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电力系统中基于微分博弈的拟态防御调度策略

太原理工大学学报 2024年

作者：谷良狄婷杜锋国网山西省电力公司信息通信分公司

传统的静态防御难以满足电力系统在面对多元化增长的Web安全风险时的需求，引入拟态防御技术，构建电力系统拟态防御架构，提高电力系统的主动防御能力。现有拟态防御中的调度策略研究的网络对抗过程在时间上是不连续的，无法在连续实... 详细信息

传统的静态防御难以满足电力系统在面对多元化增长的Web安全风险时的需求，引入拟态防御技术，构建电力系统拟态防御架构，提高电力系统的主动防御能力。现有拟态防御中的调度策略研究的网络对抗过程在时间上是不连续的，无法在连续实时网络攻防对抗中进行灵活决策。通过引入微分博弈，建立执行体集的状态演化方程，构建电力系统拟态防御架构下的微分博弈调度模型，并采用动态函数的方法求解均衡策略。仿真结果表明，该方法相比传统静态架构，安全性提高了65.9%，吞吐量仅降低了15%。同时与传统拟态防御博弈模型相比，安全性提高了约36%。

关键词：网络拟态防御微分博弈动态调度最优策略

融合数据驱动和充电行为的电动汽车能耗预测方法

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电气工程学报 2024年第1期19卷 97-105页

作者：马军伟霍美如赵敏杜锋景峰冯煜国网山西省电力公司信息通信分公司太原030021 国网电动汽车(山西)服务有限公司太原030032

电动汽车的能耗预测对于车辆路径规划与充电行为至关重要。提出一种考虑充电行为的多模型融合能耗预测方法,首先构建基于实车稀疏数据与有限参数的能耗计算模型,在此基础上构建充电行为模型,分析并提取能耗强相关的充电行为特征,最后基... 详细信息

电动汽车的能耗预测对于车辆路径规划与充电行为至关重要。提出一种考虑充电行为的多模型融合能耗预测方法,首先构建基于实车稀疏数据与有限参数的能耗计算模型,在此基础上构建充电行为模型,分析并提取能耗强相关的充电行为特征,最后基于长短期记忆循环神经网络(Long short-term memory neural network, LSTM)搭建能耗预测模型。使用实车数据对所提方法进行验证,结果表明,该方法可以精准预测相同车型不同起始电池荷电状态(State of charge, SOC)、不同温度、不同时间段下的汽车能耗,均方根误差(Root mean square error,RMSE)为1.27,与现有方法相比,RMSE至少降低4.5%。

关键词：能耗预测电动汽车充电行为 LSTM神经网络

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西北地区扶贫光伏整县开发决策演化博弈

中国电力 2024年第2期57卷 149-160页

作者：刘宁张驰王栋杨明杰国网甘肃省电力公司信息通信公司甘肃兰州730000

双碳目标背景下,西北地区分布式光伏整县开发新模式为解决该地区就地消纳难、弃光严重、光伏扶贫工作分散化等问题提供了新思路,然而光伏扶贫整县市场中各方利益主体的多主体决策问题成为当前扶贫电站市场运行的重中之重。以演化博弈论... 详细信息

双碳目标背景下,西北地区分布式光伏整县开发新模式为解决该地区就地消纳难、弃光严重、光伏扶贫工作分散化等问题提供了新思路,然而光伏扶贫整县市场中各方利益主体的多主体决策问题成为当前扶贫电站市场运行的重中之重。以演化博弈论为基础,构建了包含用户、国有企业、光伏企业和政府在内的四方演化博弈模型,研究了以甘肃省、青海省、宁夏回族自治区为代表的西北地区光伏扶贫整县市场多主体决策演化及参数影响。结果表明,国企和光伏企业的均衡策略均为积极策略,而由于西北地区各地光照资源、电价、用电量等不同,用户和政府的均衡结果及时间也存在差异,光照资源丰富且政府补贴力度较大的地区光伏扶贫收益较为可观,用户投资热情高涨且实现均衡时间较短;成本节约和降低租金是改善西北地区均衡路径的有效措施。

关键词：光伏扶贫整县模式协同机制四维演化博弈路径

基于金字塔网络的非侵入式负荷辨识及其隐私保护方案

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计算机工程 2024年第5期50卷 182-189页

作者：王以良周鹏叶卫戚伟强国网浙江省电力有限公司信息通信分公司浙江杭州310016

智能电网融合了信息系统,能够为能源供应提供更有效的解决方案。智能电表是智能电网的关键部分,对智能电表数据的深入研究有助于为智能电网的管理和决策提供有效支持。非侵入式负荷辨识(NILM)技术为需求侧管理提供了技术支撑,但现有方... 详细信息

智能电网融合了信息系统,能够为能源供应提供更有效的解决方案。智能电表是智能电网的关键部分,对智能电表数据的深入研究有助于为智能电网的管理和决策提供有效支持。非侵入式负荷辨识(NILM)技术为需求侧管理提供了技术支撑,但现有方式需要用户和NILM服务端进行数据交互,在这个过程中泄露了隐私信息。针对上述问题,设计了基于2D-卷积神经网络(2D-CNN)金字塔网络的NILM,并采用同态加密和安全多方计算技术进行隐私保护,针对金字塔网络的卷积、全连接、批标准化、平均池化、Re LU和上采样等算子设计隐私保护协议,组合隐私保护算子构建隐私保护的2D-CNN金字塔网络。整个过程没有还原数据和中间结果的原始信息,从而保护了双方隐私。在UK-DALE数据集上的实验结果表明,基于2D-CNN的金字塔网络能够表现出良好的效果,准确率达到95.81%,并且隐私保护的2D-CNN金字塔网络能够在保护客户端数据和服务端模型参数隐私性的情况下保持2D-CNN金字塔网络的推理效果,精确率、召回率和准确率等保持一致。同时,隐私保护的2DCNN金字塔网络在广域网中计算时间不到5 s,在局域网中不到0.5 s,并且通信量仅需4.79 MB,能够适用于NILM任务的现实场景。

关键词：智能电网非侵入式负荷辨识金字塔网络同态加密安全多方计算

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5G技术在UHV换流站中的应用实践

光通信研究 2024年第2期2期(17)卷 131-136页

作者：李永杰陆继钊吴晨光赵豫京国网河南省电力公司信息通信分公司郑州450052

【目的】为了更好地支撑特高压(UHV)站点基建管控和智能运检业务需求,国内首次将第五代移动通信技术(5G)用于UHV换流站基建现场。【方法】在实现豫南站5G网络全覆盖的基础上,搭建5G虚拟专网,部署移动边缘计算(MEC)云平台。充分考虑前期... 详细信息

【目的】为了更好地支撑特高压(UHV)站点基建管控和智能运检业务需求,国内首次将第五代移动通信技术(5G)用于UHV换流站基建现场。【方法】在实现豫南站5G网络全覆盖的基础上,搭建5G虚拟专网,部署移动边缘计算(MEC)云平台。充分考虑前期基建和后期运行的需求,将智能基建工地与后期智慧换流站同步衔接,依托5G优势,融合人工智能(AI)等技术,实现了UHV基建施工现场各类数据的实时采集、统一汇聚。提供了UHV基建的远程视频监控、工程监控预警、基建现场全景呈现、安全隐患识别和专家远程辅助指导等多功能场景的5G解决方案。组织开展了智慧工地、智能巡检和智能管控类5G系列应用,开展了5G网络适配性测试。【结果】文章为豫南换流站业务应用提供了灵活、大带宽和高速率的5G通信手段。有效赋能了UHV换流站内各项业务需求,验证了5G对UHV建设与巡检类业务的承载能力,提升了管理效率,降低了运维成本。【结论】5G在UHV豫南换流站的成功应用,提供了5G+能源互联网的典型UHV变电站解决方案,验证了5G在电力行业的可行性,推动了5G在电力场景的深化应用。

关键词：第五代移动通信技术特高压虚拟专网智慧工地智能巡检

基于改进鸟群算法的多目标微电网优化调度研究

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智慧电力 2024年第6期52卷 46-53,99页

作者：孙兵赵广怀李金友赵紫君国网北京市电力公司信息通信分公司北京100176 国网北京市电力公司北京100031

为克服传统智能算法在微电网多目标优化调度中存在局部最优、过早收敛等问题,提高微电网调度的准确性、稳定性和收敛速度,提出了1种基于改进鸟群算法的多目标微电网优化调度策略。首先,分析了微电网多目标调度的影响因素,建立了基于最... 详细信息

为克服传统智能算法在微电网多目标优化调度中存在局部最优、过早收敛等问题,提高微电网调度的准确性、稳定性和收敛速度,提出了1种基于改进鸟群算法的多目标微电网优化调度策略。首先,分析了微电网多目标调度的影响因素,建立了基于最低经济成本及最小环境影响的微电网调度模型。其次,通过随机均匀分布自适应选择惯性权重系数,运用线性调整策略及学习系数平衡全局和局部搜索能力,提高鸟群算法的收敛速度和搜索精度,并基于Lévy飞行策略更新鸟类群体的空间位置,扩大搜索范围、丰富种群多样性,从而使所提方法跳出局部最优实现精准收敛。最后,通过搭建并网运行条件下的典型微电网场景进行仿真实验,并使用典型的测试函数将所提方法与其他成熟算法进行对比分析。实验结果表明,所提方法的全局优化性能、收敛精度、稳定性和收敛速度均优于其他对比方法,且具有良好的经济性和环境友好性,能够实现良好的多目标优化平衡。

关键词：微电网多目标优化鸟群算法 Lévy飞行自适应

基于多维信息矩阵和DAM-LSTNet的线损预测方法

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电网技术 2024年第3期48卷 1341-1351页

作者：马倩郭江涛杨霞迪力尼亚·迪力夏提赵刚陈天宇国网新疆电力有限公司信息通信公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830017

线损占低压配电网中能量损耗的绝大部分。准确预测线损率(linelossrate,LLR)对于及时消除输电线路异常故障,保证供电安全具有重要意义。现有的线损预测方法很少考虑季节性趋势数据,并且在预测非平稳线损序列时存在滞后效应。针对上述问... 详细信息

线损占低压配电网中能量损耗的绝大部分。准确预测线损率(linelossrate,LLR)对于及时消除输电线路异常故障,保证供电安全具有重要意义。现有的线损预测方法很少考虑季节性趋势数据,并且在预测非平稳线损序列时存在滞后效应。针对上述问题,提出一种基于多维信息矩阵和多维注意力机制-长短期时间序列网络(dimensional attention mechanism-long-and short-term time-series network,DAMLSTNet)的预测方法。首先,采用最大信息系数(maximum information coefficient,MIC)方法筛选配电网特征和季节趋势参数。其次,采用遗传算法优化的变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)方法,对历史线损数据进行分解,形成具有筛选网络特征参数的多维信息矩阵。最后,将多维信息矩阵放入具有多维注意力机制的LSTNet网络中,以预测线损。算例分析表明,与现有方法相比,所提方法具有预测参数考虑充分、预测权重自适应变化、滞后效应弱、预测准确率高等优点。

关键词：多维信息矩阵多维注意力机制长短期时间序列网络最大信息系数变分模态分解线损

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面向风电机组运维的知识图谱构建研究与应用

电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 167-177页

作者：黄简杨程冯天波孙宁李嘉文余恒文崔昊杨上海电力大学电子与信息工程学院上海201306 国网上海市电力公司信息通信公司上海200122 国网上海市电力公司培训中心上海200438

规模化风机高频运维信息愈发呈现数据高维、类间互联、规模攀升的特点,传统人工孤岛式故障检修运维模式难以适应人机料法环一体式发展进程。针对风机全环节、全要素的主动运维要求,提出知识规则、主从设备、规范条例一体融合的风电机组... 详细信息

规模化风机高频运维信息愈发呈现数据高维、类间互联、规模攀升的特点,传统人工孤岛式故障检修运维模式难以适应人机料法环一体式发展进程。针对风机全环节、全要素的主动运维要求,提出知识规则、主从设备、规范条例一体融合的风电机组运维知识图谱构建方法。利用图论文本关键词提取算法(TextRank)完成对风电专业运维文本的实体识别与关系抽取,用以提高特征词的提取精度。采用Neo4j图数据库构建风电安全管理规程图谱及风电设备运维图谱,实现多元数据的互联与可视,进而实现风电运维信息的智能化查询。应用上述方法构建了629个实体、742条关系类型的风机知识图谱。数据查询试验表明:该方法的精确率及召回率等主要指标均在89%以上,较传统数据库方法平均提升了6.5%。该方法建立了运维要求可视表达和类间任务关联。运维大数据的有效查询,将有助于节省双碳战略风电运维力量,提高运维智能化水平。

关键词：风电机组运维知识图谱 TextRank算法 Neo4j图数据库

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基于改进YOLOv5的无人机视觉目标检测

电光与控制 2024年第8期 98-103页

作者：王一桥杨波江承雨陈金令西南石油大学国网四川省电力公司信息通信公司

针对无人机视觉下图像背景复杂、目标过小导致的检测效果过差的问题，提出了一种基于YOLOv5的改进算法。首先，提出滤波分离特征提取(FSFE)结构，将滤波分离后的图像与原图像并行输入神经网络进行特征提取，加强了网络对全局和细节的重... 详细信息

针对无人机视觉下图像背景复杂、目标过小导致的检测效果过差的问题，提出了一种基于YOLOv5的改进算法。首先，提出滤波分离特征提取(FSFE)结构，将滤波分离后的图像与原图像并行输入神经网络进行特征提取，加强了网络对全局和细节的重要信息的提取，将输出特征图进行空间自适应融合，防止了融合时的语义信息割裂的问题，并且使得网络能够更加关注关键层的信息。其次，增加小目标检测层，并利用了SPD卷积模块加强特征学习来提高检测性能。最后，在C3模块中镶嵌CA特征增强模块，在特征提取时挖掘并保存重要的语义信息。基于VisDrone2019数据集的实验结果表明，改进算法的mAP@0.5和mAP@0.5∶0.95分别提升了8.3和6.1个百分点，精确率和召回率分别提升了5.1和4.5个百分点，提升了小目标检测精度，同时减少了漏检、误检概率，对实现无人机视觉小目标检测有重要意义。

关键词：无人机视觉 YOLOv5 滤波分离特征融合