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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

考虑天然气混氢的园区综合能源系统电制氢优化配置

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电力工程技术 2024年第2期43卷 55-64页

作者：岑增光耿斌高明海姜泓辰唐雨荻舒石泷国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司江苏镇江212000

电制氢(power to hydrogen,P2H)和天然气混氢技术在促进可再生能源消纳、降低系统碳排放量方面具有良好的理论研究和工程应用前景。面向含高比例可再生能源的园区综合能源系统,提出一种计及天然气混氢及跨季节存储的P2H优化配置方法。... 详细信息

电制氢(power to hydrogen,P2H)和天然气混氢技术在促进可再生能源消纳、降低系统碳排放量方面具有良好的理论研究和工程应用前景。面向含高比例可再生能源的园区综合能源系统,提出一种计及天然气混氢及跨季节存储的P2H优化配置方法。首先梳理了含氢园区综合能源系统的运行框架和能量流动关系,建立园区内部能源生产、转换与存储设备的数学模型;然后以设备的年化投资成本、园区综合能源系统的年度运行成本和碳交易成本最优为目标,提出P2H优化配置模型;最后通过算例分析验证文中所提模型的有效性,并比较了电解槽投资成本、混氢体积分数上限以及经济性和低碳性成本权重系数变化对规划运行结果的影响。算例结果表明文中所提模型可有效提升可再生能源消纳能力,降低系统整体经济成本和碳排放量。

关键词：园区综合能源系统电制氢(P2H) 天然气混氢碳交易跨季节储氢可再生能源消纳

基于改进FCM和最小互信息算法的户变关系辨识方法

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电力系统保护与控制 2024年第11期52卷 102-111页

作者：李彦伦窦晓波卜强生徐晓春吕朋蓬东南大学电气工程学院江苏南京210096 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司江苏淮安223002

随着低压分布式光伏的高比例接入,传统的户变关系辨识方法利用电压与功率特征进行判断,受光伏出力影响较大。针对分布式光伏大规模接入下低压配电网的电气特征,提出了一种基于数据驱动的低压配电网户变关系辨识方法。首先,基于改进模糊... 详细信息

随着低压分布式光伏的高比例接入,传统的户变关系辨识方法利用电压与功率特征进行判断,受光伏出力影响较大。针对分布式光伏大规模接入下低压配电网的电气特征,提出了一种基于数据驱动的低压配电网户变关系辨识方法。首先,基于改进模糊C均值(fuzzy C-means, FCM)聚类算法,利用电压相关性对用户进行初步聚类划分。其次,在初步聚类的基础上,利用最小互信息算法排除光伏出力的影响,建立配变与用户的连接关系识别模型并用回归分析的思想求解,实现对户变关系的精确辨识。最后,通过对某地实际数据进行算例分析,验证了基于改进FCM和最小互信息算法的户变关系辨识方法在大规模光伏接入场景下的有效性。实验表明,该方法相比传统的电压和功率特征判别方法具有更高的准确率。

关键词：低压配电网户变关系辨识拓扑识别电压相关性互信息

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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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电热氢综合能源系统建模及容量规划研究

高压电器 2024年第7期60卷 34-47页

作者：袁晓冬曾飞缪惠宇侯永全徐敦彬张潇梅霜国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京211103 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司江苏徐州221600

在“双碳”目标下,电热氢综合能源系统的应用将成为能源高效利用、多能耦合发展以及清洁低碳转型的重点战略方向。结合当前电热氢综合能源系统的国内外研究现状,首先对系统建模部分进了归纳与总结,并建立了考虑系统电热特性、自身寿命... 详细信息

在“双碳”目标下,电热氢综合能源系统的应用将成为能源高效利用、多能耦合发展以及清洁低碳转型的重点战略方向。结合当前电热氢综合能源系统的国内外研究现状,首先对系统建模部分进了归纳与总结,并建立了考虑系统电热特性、自身寿命衰减特性等特点的各设备数学模型,为后续相关方向的深入研究提供一定的参考。其次,对电热氢综合能源系统的容量规划问题展开研究,并分别从系统运行策略、目标函数与求解以及当前存在问题与创新方面展开详细分析。最后,对电热氢综合能源系统的未来创新与发展进行了展望。

关键词：电热氢综合能源系统多能耦合系统建模容量规划

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分布式能源接入的配电网灵活性注入域的评估

电力系统及其自动化学报 2024年第6期36卷 73-81页

作者：孙健李勇王秀茹国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京211103 国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司宿迁223800

为应对分布式能源的接入引起配电网运行复杂化的问题,本文提出考虑分布式能源接入的配电网的安全域刻画方法和相应的灵活性指标。根据分布式能源的历史数据,生成考虑分布式能源间相关性的场景样本,并采用无迭代的潮流计算方法快速筛选... 详细信息

为应对分布式能源的接入引起配电网运行复杂化的问题,本文提出考虑分布式能源接入的配电网的安全域刻画方法和相应的灵活性指标。根据分布式能源的历史数据,生成考虑分布式能源间相关性的场景样本,并采用无迭代的潮流计算方法快速筛选不安全场景,最终完成分布式能源注入安全域的刻画及灵活性指标的计算。在改进的IEEE123配电网算例中,对所提方法进行验证,结果表明,所提方法可有效计算配电网安全域和灵活性指标。

关键词：分布式能源配电网灵活性评估安全域场景生成无迭代潮流计算

基于博弈论的含氢微网多主体能源系统优化配置

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高压电器 2024年第7期60卷 48-59页

作者：侯永全徐敦彬袁晓冬曾飞肖学权马立方梅霜国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司江苏徐州221600 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京211103

随着氢储能技术的不断发展,含氢微网中包含多个主体电源的容量合理配置问题将是今后推进电氢融合的重要方向之一。文中针对风光氢微网系统之间的合理配置问题展开研究。首先,考虑风光氢三方个体的收益模式,以风光出力为前提,氢储能实现... 详细信息

随着氢储能技术的不断发展,含氢微网中包含多个主体电源的容量合理配置问题将是今后推进电氢融合的重要方向之一。文中针对风光氢微网系统之间的合理配置问题展开研究。首先,考虑风光氢三方个体的收益模式,以风光出力为前提,氢储能实现电网剩余功率消纳,构建多主体收益模型;其次,针对氢储能制氢侧采用质子交换膜电解槽和碱性电解槽混合方法,以制氢收益与消纳率为目标,构建混合制氢配置模型;最后,采用NSGA-Ⅱ算法计算各主体纳什均衡点求解各主体配置结果。结合西北某地区典型月风速、光照场景数据进行计算,仿真结果表明,通过优化配置后多主体能源参与博弈后整体系统收益提升6.8%,实现了能源消纳;同时在采用混合制氢设备后,氢储能主体收益提升2.64%,负荷中断率相较单一制氢降低14%,改善了系统经济性和可靠性。

关键词：风电光伏制氢氢储能燃料电池博弈论

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基于多源量测的主配网一体化状态估计方法

电力系统及其自动化学报 2024年第4期36卷 76-83页

作者：孙健李勇王秀茹国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京211103 国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司宿迁223800

针对主配网结构复杂且测量设备无法全节点覆盖的问题,本文基于多源量测数据提出了主配网一体化的状态估计算法。针对不同的量测条件,设计相应的状态估计模型,构建非线性动力学系统以保证状态估计算法的全局收敛性。同时,考虑主配网状态... 详细信息

针对主配网结构复杂且测量设备无法全节点覆盖的问题,本文基于多源量测数据提出了主配网一体化的状态估计算法。针对不同的量测条件,设计相应的状态估计模型,构建非线性动力学系统以保证状态估计算法的全局收敛性。同时,考虑主配网状态估计的协调问题,融合更新频率高的数据采集与监视控制系统,同步相量测量装置量测和更新频率低的高级计量架构量测,开展主配一体化的状态估计方案设计。在IEEE标准算例基础上改进的主配网络上对该方法进行相关测试,仿真结果验证了所提算法的有效性。

关键词：状态估计非线性动力学系统相量测量装置主配网一体化多源量测数据