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面向新型电力系统的粗糙集和双流网络自动化物联设备故障诊断方法研究

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电测与仪表 2024年第9期61卷 166-171页

作者：金萍侯娟国网宁夏电力有限公司银川供电公司银川750004

在新型电力系统中,自动化物联设备类型多样,性能参数和状态指标众多,而目前主流基于深度学习的故障诊断方法,也存在参数较多、算法复杂等问题,难以满足实时应用。因此,文中提出一种基于粗糙集(rough set,RS)和双流网络(dual-stream netw... 详细信息

在新型电力系统中,自动化物联设备类型多样,性能参数和状态指标众多,而目前主流基于深度学习的故障诊断方法,也存在参数较多、算法复杂等问题,难以满足实时应用。因此,文中提出一种基于粗糙集(rough set,RS)和双流网络(dual-stream network,DSN)的自动化物联设备故障快速诊断方法。首先构建物联设备故障判定函数,计算高压侧三相电流,针对连续属性和定性属性,采用离散化算法进行约简,输出故障特征集;然后利用卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)组成的DSN对历史故障信息进行训练,最终实现快速故障诊断。实验证明所提方法能够精准检测新型电力系统的自动化物联设备故障,具有良好的应用性能,和同类深度学习算法相比,精准率平均提升4.35%,时间平均下降14%。

关键词：新型电力系统自动化物联设备粗糙集双流网络

基于牛顿-蚁群算法与选择性谐波调制的电网功率放大器宽频控制策略

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电力系统保护与控制 2024年第16期52卷 97-109页

作者：代子阔史可鉴赵晨星张天成徐妍汪诚国网辽宁省电力有限公司辽宁沈阳110006 国网辽宁电力科学研究院辽宁沈阳110006 国网铁岭供电公司辽宁铁岭112000 国网辽宁省抚顺供电公司辽宁抚顺113000 南京理工大学江苏南京210000

选择性谐波消除/生成脉宽调制技术能与多电平电力电子变换器相结合,实现低开关频率下的高频电网谐波功率复现。然而,为生成特定次谐波,需要求解非线性开关角方程,其求解精度受开关角初值选取约束,且实时性随着谐波次数的增加而降低。因... 详细信息

选择性谐波消除/生成脉宽调制技术能与多电平电力电子变换器相结合,实现低开关频率下的高频电网谐波功率复现。然而,为生成特定次谐波,需要求解非线性开关角方程,其求解精度受开关角初值选取约束,且实时性随着谐波次数的增加而降低。因此提出一种基于牛顿-蚁群算法的实时选择性谐波生成脉宽调制技术。通过建立开关角方程,利用蚁群算法求解初值,进一步结合牛顿算法获得不同开关频率及计算步长对应的最多谐波数目,并分析得到调制比-开关角对应关系。通过查找表获得初始开关角,并前馈至电压控制环路,实现对特定次谐波的无静差跟踪。最后以级联H桥多电平变换器为例,搭建仿真与实验平台,验证了理论分析的正确性与所提策略的可行性。

关键词：选择性电网谐波功率放大器级联多电平逆变器牛顿-蚁群算法实时选择性谐波生成脉宽调制

基于mRMR-IPSO的短期负荷预测双阶段特征选择

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重庆大学学报 2024年第5期47卷 98-109页

作者：焦龄霄周凯张子熙韩飞时伟君洪叶罗朝丰国网湖北超高压公司武汉430000 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司浙江湖州313000

电力负荷具有时空多变的特性,受众多因素的影响,在短期负荷预测中较多的输入特征会造成维度灾难,导致模型预测性能不佳,因此选择合理的输入特征集至关重要。文章提出一种新的短期负荷预测特征选择方法——mRMR-IPSO双阶段法。利用最大... 详细信息

电力负荷具有时空多变的特性,受众多因素的影响,在短期负荷预测中较多的输入特征会造成维度灾难,导致模型预测性能不佳,因此选择合理的输入特征集至关重要。文章提出一种新的短期负荷预测特征选择方法——mRMR-IPSO双阶段法。利用最大相关最小冗余(maxrelevance and min-redundancy,mRMR)判据对原始特征进行排序,考虑输入特征与输出特征之间相关性和输入特征间冗余性,筛选掉一些排序靠后的特征,初选出对预测效果影响显著的特征子集;采用基于改进的粒子群优化算法(improved particle swarm optimization,IPSO)的搜索策略,以LightGBM模型的预测精度为适应度函数,对初选特征子集进行精选,得到最优特征子集。算例结果表明,所提方法能在对原始特征集大幅降维的情况下提升预测精度。

关键词：特征选择负荷预测最大相关最小冗余改进的粒子群优化算法 LightGBM

计及新能源机会约束与虚拟储能的电-热系统分布式多目标优化调度

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电工技术学报 2024年第16期39卷 5042-5059页

作者：林雨眠熊厚博张笑演林雨洁郭创新浙江大学电气工程学院杭州310027 国网嘉兴供电公司嘉兴314003

为提升综合能源系统消纳新能源的能力,探究不同优化目标之间的联系,该文将含虚拟储能的电-热系统调度问题分解为备用制定问题与计及机会约束的新能源消纳最优运行问题,构建了兼顾经济性、低碳性与综合能效提升的电-热综合能源系统多目... 详细信息

为提升综合能源系统消纳新能源的能力,探究不同优化目标之间的联系,该文将含虚拟储能的电-热系统调度问题分解为备用制定问题与计及机会约束的新能源消纳最优运行问题,构建了兼顾经济性、低碳性与综合能效提升的电-热综合能源系统多目标优化模型。通过引入多场景与场景指示变量近似机会约束,提出一种双线性Benders分布式计算框架以提升求解效率,将原问题分解为主问题和若干子问题迭代求解,采用法线边界交叉法得到Pareto前沿面。算例分析表明,所提算法相较于集中式算法的求解速度有明显提升,考虑新能源消纳机会约束的模型可在调度中通过调整置信度平衡运行的经济性与鲁棒性,同时虚拟储能可以根据新能源处出力情况调节热网充放功率,进一步提升新能源消纳能力,降低运行成本。最后,通过求解得到的Pareto前沿面分析了经济、低碳、能效不同优化目标之间的影响。

关键词：综合能源系统机会约束虚拟储能双线性 Benders分解法多目标优化

智能高压分界开关与计量一体化装置的设计与实现

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电测与仪表 2024年第6期61卷 218-224页

作者：史辛琳卞飞国网河南省电力公司新乡供电公司河南新乡453000

针对供电公司与专变电力用户之间的设备产权不清晰,容易出现窃电的问题,提出了采用智能高压分界开关与计量一体化装置,将分界开关和计量装置集中设计并一体化安装。首先对设备结构重新设计,将户外高压分界电能计量箱分成开关室、计量室... 详细信息

针对供电公司与专变电力用户之间的设备产权不清晰,容易出现窃电的问题,提出了采用智能高压分界开关与计量一体化装置,将分界开关和计量装置集中设计并一体化安装。首先对设备结构重新设计,将户外高压分界电能计量箱分成开关室、计量室、出线室和进线室四个独立的功能隔室。设备采用全密封、全绝缘结构设计,机构仓防护等级达到IP55。计量互感器全绝缘、插拔式结构设计,便于更换。构建了防窃电结构化模型,通过数据预处理、用户异常监测模型和机器学习实现防窃电功能。

关键词：高压分界开关一体化设计机器学习窃电预警

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基于异质图神经网络的服装兼容性预测

计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：鲁鸣鸣郭清明张亚易贤康中南大学计算机学院国网长沙供电公司

针对目前服装兼容性预测模型效果虚高，且对服装单品关系的建模没有考虑单品的类型，以及样本不均衡导致模型训练不充分的问题，提出一个基于异质图神经网络的服装兼容性预测模型. 首先采用一种负样本采样策略，使用同类替换的原则... 详细信息

针对目前服装兼容性预测模型效果虚高，且对服装单品关系的建模没有考虑单品的类型，以及样本不均衡导致模型训练不充分的问题，提出一个基于异质图神经网络的服装兼容性预测模型. 首先采用一种负样本采样策略，使用同类替换的原则重新构造负样本集，解决了现有模型效果虚高的问题; 然后采用异质图神经网络，结合图全局池化技术实现了对同一套装内不同类型单品之间复杂关系的建模; 最后通过难例学习，使得样本量较少的类型单品有更加均衡的训练机会. 在Polyvore数据集上的实验结果表明，所提模型的AUC值达到0.838，综合兼容性预测性能优于其他方法.

关键词：服装兼容性采样策略图神经网络时尚推荐

考虑设备外特性影响的多馈入电力系统静态电压稳定分析

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中国电机工程学报 2024年

作者：王冲庞榕泽杨晓雷韩中杰鞠平河海大学能源与电气学院国网嘉兴供电公司

针对现有短路比指标难以考虑不同设备灵活多变的外特性影响的问题，提出一种能够刻画多馈入电力系统静态电压稳定性的通用指标，混合等值短路比指标。首先，推导网络侧、设备侧雅可比矩阵，分析传统多馈入短路比与系统雅可比矩阵的联系... 详细信息

针对现有短路比指标难以考虑不同设备灵活多变的外特性影响的问题，提出一种能够刻画多馈入电力系统静态电压稳定性的通用指标，混合等值短路比指标。首先，推导网络侧、设备侧雅可比矩阵，分析传统多馈入短路比与系统雅可比矩阵的联系，揭示传统多馈入短路比临界值难以统一的本质。其次，基于系统雅可比矩阵奇异边界，将多馈入短路比推广至多种设备应用场景，提出一种能够考虑不同设备外特性影响的混合等值短路比指标。最后，考虑设备控制模式、线路阻抗角等因素对指标的影响，对其进行定性分析。仿真算例说明所提指标能够准确评估多馈入电力系统静态电压稳定性。

关键词：混合等值短路比静态电压稳定多馈入电力系统系统雅可比矩阵设备外特性

基于改进Shapley值的台区多共享储能运行效能分配方法

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储能科学与技术 2024年

作者：郝俊博闫晓宏裴红兰张文强肖春国网山西省综合能源服务有限公司国网运城供电公司国网太原供电公司国网山西省电力公司营销服务中心太原理工大学

新型配电台区配置多个共享储能（Shared Energy Storage，SES）已成趋势，具有多资源协同的效果。但仅考虑SES自身价值难以实现其高效调用，需进一步关注共享储能个体差异对台区电网的多角度综合影响。为量化台区多共享储能共同作用下... 详细信息

新型配电台区配置多个共享储能（Shared Energy Storage，SES）已成趋势，具有多资源协同的效果。但仅考虑SES自身价值难以实现其高效调用，需进一步关注共享储能个体差异对台区电网的多角度综合影响。为量化台区多共享储能共同作用下的单一SES边际运行贡献，提出了基于改进沙普利（Shapley）值的台区多共享储能运行效能分配方法。考虑新能源消纳及碳减排，建立含SES运行组合的台区运行成本最小优化调度模型；考虑SES对台区经济性、可靠性与环境的影响，建立SES运行效能评估指标，基于改进层次分析与层间相关性结合的主客观赋权法建立运行效能评估模型；考虑不同SES对台区运行的单方面效能差异，构建计及经济贡献度、可靠性贡献度与环境贡献度的SES修正因子以改进Shapley值法，将多种SES组合的运行效能分配至单个SES。对含3个SES的改进IEEE 33节点台区电网仿真验证，结果表明所提方法有效量化与分配不同节点SES对台区的综合效用，增加了对台区有益影响的SES1和SES2运行效能。所提方法为台区共享储能的高效率调度及潜力发挥提供全新思路。

关键词：共享储能效能评估效能分配 Shapley值碳减排

计及电缆绝缘不均匀老化的接地电流相位角特性研究

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高压电器 2024年第5期60卷 156-163页

作者：刘刚王秀茹邱冬王德鲍诗杰张东东国网宿迁供电公司江苏宿迁223800 南京工程学院南京215000

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆广泛应用于配电网和输电网,但它们在持续的电应力下遭受长期的老化退化,电缆老化容易造成绝缘击穿事故。为了提升电缆绝缘老化状态的在线评估技术,基于PSCAD建立了计及电缆绝缘不均匀老化的三芯管型电缆接地电... 详细信息

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆广泛应用于配电网和输电网,但它们在持续的电应力下遭受长期的老化退化,电缆老化容易造成绝缘击穿事故。为了提升电缆绝缘老化状态的在线评估技术,基于PSCAD建立了计及电缆绝缘不均匀老化的三芯管型电缆接地电流相位角计算模型,通过快速傅里叶变换FFT变化得到单相不均匀老化、双相不均匀老化、三相均匀老化3类情况的接电线电流相位角特性。结果表明:相比于钢铠接地线电流,屏蔽线电流相角对于老化特性的反应更为灵敏;对于单相老化,介电常数由2增加为5,屏蔽线电流相位角从-51.01°递增为-50.6°;对于双相老化,随老化程度增加,相位角增幅逐渐增大;对于三相均匀老化,相比于正常电缆的屏蔽线电流相角增值为0.24°,同时相比于介电常数同为2.8的单相老化与双相老化的屏蔽线电流相角增值为最大(单相老化为0.15°、双相老化为0.17°);通过屏蔽线电流相位幅值,不仅可以判断电缆绝缘是否老化,还可区分老化相别与老化程度。本研究结果可为通过地线电流相位角评估电缆绝缘老化等级提供重要理论依据。

关键词：三芯电缆绝缘老化介电常数接地电流相位角