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山区输电线路高浓度烟雾环境火点定位技术

电子测量与仪器学报 2024年

作者：祝永坤尚鑫冯振华王湃黄宇辰国网内蒙古东部电力有限公司国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔公司

各山区频繁发生输电线路火灾，严重影响偏远地区电网的安全稳定运行。针对目前巡检与监控手段在高浓度烟雾环境下无法准确识别10m2以下的着火面积，以及不能准确识别处于低洼地带的山火等问题，以组合惯导多数据融合为核心，研究山区输... 详细信息

各山区频繁发生输电线路火灾，严重影响偏远地区电网的安全稳定运行。针对目前巡检与监控手段在高浓度烟雾环境下无法准确识别10m2以下的着火面积，以及不能准确识别处于低洼地带的山火等问题，以组合惯导多数据融合为核心，研究山区输电线路高浓度烟雾环境火点定位技。该技术应用联邦滤波器实施山区输电线路卫星遥感惯导多源监测数据的组合惯导多数据融合。设计基于上下文判断法与绝对阈值法的着火点自适应阈值检测算法，实施山区输电线路火点信息提取。设计PSO算法与BP神经网络相结合的多波段光电复合探测目标识别方法，实现高浓度烟雾环境下的山区输电线路火点目标识别。利用基于激光测距的山区输电线路火点测距方法，实现山区输电线路高浓度烟雾环境火点定位。实验测试结果表明，设计技术对于平原地带火点(10m以上的着火面积)、平原地带火点(10m以下的着火面积)、低洼地带火点(10m以上的着火面积)三种情况的定位精度均高于99.5%。

关键词：组合惯导多数据融合山区输电线路 PSO算法激光测距火点定位

抑制新能源并网系统谐振的逆变器阻抗适配支路参数设计方法

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电力系统保护与控制 2024年第11期52卷 74-83页

作者：王立强陶军阿敏夫樊海龙马俊鹏尹麒王顺亮内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司内蒙古呼和浩特010020 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古呼和浩特010020 四川大学电气工程学院四川成都610065

随着高比例新能源并网成为发展趋势,新能源并网系统谐振成为影响新型电力系统安全稳定的潜在因素。由于风光资源在时间尺度上存在互补特性,可以通过调整逆变器并网特性实现系统阻尼的分时互济。针对逆变器阻抗适配支路的参数设计问题,... 详细信息

随着高比例新能源并网成为发展趋势,新能源并网系统谐振成为影响新型电力系统安全稳定的潜在因素。由于风光资源在时间尺度上存在互补特性,可以通过调整逆变器并网特性实现系统阻尼的分时互济。针对逆变器阻抗适配支路的参数设计问题,提出阻尼系数的优化设计方法。首先,推导了阻尼互济控制逆变器的输出阻抗表达式,结合阻抗的幅值和相位分析阻尼系数对输出阻抗的影响,提出阻尼系数的初选设计方法。随后,从系统稳定性角度分析电网阻抗与阻尼系数之间的关系,为阻尼系数的优化提供了依据。为解决固定阻尼给控制带来的限制问题,提出了一种阻尼系数自适应的阻尼互济控制,使得控制更加灵活有效。最后,通过仿真和实验验证了阻抗适配支路参数设计方法的准确性以及阻尼系数自适应算法的有效性。

关键词：新能源并网系统阻抗适配支路阻尼互济控制虚拟阻尼系数自适应算法

基于孪生Inception网络的燃烧器火焰状态监测

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化工进展 2024年第2期43卷 760-767页

作者：马赟付伟王昕杨如意钱相臣华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 国家能源集团新能源技术研究有限公司北京102211 国电内蒙古东胜热电有限公司内蒙古鄂尔多斯017000

燃煤电厂炉膛火焰的实时监测关系到发电经济性和锅炉的安全运行,而基于光能、热能和辐射能等能量信号的传统火检技术仅能探测火焰的有无,已无法满足日益迫切的火力发电精细化“调峰”需求。本文以实际电厂燃烧器火焰图像为研究对象,应... 详细信息

燃煤电厂炉膛火焰的实时监测关系到发电经济性和锅炉的安全运行,而基于光能、热能和辐射能等能量信号的传统火检技术仅能探测火焰的有无,已无法满足日益迫切的火力发电精细化“调峰”需求。本文以实际电厂燃烧器火焰图像为研究对象,应用基于改进的Inception深度卷积神经网络(deep convolutional neural network,dCNN)的火焰状态分类方法,通过深入分析燃烧器火焰图像特点,对火焰多维度特征进行提取并制作数据集,同时将预处理后的不同类别火焰图像制作成火焰图像数据集,构建Inception dCNN,实现自动特征提取的火焰状态分类,并提出基于孪生Inception dCNN对燃烧器火焰状态进行分类。结果表明,改进的孪生Inception dCNN网络模型将火焰的状态分类问题转化为评价状态相似度问题,间接实现分类目标,识别准确率达到99.86%。

关键词：燃烧器火焰状态监测燃煤电厂 Inception深度卷积神经网络孪生网络

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基于平稳小波变换的光伏直流串联电弧故障检测

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电力系统保护与控制 2024年第12期52卷 82-93页

作者：王桐史雯石浩渊康子良内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院内蒙古呼和浩特010020 内蒙古电力集团有限责任公司呼和浩特供电分公司内蒙古呼和浩特010020 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

光伏系统直流串联电弧故障具有随机性和隐蔽性的特点,且容易受到外部环境和光伏系统内部噪声的影响,难以检测。利用小波变换提取的电流时频域特征对电弧故障有很好的辨识度,但面临小波基选取的问题。在采集大量电弧故障数据的基础上,通... 详细信息

光伏系统直流串联电弧故障具有随机性和隐蔽性的特点,且容易受到外部环境和光伏系统内部噪声的影响,难以检测。利用小波变换提取的电流时频域特征对电弧故障有很好的辨识度,但面临小波基选取的问题。在采集大量电弧故障数据的基础上,通过小波变换分析和对比实验,提出一种针对常用电弧故障特征指标提取的最优小波基选取方法。通过此方法确定bior4.4小波基为提取电弧故障特征的最优小波基,并由此构建基于bior4.4平稳小波变换的时频域特征。通过对比试验发现,基于bior4.4的时频域特征对电弧故障的辨识度明显提高,且表现出对正常噪声信号的抑制作用。为从多角度反映电弧故障特征,补充时域特征,并与时频域特征结合构成电流特征库,利用随机森林算法实现电弧故障的诊断。电弧故障检测准确率达到98.58%,正常信号的误判率仅为0.76%。

关键词：电弧故障平稳小波变换最优小波基近似熵样本熵随机森林算法

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考虑源荷不确定性与多元储能共享的多微电网市场主从博弈优化策略

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：李岩刘景远王达兰月赵海郑婷婷国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院国网内蒙古东部电力有限公司

针对多微网分布式电源不确定和利益冲突导致运行效率低的问题，本文提出一种考虑源荷时空相关性与共享多元储能的多微网市场主从博弈优化方法。首先将源荷历史数据和地理分布信息转化为图结构输入特征，结合注意力机制建立时空图卷积神... 详细信息

针对多微网分布式电源不确定和利益冲突导致运行效率低的问题，本文提出一种考虑源荷时空相关性与共享多元储能的多微网市场主从博弈优化方法。首先将源荷历史数据和地理分布信息转化为图结构输入特征，结合注意力机制建立时空图卷积神经网络模型，提取源荷间隐藏的时空相关性。然后，建立含共享储能的多微网收益最大和用户购电成本最小目标的两阶段主从博弈模型，通过上下层迭代实现多电网主从博弈均衡求解。最后，仿真验证所提方法有效增加储能设备利用率、提高多电网经济性。

关键词：多元储能图卷积神经网络注意力机制多微电网时空相关性主从博弈

电弧离子镀制备ZnO压电涂层用于高压套管连接螺栓应力检测的研究

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稀有金属 2024年第1期48卷 60-67页

作者：安义岩王延伟刁凤新刘天奇张小明李敬雨杨兵邓建钢徐卓林兰贞波国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院内蒙古呼和浩特010010 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司湖北武汉430074

高压及超高压套管连接结构中螺栓预紧力分布不均松脱等故障已经成为影响高压套管安全可靠运行的主要影响因素。如何实现持续精准的连接结构中螺栓载荷监测并预警套管压力故障成为了前沿技术问题。贴片超声波及压电探头超声波是应力检测... 详细信息

高压及超高压套管连接结构中螺栓预紧力分布不均松脱等故障已经成为影响高压套管安全可靠运行的主要影响因素。如何实现持续精准的连接结构中螺栓载荷监测并预警套管压力故障成为了前沿技术问题。贴片超声波及压电探头超声波是应力检测应用最为广泛的技术之一,但其检测精度不能满足要求;溅射型压电薄膜超声方法检测精度高,但压电薄膜沉积效率低,结晶取向控制困难。针对现有研究不足,采用脉冲电弧离子镀技术在合金钢基体上实现ZnO压电薄膜的快速制备,研究靶电流及偏压对ZnO压电涂层的晶体结构、表面形貌及声学性能的影响。结果表明,ZnO涂层的形貌与结构主要与沉积粒子能量有关,偏压越高则涂层结晶越差,而且其绝缘性能下降;靶电流的增加可以提升涂层的结晶质量,但会引入Zn金属大颗粒污染,进而影响压电涂层的绝缘性能。超声轴力检测结果表明,在偏压为0 V以及电流为40 A的最优化工艺参数下制备的高电阻、高c轴择优取向的ZnO压电传感涂层材料,可以应用于高压套管中螺杆轴向载荷的高精度检测,为高压套管安全可靠运行提供了新的监测手段。

关键词：高压套管脉冲电弧离子镀氧化锌压电涂层靶电流偏压

考虑输电约束的风力发电系统压缩空气储能可靠性与经济性评价

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储能科学与技术 2024年

作者：贺鸿鹏王小宇徐美娇马成龙张伟张丽国网内蒙古东部电力有限公司内蒙古农业大学

压缩空气储能被视为一种可行的解决方案，用来解决风力发电中的可变性和不确定性问题。储能系统的运营策略取决于当前的市场和监管环境，这将直接影响整个系统在质量、可靠性、效率和环保方面的表现。压缩空气储能系统可以独立运行，以... 详细信息

压缩空气储能被视为一种可行的解决方案，用来解决风力发电中的可变性和不确定性问题。储能系统的运营策略取决于当前的市场和监管环境，这将直接影响整个系统在质量、可靠性、效率和环保方面的表现。压缩空气储能系统可以独立运行，以最大化利润，也可以与风力发电协同运行，以充分利用可再生能源，并实现市场共赢。本研究探讨了压缩空气储能在输电约束型风力综合发电系统中的应用和潜在收益。我们开发了综合模型，用于优化风能和压缩空气储能的运营策略，并量化了压缩空气储能对系统可靠性、效率和环保目标的贡献。研究结果显示了在不同方面平衡压缩空气储能的潜在收益。所提出的方法和分析结果可为公用事业公司和政策制定者提供有价值的参考，以制定有效的监管框架，推动大规模储能的整合，有效支持未来可再生能源的增长，同时确保可靠供应给电力消费者。

关键词：压缩空气储能储能系统输电约束型风能潜在效益

基于改进PCA算法的火电机组供电煤耗负荷特性建模分析

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锅炉技术 2024年第4期55卷 27-31,37页

作者：赵俊杰杨如意王献文方志宁张越刘琳鸽国电内蒙古东胜热电有限公司内蒙古鄂尔多斯017000 国电电力发展股份有限公司辽宁大连116100

针对火电厂机组供电煤耗较高、分析精度较差的问题,研究基于改进主成分分析(PCA)算法的火电机组供电煤耗—负荷特性建模分析方法。基于火电机组阀点效应的煤耗—出力函数,充分考虑火电机组在平稳负荷出力、升负荷出力、降负荷出力时的... 详细信息

针对火电厂机组供电煤耗较高、分析精度较差的问题,研究基于改进主成分分析(PCA)算法的火电机组供电煤耗—负荷特性建模分析方法。基于火电机组阀点效应的煤耗—出力函数,充分考虑火电机组在平稳负荷出力、升负荷出力、降负荷出力时的负荷特性,构建火电机组供电煤耗—负荷特性模型,以PCA为基础加入遗传神经网络(GABP),生成改进PCA算法,通过PCA降低网络输入变量冗余,增强学习效率,再利用GABP实现神经网络权值的优化,训练神经网络得出最优解,实现火电机组供电煤耗—负荷特性模型分析求解。试验结果表明:该方法分析获取的供电煤耗率低,节能效果较好,平均总煤耗成本为10.25万元,可精准地显示火电机组的实际运行情况,为降低火电机组供电煤耗提供理论依据。

关键词：改进PCA算法火电机组供电煤耗负荷特性建模分析总煤耗

基于改进YOLO v5方法的电力设备红外图像识别方法

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红外技术 2024年第6期46卷 722-727页

作者：王小栋吕通发鲍明正何永春辛鹏吴涛国网内蒙古东部电力有限公司兴安供电公司内蒙古兴安盟137400

为解决电力设备红外图像有遮挡、分类不准确和特征提取不充分等问题,本文提出一种改进的YOLOv5识别方法。首先通过迁移学习的方法,将电力设备可见光图像和红外图像相融合,接着将Triplet注意力机制嵌入到特征提取网络中,对关键特征信息... 详细信息

为解决电力设备红外图像有遮挡、分类不准确和特征提取不充分等问题,本文提出一种改进的YOLOv5识别方法。首先通过迁移学习的方法,将电力设备可见光图像和红外图像相融合,接着将Triplet注意力机制嵌入到特征提取网络中,对关键特征信息进行加权强化,最后通过多尺度融合的方法实现不同目标的识别。研究结果表明:相对于Faster R-CNN和SSd,本文方法的识别精度和识别效率最高,且适应于复杂背景下的多类型电力设备识别;本文方法的模型仅4.1 MB,相较于SSd缩减了80.8%,实现了网络模型的轻量化。本文方法为电力设备红外图像智能检测提供了新颖可行的方案。

关键词：电力设备红外图像迁移学习 YOLO v5s 注意力机制轻量化模型