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改进引力-斥力算法在配电网单线图自动生成中的应用研究

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电力系统保护与控制 2022年第18期50卷 150-156页

作者：唐广瑜金鑫琨国网四川省电力公司成都供电公司四川成都610000

为了解决现有配电网单线图自动生成后需要大量人工调整才能满足实际需要的问题,基于配电网单线图自动生成系统,提出了一种结合改进引力-斥力算法和地理坐标信息的单线图生成方法。采用分块法对布局进行降维,并结合地理坐标信息进一步优... 详细信息

为了解决现有配电网单线图自动生成后需要大量人工调整才能满足实际需要的问题,基于配电网单线图自动生成系统,提出了一种结合改进引力-斥力算法和地理坐标信息的单线图生成方法。采用分块法对布局进行降维,并结合地理坐标信息进一步优化引力-斥力算法。根据地理信息确定主干线,自适应调节节点间自然连接长度,通过父节点与子节点之间的关系限制节点的移动方向,完成配电网馈线单线图的自动生成。通过仿真与优化前结果进行对比分析,验证了该方法的可行性。结果表明,与优化前相比,该方法能生成线长均匀、信息丰富、清晰易读的配电网馈线单线图,满足电网企业对单线图自动成图方法的实时性需求。

关键词：配电网馈线单线图引力-斥力算法地理坐标信息自动生成

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用电侧市场放开下的电力市场多主体博弈

电力系统自动化 2017年第24期41卷 129-136页

作者：曾嘉志赵雄飞李静李刚李康敬魏震波国网四川省电力公司成都供电公司四川省成都市610091 国网浙江省电力公司绍兴供电公司浙江省绍兴市312000 四川大学电气信息学院四川省成都市610065

为保证新一轮电改的顺利进行,研究新结构下的市场主体间特别是售电公司与其他主体间的利害冲突关系是关键。文中在梳理并搭建了新形势下电力市场结构关系的基础上,采用多代理技术构建了含发电企业、售电公司及市场用户(对比于非市场用户... 详细信息

为保证新一轮电改的顺利进行,研究新结构下的市场主体间特别是售电公司与其他主体间的利害冲突关系是关键。文中在梳理并搭建了新形势下电力市场结构关系的基础上,采用多代理技术构建了含发电企业、售电公司及市场用户(对比于非市场用户)的市场多主体博弈框架;其次,就各主体特点、相关交易规则及各主体博弈交互关系,设计了以主体收益函数为目标的市场博弈模型;最后,采用强化学习方法对发电企业、售电公司等市场主体在双边合同市场、集中交易市场的买卖电价、电量进行优化求解。仿真结果表明,发电企业和售电公司的市场收益与份额,主要取决于售、购电量在双边合同市场与集中交易市场的合理分解;随着博弈过程深入和市场信息透明化,市场价格与收益将趋于平稳。

关键词：电力市场多代理技术售电公司博弈分析双边合同市场集中交易市场强化学习

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基于风险决策的风火发电权交易研究

电网技术 2016年第3期40卷 833-839页

作者：吴杨刘俊勇高红均闫占新张里许立雄李勇四川大学电气信息学院四川省成都市610065 国网四川省电力公司天府供电公司四川省成都市610041

风电与高排放火电之间进行发电权交易是用市场化手段促进风电消纳、火电减排以及维护国家能源安全的一种有效手段。然而,风电出力波动性以及目前的风、火电成本差严重阻碍了2者之间开展发电权交易。对此现状,首先搭建了风电和清洁火电... 详细信息

风电与高排放火电之间进行发电权交易是用市场化手段促进风电消纳、火电减排以及维护国家能源安全的一种有效手段。然而,风电出力波动性以及目前的风、火电成本差严重阻碍了2者之间开展发电权交易。对此现状,首先搭建了风电和清洁火电同台竞争的多买方市场;其次,将风电出力波动的平滑成本、火电的碳排放成本分别定义为风、火电的外部环境成本,纳入到2者的发电成本中,并建立了与外部环境成本呈递减关系的受让方激励。在此基础上,针对外部环境成本随机变化导致的交易风险,借鉴金融市场的风险管控理论和委托代理原则,以发电权交易风险最小为目标,构建了风火发电权交易模型。最后,算例结果验证了所提模型的可行性与有效性。

关键词：风险决策发电权交易同台竞争条件风险价值委托代理理论

基于广义S变换与数学形态学的局部放电窄带干扰抑制方法

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电网技术 2023年第3期47卷 1299-1307页

作者：饶显杰徐忠林龙林李珏潇杨小兵杨永鹏苟杨冯阳周凯国网四川省电力公司成都供电公司四川省成都市610041 四川大学电气工程学院四川省成都市610065

针对高压电力设备局部放电信号受周期性窄带干扰影响大的问题,提出了一种基于广义S变换与数学形态学的局部放电窄带干扰抑制方法。该方法可以从染噪局部放电(partial discharge,PD)信号中分离出原始PD信号和窄带干扰信号的时频谱图,从... 详细信息

针对高压电力设备局部放电信号受周期性窄带干扰影响大的问题,提出了一种基于广义S变换与数学形态学的局部放电窄带干扰抑制方法。该方法可以从染噪局部放电(partial discharge,PD)信号中分离出原始PD信号和窄带干扰信号的时频谱图,从而在时频域内准确辨识出窄带干扰和原始PD信号,避免强能量的窄带干扰掩盖原始PD信号时频特征的问题。再利用总体最小二乘不变旋转矢量技术准确估计窄带干扰的特征参数,以抑制染噪PD信号中窄带干扰。对仿真和实测PD信号开展窄带干扰的抑制测试,测试结果表明:该文所提方法可以有效分离出染噪PD信号时频谱图中窄带干扰和PD信号,提高了时频分析的准确率;同时相比于传统的快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)算法谱最小熵解卷积滤波法和自适应奇异值分解法,该文方法能够有效抑制小幅值的窄带干扰,具备更好的窄带干扰抑制效果,以恢复局放信号的波形特征。

关键词：局部放电信号窄带干扰抑制时频谱图广义S变换数学形态学

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基于频域反射的电缆缺陷定位优化方法

电网技术 2022年第9期46卷 3681-3689页

作者：饶显杰徐忠林陈勃董海疆袁坤李珏潇龙林周凯国网四川省电力公司成都供电公司四川省成都市610041 四川大学电气工程学院四川省成都市610065

针对传统的频域反射法难以有效定位电缆缺陷的问题,该文提出了一种基于频域反射的电缆缺陷定位优化算法。该方法首先利用改进的短时傅里叶变换对反射系数谱的解析信号进行分析,得到三维缺陷定位图;然后根据三维缺陷定位图分析缺陷处反... 详细信息

针对传统的频域反射法难以有效定位电缆缺陷的问题,该文提出了一种基于频域反射的电缆缺陷定位优化算法。该方法首先利用改进的短时傅里叶变换对反射系数谱的解析信号进行分析,得到三维缺陷定位图;然后根据三维缺陷定位图分析缺陷处反射信号的能量衰减特性,从而选择合理的分析频率范围;最后将对应频率范围的三维缺陷定位图转变为缺陷定位曲线,开展电缆缺陷定位。1000m仿真电缆模型的缺陷定位结果表明,相比于传统的阻抗相位变化比率方法,该文方法受采样点数影响较小。40m和500m真实电缆的缺陷定位结果表明,因为该文方法考虑了电缆中反射信号的衰减效应,所以该文方法不仅可以有效定位短电缆的缺陷,而且可以有效定位长电缆中缺陷。

关键词：电力电缆频域反射缺陷定位改进的短时傅里叶变换衰减特性

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基于频域反射法的电缆缺陷时域诊断特征波形

电网技术 2023年第8期47卷 3483-3493页

作者：饶显杰徐忠林龙林李珏潇杨永鹏苟杨丁玉琴冯阳周凯国网四川省电力公司成都供电公司四川省成都市610041 四川大学电气工程学院四川省成都市610065

频域反射法(frequency domain reflection,FDR)是一种典型的电缆缺陷无损检测方法。针对传统FDR方法存在的问题,该文提出了频域反射法中电缆缺陷的时域诊断波形转化方法。首先利用广义S变换分析反射信号的能量分布。然后划定各反射信号... 详细信息

频域反射法(frequency domain reflection,FDR)是一种典型的电缆缺陷无损检测方法。针对传统FDR方法存在的问题,该文提出了频域反射法中电缆缺陷的时域诊断波形转化方法。首先利用广义S变换分析反射信号的能量分布。然后划定各反射信号的能量子区域开展独立分析,以降低各反射信号相互干扰和电缆中衰减效应的影响。最后将选定的能量子矩阵区域转化成电缆缺陷的时域诊断波形,并利用该波形对电缆缺陷进行定位和辨识。文中对500 m的仿真电缆模型、40m的同轴电缆和105m的10k V交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电力电缆进行了实验,验证了所提方法可以转化出电缆中缺陷的时域诊断波形,并可以借助该波形准确定位和辨识电缆中阻抗增大和阻抗减小的缺陷。

关键词：电力电缆频域反射时域诊断波形缺陷的定位和辨识广义S变换反射信号的能量分析

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考虑数据中心需求响应的城市电网阻塞管理

电网技术 2020年第8期44卷 3129-3138页

作者：王晴刘友波黄杨刘畅陈刚刘俊勇四川大学电气工程学院四川省成都市610065 国网成都供电公司四川省成都市610065 国网四川省电力公司电力科学研究院四川省成都市610065

随着"大云物移智"技术的快速推进,大型数据中心迅速发展,地理位置上分散的互联网数据中心(internetdata centers,IDCs)是大数据平台的物理基础。在数据流爆炸的背景下,用电容量巨大的IDCs可作为需求响应的一种,成为智能电网的重要互动... 详细信息

随着"大云物移智"技术的快速推进,大型数据中心迅速发展,地理位置上分散的互联网数据中心(internetdata centers,IDCs)是大数据平台的物理基础。在数据流爆炸的背景下,用电容量巨大的IDCs可作为需求响应的一种,成为智能电网的重要互动资源。利用IDCs网络与城市电网动态关联特性,使数据负荷在IDCs网络中的迁移代替电能在电网中的转移。构建负荷转供方法与IDCs需求响应方法协同管控城市电网的双层优化模型,将城市电网静态容量转变为动态容量,解决城市电网阻塞问题与需求响应中2个独立主体运行效益问题。首先,构建电网公司与IDCs运营商双层协同优化模型,上层模型目标函数为电网公司阻塞管理成本最小、下层模型目标函数为IDCs运营商参与需求响应的收益最大,通过基于优惠券激励的需求响应决策模型,协调二者运行效益。其次,基于Benders分解思想构建算法的整体框架与流程,对模型进行求解。最后,通过算例验证:当IDCs达到一定规模时,协同优化模型阻塞管理效果优于传统负荷转供模型,在解决阻塞问题的同时,既能降低电网公司阻塞管理成本也能保障IDCs运营商参与需求响应收益。

关键词：互联网数据中心阻塞管理需求侧管理优惠券激励双层优化模型

基于多向差分进化算法的氢燃料电池市域动车组运行协同优化

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中国电机工程学报 2024年第3期44卷 1007-1019,I0013页

作者：刘普仁李奇孟翔罗舒钰李荦一刘述奎陈维荣西南交通大学电气工程学院四川省成都市610031 国网四川省电力公司成都供电公司四川省成都市610000

为提高氢燃料电池市域动车组的运行经济性,该文提出一种基于多向差分进化算法的氢燃料电池市域动车组运行协同优化方法。针对氢燃料电池市域动车组运行速度曲线与能量管理的耦合影响,以日均损耗价值成本评价运行综合经济性,通过多向差... 详细信息

为提高氢燃料电池市域动车组的运行经济性,该文提出一种基于多向差分进化算法的氢燃料电池市域动车组运行协同优化方法。针对氢燃料电池市域动车组运行速度曲线与能量管理的耦合影响,以日均损耗价值成本评价运行综合经济性,通过多向差分进化算法离线优化运行速度和能量管理规则,并根据离线优化结果,对燃料电池和锂电池进行实时功率分配。最后,基于硬件在环平台验证所提方法在单运行区间和多运行区间下的有效性。结果表明,所提方法能够有效降低氢燃料电池市域动车组的日均损耗价值,并保证收敛精度和维持锂电池荷电状态。而且在单运行区间下,所提方法的日均损耗价值分别比优化前、仅速度优化、仅能量管理优化方法降低了15.21%、6.9%、9.51%;在多运行区间下,所提方法的日均价值损耗比分步优化方法降低了5.07%。

关键词：燃料电池能量管理方法市域动车组运行速度曲线协同优化方法

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引入自监督机制的燃料电池水管理系统健康状态检测方法

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中国电机工程学报 2023年第13期43卷 5025-5036页

作者：张译丹李奇尹良震刘述奎陈晓雯陈维荣西南交通大学电气工程学院四川省成都市610031 国网四川省电力公司成都供电公司四川省成都市610000

为保证质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)运行过程中的安全性和平稳性,该文提出一种引入自监督机制的燃料电池水管理系统健康状态检测方法。该方法的计算网络引入自监督机制挖掘数据特征,具体通过堆叠两层... 详细信息

为保证质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)运行过程中的安全性和平稳性,该文提出一种引入自监督机制的燃料电池水管理系统健康状态检测方法。该方法的计算网络引入自监督机制挖掘数据特征,具体通过堆叠两层稀疏收缩自编码器(sparse contractive autoencoder,SCAE)实现功能。该自编码网络以逐层贪婪训练的方式完成参数初始化,避免因初值取值不佳使得网络参数训练陷入局部最优解。同时,改进的自编码网络也能有效避免模型过拟合,从而达到良好的特征提取效果。用Softmax分类器替换最后一个自编码器的输出层,然后运用Adadelta算法进行基于自适应学习率的自编码网络权值微调,从而完成系统识别网络的搭建。该算法根据梯度动态调节学习率大小,使得网络权值快速逼近符合数据特点的最佳取值。实验结果表明,该方法能快速准确地识别PEMFC正常、水淹和膜干3种状态,检测正确率高达98.5%,检测时间为3.24s。与线性判别分析-概率神经网络(linear discriminant analysis-probabilistic neural network,LDAPNN)、稀疏自编码器-支持向量机(sparse autoencodersupport vector machine,SAE-SVM)和主成分分析-向后传播神经网络(principal component analysis-backpropagation neural network,PCA-BPNN)方法相比,所提方法计算时间分别减少3.08、5.38和7.15s,准确率分别提高7.92、25.08和9.08%。普适性验证表明,该方法对于多节电池的健康状态检测同样适用。

关键词：燃料电池健康状态自监督机制稀疏收缩自编码器自适应学习率