0.10%ARE组(P<0.05);与对照组和0.05%ARE组相比,0.15%ARE组种蛋死胚率显著降低(P<0.05),母鸡提供的健雏率显著提高(P<0.05)。综上所述,在饲粮中添加藿香提取物可以通过提高夏季蛋种鸡的抗应激能力和抗氧化能力来提高机体健康水平,同时可以调整机体内分泌,进而提高夏季蛋种鸡的产蛋性能和繁殖性能,并且本试验中以0.15%藿香提取物的应用效果最佳。

关键词：藿香提取物蛋种鸡产蛋性能内分泌激素抗应激能力抗氧化能力孵化性能

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液体节煤催化剂对混煤燃烧性能的研究与应用

洁净煤技术 2024年第S1期30卷 275-280页

作者：吴毅廖建开张耀宁陈宝霞刘福忠杨涛蒋榕华电(漳平)能源有限公司龙祥雨(深圳)科技有限公司

通过无烟煤、烟煤与褐煤的混合使用，实现各类煤种的优势互补。本研究对300 MW循环流化床锅炉中的混合煤进行节煤催化剂添加试验，在锅炉工况稳定的条件下，机组运行负荷为240 MW,当混合燃煤中加入的节煤催化剂含量为千分之一时，发电... 详细信息

通过无烟煤、烟煤与褐煤的混合使用，实现各类煤种的优势互补。本研究对300 MW循环流化床锅炉中的混合煤进行节煤催化剂添加试验，在锅炉工况稳定的条件下，机组运行负荷为240 MW,当混合燃煤中加入的节煤催化剂含量为千分之一时，发电标准煤耗降低了9.37 g/kWh,节煤率为2.90%,具有显著的节煤效果。同时，灰渣中，添加期的残碳含量比空白期的平均值降低了26.04%,飞灰中，添加期的残碳含量比空白期的平均值降低了18.20%,展现了显著的减排效果。表明节煤催化剂对各类煤种均具有节煤效果。

关键词：节煤催化剂节煤率混煤减排

嗜酸乳杆菌对不同羽毛损伤程度太行鸡生产性能、啄羽行为和血浆中5-羟色胺水平的影响

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动物营养学报 2024年第3期36卷 1641-1651页

作者：史萌孙二东陈一凡郝二英石雷王德贺黄晨轩刘雪露陈辉河北农业大学动物科技学院保定071001 桃木疙瘩农业科技股份有限公司保定074305

本试验旨在研究嗜酸乳杆菌对不同羽毛损伤程度太行鸡生产性能、啄羽行为和血浆中5-羟色胺(5⁃HT)水平的影响。采用双因素试验设计,因素1为羽毛损伤程度(正常、损伤),因素2为嗜酸乳杆菌添加水平(0、0.1%、0.2%、0.3%)。先选取羽毛正常和... 详细信息

本试验旨在研究嗜酸乳杆菌对不同羽毛损伤程度太行鸡生产性能、啄羽行为和血浆中5-羟色胺(5⁃HT)水平的影响。采用双因素试验设计,因素1为羽毛损伤程度(正常、损伤),因素2为嗜酸乳杆菌添加水平(0、0.1%、0.2%、0.3%)。先选取羽毛正常和羽毛损伤的42周龄太行鸡各240只,再分别随机分为4个组,分别饲喂在基础饲粮中添加0(基础饲粮组)、0.1%、0.2%、0.3%嗜酸乳杆菌的饲粮,每组6个重复,每个重复10只。预试期7 d,正试期56 d。结果显示:1)与基础饲粮组相比,添加0.1%、0.2%、0.3%嗜酸乳杆菌均显著降低了啄羽次数(P<0.05),显著降低了血浆中皮质酮(CORT)水平(P<0.05),显著降低了盲肠菌群中脱硫菌门的相对丰度(P<0.05);添加0.2%、0.3%嗜酸乳杆菌均显著提高了平均蛋重(P<0.05),显著提高了盲肠菌群中乳杆菌属的相对丰度(P<0.05),显著降低了盲肠菌群中巨单胞菌属的相对丰度(P<0.05),显著提高了血浆中5⁃HT水平,并显著降低了血浆中5-羟吲哚乙酸(5⁃HIAA)/5⁃HT比值(P<0.05);此外,添加0.2%嗜酸乳杆菌还显著了提高产蛋率(P<0.05),显著降低了啄物次数(P<0.05),显著提高了血浆中5⁃HIAA水平(P<0.05)。2)与正常组相比,损伤组平均日采食量(ADFI)、啄羽次数及盲肠菌群中脱硫菌门的相对丰度显著增加(P<0.05),啄地和盯物次数显著减少(P<0.05),血浆中色氨酸(Trp)、5⁃HIAA水平及5⁃HIAA/5⁃HT比值显著降低(P<0.05)。综上可知,羽毛损伤会增加太行鸡群内啄羽的发生频率;饲粮中添加0.2%的嗜酸乳杆菌可通过调节肠道菌群以及提高血浆中5⁃HT水平来降低啄羽行为的发生频率,提高动物福利及生产性能。

关键词：蛋鸡啄羽益生菌肠道菌群 5-羟色胺

考虑电压采集电磁信号干扰的氧化锌避雷器在线监测

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高压电器 2024年第2期60卷 156-162页

作者：李宝银吴宏亮龚子豪国能河北定州发电有限责任公司河北定州073000 保定同为电力科技有限公司河北保定071000

为实时监测氧化锌避雷器运行状态,提出考虑电压采集电磁信号干扰的氧化锌避雷器在线监测方法。利用经验模态分解方法去除原始电压信号中的电磁噪声,消除电磁干扰;利用谐波分析法对电压与电流信号实施快速傅里叶变换操作,简化运算,获取... 详细信息

为实时监测氧化锌避雷器运行状态,提出考虑电压采集电磁信号干扰的氧化锌避雷器在线监测方法。利用经验模态分解方法去除原始电压信号中的电磁噪声,消除电磁干扰;利用谐波分析法对电压与电流信号实施快速傅里叶变换操作,简化运算,获取避雷器的阻性、基波阻性以及三次谐波电流,由此判定氧化锌避雷器运行状态。实验证明:该方法可以有效去除电磁噪声以及无用信息,保留了有效信息,测量误差也未超过0.25%,能够有效监测出氧化锌避雷器的运行状态。

关键词：电压采集电磁干扰氧化锌避雷器谐波分析法离散频谱校正