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大模型时代:电力视觉技术新起点

高电压技术 2024年第5期50卷 1813-1825页

作者：赵振兵冯烁席悦张靖梁翟永杰赵文清华北电力大学电气与电子工程学院保定071003 华北电力大学复杂能源系统智能计算教育部工程研究中心保定071003 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室保定071003 华北电力大学控制与计算机工程学院保定071003

随着无人机、巡检机器人和远程监控系统在输电、变电、配电、安监等电力场景中的广泛应用,利用电力视觉技术完成对海量巡检图像的自动处理,能够进一步提升电力系统智能化运维水平,对我国源网荷储一体化进程的快速推进具有至关重要的作... 详细信息

随着无人机、巡检机器人和远程监控系统在输电、变电、配电、安监等电力场景中的广泛应用,利用电力视觉技术完成对海量巡检图像的自动处理,能够进一步提升电力系统智能化运维水平,对我国源网荷储一体化进程的快速推进具有至关重要的作用。随着通用视觉大模型的兴起,电力视觉技术正处于从传统深度学习时代向大模型时代跨越的重要节点。该文首先综述了电力视觉技术和通用视觉大模型的最新研究进展,结合视觉大模型在多种公共场景的应用先例,探讨视觉大模型在电力视觉领域将面临的3重能力边界问题。从初步探索通用视觉大模型的潜力,到逐步构建电力视觉大模型的过程,提出4种模型应用范式以突破视觉大模型能力边界。最后分析了视觉大模型对电力视觉研究者的影响,并对大模型浪潮下电力视觉技术的发展方向进行了展望。

关键词：电力视觉视觉大模型目标检测图像分割深度学习图像处理

弱电网下计及背景谐波的多并网逆变器阻抗重塑谐振抑制方法

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电力系统保护与控制 2024年第1期52卷 59-72页

作者：陈林徐永海王天泽陈宗汉孙曙光华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

弱电网下多逆变器并网系统的谐振问题一直广受关注,当计及背景谐波时,逆变器的电网电压前馈环节引入正反馈通路,将进一步恶化系统的电能质量。鉴于此,提出了一种弱电网下计及背景谐波的多并网逆变器阻抗重塑谐振抑制方法。通过对逆变器... 详细信息

弱电网下多逆变器并网系统的谐振问题一直广受关注,当计及背景谐波时,逆变器的电网电压前馈环节引入正反馈通路,将进一步恶化系统的电能质量。鉴于此,提出了一种弱电网下计及背景谐波的多并网逆变器阻抗重塑谐振抑制方法。通过对逆变器的控制环节进行导纳划分,建立基于三分解导纳的多逆变器并网等效模型,并利用模态分析法得到逆变器数量和电网侧阻抗变化时系统的谐振特性。计及电网电压前馈和电容电流反馈环节,对加权电流控制进行改进,并通过公共耦合点并联虚拟导纳对逆变器进行阻抗重塑,以实现对弱电网下系统谐振的抑制。仿真结果表明,所提方法既能极大地减小背景谐波对逆变器输出电流的影响,又能有效地抑制弱电网下多逆变器并网系统的谐振。

关键词：弱电网背景谐波分解导纳模型多逆变器谐振模态分析阻抗重塑

基于新型距离测度的概率语言多属性群决策方法

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控制与决策 2024年第2期39卷 604-612页

作者：高建伟魏玲莉王亚平华北电力大学经济与管理学院北京102206

研究属性权重和专家权重均未知条件下的概率语言多属性群决策问题.首先,针对传统概率语言术语集距离测度的不足,提出改进的距离测度,并证明其性质和优越性.其次,基于新的距离公式,定义决策者的平均相似度,并结合专家之间的信任度矩阵计... 详细信息

研究属性权重和专家权重均未知条件下的概率语言多属性群决策问题.首先,针对传统概率语言术语集距离测度的不足,提出改进的距离测度,并证明其性质和优越性.其次,基于新的距离公式,定义决策者的平均相似度,并结合专家之间的信任度矩阵计算每个属性下决策者的综合权重;构建基于相似-信任分析的群体共识调节模型,尽可能保留各属性下权威专家的意见;考虑到属性之间的相关性以及各个属性的重要程度,构建基于广义Choquet积分和离差最大化法的主客观综合赋权模型.随后,在新的距离测度的基础上,结合TODIM方法构建概率语言多属性群决策框架,实现对多个备选方案的排序.最后,以光伏电站的选址为例,验证所提出方法的有效性和合理性.

关键词：多属性群决策概率语言术语集距离测度 TODIM方法专家权重共识达成

用能权市场和碳市场协同下火电企业配额履约策略

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中国环境科学 2024年第4期44卷 1840-1850页

作者：孙晶琪张卓拉周振茜张圆圆赵会茹华北电力大学经济与管理学院北京102206

火电企业在用能权市场和碳市场中面临着独立配额约束,为降低履约难度、提升减排效率,对两市场协同下火电企业配额履约策略进行了研究.分析两市场的相互影响,从交易主体、配额分配、互认抵消等方面梳理市场间协同机理;构建火电企业履行... 详细信息

火电企业在用能权市场和碳市场中面临着独立配额约束,为降低履约难度、提升减排效率,对两市场协同下火电企业配额履约策略进行了研究.分析两市场的相互影响,从交易主体、配额分配、互认抵消等方面梳理市场间协同机理;构建火电企业履行双市场配额责任的系统动力学模型,探讨双重配额约束对企业的影响;对比分析无协同机制、允许配额互认和限制抵消比例3种政策情景下企业的履约策略.结果表明,双重配额约束加大了企业履约成本,未能提升其自主减排意愿,进一步建立配额互认的协同机制后,企业能够在履行义务的同时优化自身经济效益,但会引起两市场发展不平衡问题,为解决这一困境,互认比率应处于2~3.5之间,且需进一步设计抵消限制机制,确保企业按时履约和市场均衡发展,实现资源配置最优化.

关键词：用能权交易市场碳排放权交易市场协同配额履约系统动力学

基于IWOA-SA-Elman神经网络的短期风电功率预测

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太阳能学报 2024年第1期45卷 143-150页

作者：刘吉成朱玺瑞于晶华北电力大学经济与管理学院北京102206

由于风力发电的随机性和不确定性使其短期功率的预测工作十分困难,而神经网络模型依靠其强大的自学习能力在风电功率预测领域有着广泛的应用。但神经网络预测精度受初始权重影响较大,且易出现过拟合的问题。为此构建一种基于改进鲸鱼算... 详细信息

由于风力发电的随机性和不确定性使其短期功率的预测工作十分困难,而神经网络模型依靠其强大的自学习能力在风电功率预测领域有着广泛的应用。但神经网络预测精度受初始权重影响较大,且易出现过拟合的问题。为此构建一种基于改进鲸鱼算法和模拟退火组合优化的Elman神经网络短期风电功率预测模型,模型首先利用改进鲸鱼算法结合模拟退火策略获得高质量神经网络初始权值,接着引入正则化损失函数防止其过拟合,最后以西班牙瓦伦西亚某风电场陆上短期风电功率为研究对象,将该算法与BP、LSTM、Elman、WOA-Elman、IWOA-Elman 5种神经网络算法进行算法性能测试对比,结果表明IWOA-SA-Elman神经网络模型预测误差最小,验证了该算法的合理性和有效性。

关键词：风电 Elman神经网络预测模拟退火鲸鱼优化算法

基于双端行波频率变化特性的中低速磁浮交通供电轨故障定位方法

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高电压技术 2024年第4期50卷 1526-1537页

作者：闫宁宁王健秦诚意平安李庆民华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

中低速磁浮供电轨供电过程中容易发生直流接地故障,由于其供电距离较短、接地网结构复杂,发生直流接地故障后不易准确定位故障点。为此针对以上问题,根据列车运行过程中车体与轨道无接触的特点,建立中低速磁浮牵引供电系统,分析双端故... 详细信息

中低速磁浮供电轨供电过程中容易发生直流接地故障,由于其供电距离较短、接地网结构复杂,发生直流接地故障后不易准确定位故障点。为此针对以上问题,根据列车运行过程中车体与轨道无接触的特点,建立中低速磁浮牵引供电系统,分析双端故障测距与单端故障测距的优缺点,研究供电轨发生接地故障后故障行波时域分布与频域分布的关系;并通过计算式计算分析行波频谱的产生机理,得出故障行波的频率分布不受车站内阻抗、过渡电阻的影响,只与故障点位置和故障行波到达线路两端的时间相关;基于此,提出基于双端频率变化特性的中低速磁浮交通供电轨故障定位方法,根据故障行波频率特性与行波速度计算故障点位置。并且通过仿真验证,该方法不受故障点位置、过渡电阻大小影响,且适用于单处接地故障、多处接地故障类型,故障误差始终保持在1%以内,相比传统的直流牵引供电系统故障定位方法,测量精度更高,适用于中低速磁浮交通供电轨接地故障。

关键词：中低速磁浮接地故障故障定位行波频率分布

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融合编码及对抗攻击的元路径聚合图神经网络

系统工程理论与实践 2024年第5期44卷 1549-1560页

作者：陈学刚姜征和李佳玉华北电力大学数理学院北京102206 智者四海(北京)技术有限公司北京100083 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

异质信息网络(HIN)由于包含不同类型的节点和边,在实际问题中具有广泛的应用前景.HIN的表示学习模型旨在寻找一种有效的建模方法,将HIN中的节点表示为低维向量,并尽可能地保留网络中的异质信息.然而,现有的表示学习模型仍存在着对异质... 详细信息

异质信息网络(HIN)由于包含不同类型的节点和边,在实际问题中具有广泛的应用前景.HIN的表示学习模型旨在寻找一种有效的建模方法,将HIN中的节点表示为低维向量,并尽可能地保留网络中的异质信息.然而,现有的表示学习模型仍存在着对异质信息利用不充分的情况.为解决这一问题,本文提出了一种融合编码和对抗攻击的元路径聚合图神经网络模型(FAMAGNN),该模型由三个模块构成,分别是节点内容转换、元路径内聚合和元路径间聚合.该模型旨在解决现有HIN表示学习方法提取特征不充分的问题.同时,FAMAGNN引入了融合的元路径实例编码器,以提取HIN中丰富的结构和语义信息.此外,模型还引入了对抗训练,在模型训练过程中进行对抗攻击,以提高模型的鲁棒性.FAMAGNN在节点分类和节点聚类等下游任务中的优异表现证明了其有效性.

关键词：异质信息网络网络表示学习元路径对抗训练

基于物联感知数据和张量融合的电力变压器绕组绝缘劣化评估方法

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电工技术学报 2024年第4期39卷 1208-1220页

作者：曲岳晗赵洪山程晶煜马利波米增强华北电力大学电气与电子工程学院保定071003

针对目前缺乏依托在线物联感知数据的电力变压器绕组绝缘劣化评估方法的问题,该文考虑电、热、机械劣化因素对电力变压器绕组绝缘的损伤累积效应,提出基于物联感知数据和张量融合的电力变压器绕组绝缘劣化评估方法。首先,研究电、热、... 详细信息

针对目前缺乏依托在线物联感知数据的电力变压器绕组绝缘劣化评估方法的问题,该文考虑电、热、机械劣化因素对电力变压器绕组绝缘的损伤累积效应,提出基于物联感知数据和张量融合的电力变压器绕组绝缘劣化评估方法。首先,研究电、热、机械因素对绕组绝缘的累积损伤机理,依托电压、电流、温度、局部放电物联感知数据构建变压器绕组绝缘的电性能、热性能和机械性能劣化损伤指标;然后,构建三种劣化损伤指标的特征张量,基于张量融合对三种劣化损伤指标进行特征融合,提取劣化损伤指标间的高维劣化特征关联信息;最后,采用基于自组织映射网络(SOM)的最小量化误差方法构建绕组绝缘的综合劣化评估指标,实现对绕组绝缘劣化状态的评估。该文通过多种评价准则评价构建综合劣化指标,算例结果表明,所提方法能准确评估变压器绕组绝缘的真实劣化程度。

关键词：电力变压器绕组绝缘劣化评估物联感知数据张量融合

HVDC送端系统振荡引发受端换相失败的机理分析

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电工技术学报 2024年第9期39卷 2743-2754页

作者：郑乐吴晶徐衍会孙英云刘崇茹华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

高压直流输电系统送、受端存在电气耦合及两端的控制配合,因此,送端振荡可通过系统控制逻辑、电气量及控制量变化等影响受端系统的运行状态,增加了受端换相失败的风险。现有工作主要研究了送端大扰动引发受端换相失败的现象与机理,通过... 详细信息

高压直流输电系统送、受端存在电气耦合及两端的控制配合,因此,送端振荡可通过系统控制逻辑、电气量及控制量变化等影响受端系统的运行状态,增加了受端换相失败的风险。现有工作主要研究了送端大扰动引发受端换相失败的现象与机理,通过对标准直流系统进行小信号分析,发现直流系统中存在低频频段的固有振荡频率,一旦交流系统发生相近频段的振荡,将可能诱发直流系统共振。在此基础上,首先分析共振引起系统电气量以及控制量的波动对换相失败的影响,通过HVDC的准稳态方程分析共振后直流电流上升导致关断角下降,进而引发首次换相失败的机理;然后从两端的控制系统出发,研究逆变侧控制切换引发后续换相失败的机理;最后对CIGRE直流输电标准测试系统进行验证,并结合换相失败发生机理对换相失败的抑制策略进行了初步讨论。

关键词：高压直流输电送端振荡受端换相失败机理分析