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基于分数阶傅里叶变换的分布式光纤振动识别

激光与光电子学进展 2024年第5期61卷 159-164页

作者：孔小红张明管翰林蒋陵郭闯国网江苏省电力有限公司南京供电分公司江苏南京210000

针对当前分布式光纤振动传感对振动干扰事件的识别容易过拟合以及泛化能力不强的问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换(FrFT)的分布式光纤振动事件识别方法。采用FrFT对时域振动信号进行时频变换,相比传统的时域方法多了一个新的分析维... 详细信息

针对当前分布式光纤振动传感对振动干扰事件的识别容易过拟合以及泛化能力不强的问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换(FrFT)的分布式光纤振动事件识别方法。采用FrFT对时域振动信号进行时频变换,相比传统的时域方法多了一个新的分析维度。相比传统时频域方法,该方法不仅解决了时间分辨率和频率分辨率相互制约的问题,还增强了时频数据的特征丰富度,更利于深度模型的学习,可有效防止模型过拟合。户外实地实验表明,FrFT方法的识别准确率达到98.5%,且在专门的泛化测试集上依然能保持98%以上的准确率。同时引入更可靠的评估指标f1-score(f1-score是精确率和召回率的调和平均数)来综合评估精确率和召回率,该方法识别各事件的f1-score均高于0.975。

关键词：光纤传感分布式光纤传感分数阶傅里叶变换分布式光纤振动传感

基于ICEEMDAN和时变权重集成预测模型的变压器油中溶解气体含量预测

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高电压技术 2024年第1期50卷 210-220页

作者：马宏忠肖雨松孙永腾李勇朱雷许洪华河海大学能源与电气学院南京211100 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司南京210008

为了实现对变压器油中溶解气体体积分数的精确预测,同时克服仅使用单一预测模型导致预测精度及泛化能力不足的局限,提出了一种基于改进完全自适应噪声集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition,ICEEMD... 详细信息

为了实现对变压器油中溶解气体体积分数的精确预测,同时克服仅使用单一预测模型导致预测精度及泛化能力不足的局限,提出了一种基于改进完全自适应噪声集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition,ICEEMDAN)和灰色关联系数时变权重集成预测模型的变压器油中溶解气体预测方法。首先将溶解气体含量序列模态分解为一系列具有不同时间尺度的子序列。然后,使用门控循环神经网络和麻雀搜索算法优化支持向量机对各子序列进行训练,组合为一个集成预测模型;并比较不同预测方法的预测精度,计算灰色关联系数时变权重,形成各子系列的预测结果。最后将各子序列的预测结果叠加重构,得到最终预测结果。算例分析结果显示:该方法单步预测的均方根误差、平均绝对误差和相关系数分别为0.593、0.422和0.768,相比其他算法在预测精度上有明显提升,同时具有很强的泛化性能,可以为油浸式变压器内部状态监测提供依据。

关键词：油中溶解气体 ICEEMDAN 麻雀搜索算法支持向量机门控循环神经网络时变权重集成模型

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基于机器学习的水泥生产能耗系统建模与优化

洁净煤技术 2024年第S1期30卷 414-420页

作者：张航通李佳陈堃杨楠国网江苏省电力有限公司南京供电分公司

基于数据驱动探讨了水泥生产系统的电能耗建模与优化，由于水泥生产工业的复杂性和非线性特点，传统的机理分析难以建立准确的模型。采用BP神经网络和遗传算法相结合的方法，成功建立了电能耗模型，并进行参数优化。选择7个关键的可控... 详细信息

基于数据驱动探讨了水泥生产系统的电能耗建模与优化，由于水泥生产工业的复杂性和非线性特点，传统的机理分析难以建立准确的模型。采用BP神经网络和遗传算法相结合的方法，成功建立了电能耗模型，并进行参数优化。选择7个关键的可控参数进行优化，经过遗传算法优化，电能耗得以有效降低。通过这一方法，水泥生产企业可针对性降低电能耗，降低生产成本，提高经济效益。这一方法不仅适用于电能耗的预测和优化，还在其他领域有广泛应用前景。未来研究方向包括进一步改进模型的性能和稳定性，探索更多优化算法以提高参数优化效率和精度。本研究为电能耗的预测和优化提供新方法，具有积极经济效益，同时为其他领域类似问题提供有价值的经验和启示。经遗传算法优化后，水泥生产的最低电能耗值降至90 kWh/t,相比实际运行的88～115 kWh/t,减少约4 kWh/t,表明优化有效。关键参数推荐值有助于水泥企业针对性优化生产系统，降低电能消耗和生产成本。

关键词：水泥生产系统数据驱动参数优化电能耗

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基于联合注意力机制的动态图表示学习模型

燕山大学学报 2024年

作者：程嘉诚仝凌云罗兴胡子健朱红国网江苏省电力有限公司南京供电分公司

动态图广泛存在于实际应用场景中,对其进行表示学习可以有效地应用于各种下游分析任务。动态图的拓扑结构和节点特征随时间不断演变,节点之间存在结构相关性和特征相关性。现有研究忽略了以上两种相关性对动态图表示学习的影响,针对这... 详细信息

动态图广泛存在于实际应用场景中,对其进行表示学习可以有效地应用于各种下游分析任务。动态图的拓扑结构和节点特征随时间不断演变,节点之间存在结构相关性和特征相关性。现有研究忽略了以上两种相关性对动态图表示学习的影响,针对这一问题,本文提出基于联合注意力机制的动态图表示学习模型(DyGRL-JAM),从动态拓扑结构中学习结构相关性,并结合特征相关性构造联合注意力,使用图张量卷积实现节点时空消息传递获得节点表示。在六个动态图数据上进行实验,结果表明DyGRL-JAM对动态图的表示学习能力优于当前先进方法。

关键词：注意力机制动态图表示学习张量计算

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城市轨道交通对电力变压器的磁耦合机理研究

铁道标准设计 2024年

作者：高海洋卫茹刘江涛陈庭记杨莲延巧娜孔维君国网江苏省电力有限公司南京供电分公司

关于地铁对周边电力变压器的影响，现有研究主要集中在杂散电流侵入电力变压器接地网导致的变压器直流偏磁，即地耦合。然而在实测中发现，给变压器加装防护装置后，较远处的变电站反而发生直流偏磁，表明地铁对周边电力变压器的影响机... 详细信息

关于地铁对周边电力变压器的影响，现有研究主要集中在杂散电流侵入电力变压器接地网导致的变压器直流偏磁，即地耦合。然而在实测中发现，给变压器加装防护装置后，较远处的变电站反而发生直流偏磁，表明地铁对周边电力变压器的影响机制并不唯一。本文对变压器中性点电流成份占比分析，通过搭建CDEGS仿真模型，分析多列车运行下变电站接地网的电位分布情况，并利用理论公式求解线路感应电压分量。结果表明，变电站接地网电位中的直流分量占比高达64.25%，而感应电压中的直流分量仅占0.81%。通过实验实测变压器中性点电流的频域分析结果表明，直流分量占比40.51%，感应电压中的直流分量为9.13%。据此，提出一种新的地铁周边变压器偏磁电流来源——磁耦合。文中提出一种分析变压器中性点电流成份的方法，通过该方法计算得出的实测变压器中性点电流中，地耦合产生的电流占比78.24%，磁耦合产生的电流占比21.76%，证明地耦合和磁耦合机制在变压器直流偏磁中的作用。变压器中性点电流主要受直流杂散电流影响，电磁感应电流也有一定影响，为治理变压器直流偏磁提供了理论依据和方法参考。

关键词：城市轨道交通电力变压器直流偏磁杂散电流感应电流地耦合磁耦合

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基于构型优选的5G集群无人机协同导航方法

系统仿真学报 2024年第4期36卷 981-990页

作者：高超黄郑赵轩王红星龙涛国网江苏省电力有限公司江苏南京210024 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司江苏南京210017 江苏方天电力技术有限公司江苏南京211100

针对现有基于测距的集群UAV协同导航方法普遍忽略了空间构型对定位定能的影响,难以获得精确的导航定位结果,提出一种基于空间构型优选的5G集群UAV协同导航方法。构建了复杂环境下基于5G信号的UAV相对测距误差模型,基于最小几何精度因子(... 详细信息

针对现有基于测距的集群UAV协同导航方法普遍忽略了空间构型对定位定能的影响,难以获得精确的导航定位结果,提出一种基于空间构型优选的5G集群UAV协同导航方法。构建了复杂环境下基于5G信号的UAV相对测距误差模型,基于最小几何精度因子(geometric dilution of precision,GDOP)准则建立了协同导航节点寻优策略,实现了协同导航空间构型的实时优选;设计了基于5G测距网络的协同导航滤波器,对UAV导航信息进行在线估计和实时补偿,提高集群UAV的协同定位精度。仿真结果表明:该方法从机定位精度平均提升了约42.05%,为集群UAV实现在卫星不可用条件下的自主导航提供了一种有效的新方法。

关键词： 5G测距协同导航多无人机 GDOP(geometric dilution of precision) 最优构型

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基于BP-MIV的地铁磁感应电压影响因素贡献度分析

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都市快轨交通 2024年第3期37卷 149-158页

作者：刘江涛高海洋卫茹陈庭记杨莲延巧娜孔维君国网江苏省电力有限公司南京供电分公司南京210019

地铁牵引电流在列车运行中动态变化,导致周边电网回路中产生磁感应电压,由此产生的感应电流是致使变压器发生直流偏磁的关键因素之一。磁感应电压的产生受多种因素影响,为定量分析不同影响因素对其贡献度的大小,首先利用磁感应电压公式... 详细信息

地铁牵引电流在列车运行中动态变化,导致周边电网回路中产生磁感应电压,由此产生的感应电流是致使变压器发生直流偏磁的关键因素之一。磁感应电压的产生受多种因素影响,为定量分析不同影响因素对其贡献度的大小,首先利用磁感应电压公式推导出地铁磁感应电压的主要影响因素,其次建立“地铁线路-输电线”磁耦合边界元模型,仿真分析关键因素对感应电压的影响,在列车平稳运行阶段,感应电压受影响很小,在1 000 m处,感应电压已衰减了90%,继而构建了产生磁感应电压的反向(back propagation,BP)神经网络,并采用平均影响值(mean impact value,MIV)解析各个影响因素对磁感应电压的贡献度。结果表明,等效回路中磁感应电压更易被等效回路长度影响,其贡献度为44.38%,相对距离的贡献度最小,仅为21.31%。因此,电力系统构成等效回路的面积是影响最终在闭合回路中产生磁感应电压值的最重要因素。

关键词：地铁磁感应电压 BP神经网络 MIV算法电力系统贡献度

面向两个细则考核的风-储场站日前-日内两阶段功率优化上报策略

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电工技术学报 2024年第1期39卷 135-153页

作者：吴浩天柯德平刘念璋方珂郑景文武汉大学电气与自动化学院武汉430072 国网江苏省电力有限公司南京供电公司南京210019 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077

针对两个细则考核风功率上报准确率的问题,提出一种可有效降低风-储场站风险考核电量的日前-日内两阶段功率优化上报策略。首先,提出面向两个细则的风-储场站日前-日内功率协同上报框架;然后,以期望考核电量最小化为目标,建立计及储能... 详细信息

针对两个细则考核风功率上报准确率的问题,提出一种可有效降低风-储场站风险考核电量的日前-日内两阶段功率优化上报策略。首先,提出面向两个细则的风-储场站日前-日内功率协同上报框架;然后,以期望考核电量最小化为目标,建立计及储能调节的日前-日内两阶段风-储功率优化上报模型,模型中,日前、日内风功率场景集通过基于预测误差分箱的Cornish-Fisher级数与Cholesky分解法生成;最后,针对模型的多重非线性特征与不同时间尺度的求解效率要求,制定基于小步长线性化迭代的求解算法。算例仿真结果表明,相较其余上报策略与求解算法,该文提出的日前-日内协同上报策略及相应算法有效地提升了上报准确率及求解性能。

关键词：两个细则风功率上报日前-日内协同优化时间相关性储能调节

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MMC水冷系统故障分析与参数设计

机械设计与制造 2024年第2期396卷 338-342,348页

作者：刘泳夏冰杨光郭有强国网江苏省电力有限公司南京供电分公司江苏南京210019

水冷系统是模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)必不可少的辅助系统,其正常运行是换流阀可靠工作的保证。这里以南京220 kV模块化多电平统一潮流控制器(Modular Multilevel Unified Power Flow Controller,MMUPFC)为... 详细信息

水冷系统是模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)必不可少的辅助系统,其正常运行是换流阀可靠工作的保证。这里以南京220 kV模块化多电平统一潮流控制器(Modular Multilevel Unified Power Flow Controller,MMUPFC)为研究对象,对MMUPFC及换流阀水冷系统进行了结构介绍。其次,针对目前MMUPFC正常运行时水冷系统去离子支路出现漏气的问题,在ANSYS-FLUENT仿真软件中对MMUPFC水冷系统去离子罐内液-气进行了多相流仿真建模,对故障形成机理进行了理论分析和研究。通过仿真研究,对水冷系统去离子罐内液位参数进行了设计。最后,在南京220kV MMUPFC换流站对水冷系统参数设计进行了实验验证,实验结果验证了这里设计的正确性和合理性。

关键词：模块化多电平换流器换流阀水冷系统多相流仿真建模漏气故障液位设计