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电力作业多源要素风险的自适应识别模型

清华大学学报（自然科学版） 2024年第6期64卷 1047-1059页

作者：胥明凯朱坤双李元良杨啸帅秦挺鑫王皖国网山东省电力公司济南供电公司济南250013 国网山东省电力公司济南250001 中国标准化研究院北京100191

电力作业人员通常面临多种安全风险,对其生命健康造成严重威胁,但是场景复杂、随机性强等原因致使电力作业存在风险识别极其困难的问题,因此急需采用合适的技术手段对电力作业风险进行有效识别。该文构建了一种动态兼容多种典型空间的... 详细信息

电力作业人员通常面临多种安全风险,对其生命健康造成严重威胁,但是场景复杂、随机性强等原因致使电力作业存在风险识别极其困难的问题,因此急需采用合适的技术手段对电力作业风险进行有效识别。该文构建了一种动态兼容多种典型空间的电力作业风险的自适应识别(ARI)模型。从宏观上构建了电力行业典型作业的风险识别框架,建立了典型作业多源要素的全域风险因子体系。通过融合渐进式蜜獾算法、极大熵准则、约束调节机制,提出了一种主客观动态融合的ARI模型,以低成本适应不同的典型作业空间。案例结果验证了所提ARI模型具有鲁棒性强、实施成本优、偏颇风险低的特性,可有效量化电力行业典型作业的多源要素风险。

关键词：电力作业多源要素风险自适应识别主客观动态融合渐进式蜜獾算法

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雄安新区的数字孪生变电站应用及探索

现代电力 2024年第1期41卷 29-35页

作者：孙瑞江池威威李树荣王宇国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司河北省雄安新区071799

传统行业的传统生产方式,应该寻求更契合时代的数字解法。对于安全和成本的关键性场景,数字孪生技术具备打破时空界限的潜力,但研究依然不够深入。为探索数字孪生在变电站运检中的实用化应用,以雄安数字孪生变电站为案例,结合变电检修... 详细信息

传统行业的传统生产方式,应该寻求更契合时代的数字解法。对于安全和成本的关键性场景,数字孪生技术具备打破时空界限的潜力,但研究依然不够深入。为探索数字孪生在变电站运检中的实用化应用,以雄安数字孪生变电站为案例,结合变电检修运维实际总结痛点问题,并提出成熟的数字孪生应该具备快速扫描建模,物理引擎底座、虚实双向交互的实用化能力。相关技术研究应紧扣标准化和实用化目的,在现有技术的基础上做迁移、延伸等适用化应用。数字孪生技术在变电站运检中潜力巨大,相关理论在各个领域已经存在应用,但实用性示范工程的落地化应用,仍需进一步的体系化研究和标准化研究。

关键词：数字孪生扩展现实技术光学层析成像有限元分析物理引擎

基于vORAM的前向和后向安全动态可搜索加密方案

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计算机科学 2024年第S1期51卷 1041-1049页

作者：邵通李川薛雷刘扬赵凝陈青国网河北省电力有限公司保定供电公司河北保定071000

为了解决将敏感数据加密存储在云平台所带来的关键字检索问题,引进vORAM提出新的前向和后向安全动态可搜索加密方案--FBDSE-Ⅰ方案。该方案利用茫然数据结构的历史独立性以及安全删除性,实现了关键词/文件标识符对的直接删除,在保证数... 详细信息

为了解决将敏感数据加密存储在云平台所带来的关键字检索问题,引进vORAM提出新的前向和后向安全动态可搜索加密方案--FBDSE-Ⅰ方案。该方案利用茫然数据结构的历史独立性以及安全删除性,实现了关键词/文件标识符对的直接删除,在保证数据更新安全的同时,简化了动态更新过程。为了实现更加高效的查询操作,进一步提出方案FBDSE-Ⅱ,利用映射字典结构解耦茫然原语与检索结果,减少查询过程中对vORAM的访问次数。给出了形式化的安全证明,证明了FBDSE-Ⅰ和FBDSE-Ⅱ方案在保证前向安全的同时,分别满足Type-Ⅰ和Type-Ⅲ后向安全。仿真实验结果显示,相对于同等安全级别的前向和后向安全动态可搜索加密方案,FBDSE-I和FBDSE-Ⅱ方案具有更高的查询和更新效率,而且数据集合规模越大,优势越显著。

关键词：动态可搜索加密前向安全后向安全茫然数据结构 vORAM

考虑荷电与储氢状态的风光氢储系统动态控制仿真模型

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中国电力 2024年第7期57卷 109-124页

作者：邵冲胡荣义余姣王明典国网甘肃省电力公司甘肃兰州730000 国网甘肃省电力公司张掖供电公司甘肃张掖734000

储能是平抑可再生能源波动的重要手段之一。考虑内部气体跨膜传输现象,基于质子交换膜电解槽的组件结构以及电化学和热平衡原理,构建了可描述质子交换膜电解槽物质传输以及能量转换的精细化仿真模型。在此基础上,建立了包含电化学储能... 详细信息

储能是平抑可再生能源波动的重要手段之一。考虑内部气体跨膜传输现象,基于质子交换膜电解槽的组件结构以及电化学和热平衡原理,构建了可描述质子交换膜电解槽物质传输以及能量转换的精细化仿真模型。在此基础上,建立了包含电化学储能、氢储能的电-氢耦合系统模型。提出了一种考虑电化学储能荷电状态与氢储能氢状态的双层协调控制策略。上层功率分配考虑了系统内电负荷和氢负荷需求变化,将电化学储能荷电状态、储氢罐氢状态作为重要约束因素,确定系统各设备的工作模式。底层控制根据设备的工作特性,采用PQ控制、VQ控制等方法实现功率追踪调整。通过多种不同运行场景的算例仿真验证了所提模型与控制方法的有效性。研究成果可为风光氢储系统控制策略优化提供支撑。

关键词：可再生能源氢储能电化学储能荷电状态储氢状态协调控制

考虑新能源场站间相互作用的宽频振荡特性研究

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太阳能学报 2024年第1期45卷 563-573页

作者：马燕峰陈鑫刘新元赵书强江伟建河北省分布式储能与微网重点实验室(华北电力大学) 保定071003 国网江西省电力有限公司宜春供电分公司宜春336000 国网山西省电力公司电力科学研究院太原030001 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司嘉兴314000

相对于单源并网系统,以风光为代表的多源并网系统由于场站间相互作用的存在,使得系统的宽频振荡分析变得更加复杂。针对新能源场站间相互作用参与的宽频振荡问题,该文首先采用图形化建模方法建立系统的小信号模型并进行仿真验证,接着通... 详细信息

相对于单源并网系统,以风光为代表的多源并网系统由于场站间相互作用的存在,使得系统的宽频振荡分析变得更加复杂。针对新能源场站间相互作用参与的宽频振荡问题,该文首先采用图形化建模方法建立系统的小信号模型并进行仿真验证,接着通过特征值分析法进行宽频振荡模式分析,找出风电场与光伏电站共同参与的交互模式,进一步采用阻抗法研究新能源场站间相互作用并进行影响因素分析。研究结果表明,新能源场站间的相互作用取决于场站等值导纳的相对大小及相位,新能源场站的并网距离及出力比均会对场站间相互作用产生影响从而影响系统交互模式,通过分析新能源的不同位置和运行工况下的交互作用规律可对大规模新能源接入及运行提供一定指导。

关键词：风电场光伏发电系统电力系统稳定性宽频振荡场站间相互作用

含可再生能源和储能系统的主动配电网系统协同规划

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中国测试 2024年

作者：王文宾朱燕舞赵辉李泽卿李征范曾国网河北省电力有限公司国网河北省电力有限公司邢台供电分公司

为了实现可再生能源系统、储能系统和配电网之间的协同规划，提出一种考虑经济性、可靠性和可再生能源渗透率等多目标、多层次的主动配电网扩展规划方法。该方法首先采用K-means聚类方法处理可再生能源和负荷需求的不确定性，建立典型... 详细信息

为了实现可再生能源系统、储能系统和配电网之间的协同规划，提出一种考虑经济性、可靠性和可再生能源渗透率等多目标、多层次的主动配电网扩展规划方法。该方法首先采用K-means聚类方法处理可再生能源和负荷需求的不确定性，建立典型日常情景模型；其次，为了实现可再生能源、储能系统和配电网的协同规划，基于leader-follower分层优化策略，以运行成本、可靠性和新能源渗透率为优化目标，结合设备健康指数，构建了三层优化模型，并采用粒子群算法进行求解；最后，将三种不同的仿真方案运用到IEEE33节点的扩建规划上并对仿真结果进行对比分析。仿真结果表明：按照本文提出方案升级后配电网的运行成本为15663.61$，新能源渗透率为18.53%，和另外两个方案相比，运行成本分别降低了5.89%和4.03%，新能源渗透率分别增加了18.53%%和16.93%，证明了该方法的可用性和有效性。

关键词：主动配电网 K-means聚类配电网规划分层优化

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考虑多能互动的农村区域电网负荷预测方法

电力系统及其自动化学报 2024年第1期36卷 152-158页

作者：韩璟琳胡平韩天华王聪赵辉国网河北省电力有限公司经济技术研究院石家庄050000 国网河北省电力有限公司石家庄050000 国网河北省电力有限公司邢台供电分公司邢台054000 国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司石家庄050000

为应对煤改电及分布式电源规模化接入导致农村区域电网负荷预测复杂性提升的问题,本文提出一种考虑多能互动的农村区域电网负荷预测方法。首先,分析多能源信息耦合关系,提出农村区域多能信息横向和纵向交互的特征;其次,建立并行长短期... 详细信息

为应对煤改电及分布式电源规模化接入导致农村区域电网负荷预测复杂性提升的问题,本文提出一种考虑多能互动的农村区域电网负荷预测方法。首先,分析多能源信息耦合关系,提出农村区域多能信息横向和纵向交互的特征;其次,建立并行长短期记忆网络的多任务学习模型,支持多能源系统之间的横向交互分析;最后,以河北雄安农村区域电网进行验证,结果表明本文所提方法能够有效提高农村区域复杂场景下的预测精度。

关键词：农村区域电网并行长短期记忆网络负荷预测多能互动

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考虑故障相关的高压断路器维修策略研究

高压电器 2024年

作者：李建鹏赵冀宁孟荣付炜平孟延辉刘晓飞莫贯楠赵智龙国网河北省电力有限公司超高压分公司国网河北省电力有限公司衡水供电分公司

随着智能电网的快速发展，高压断路器的故障容忍度越来越小，以部件独立为基础的维修模式存在的过维修或欠维修弊端日益突出，提出考虑故障相关的高压断路器维修策略。利用关联规则计算高压断路器子系统内单部件的故障风险，通过卡方检... 详细信息

随着智能电网的快速发展，高压断路器的故障容忍度越来越小，以部件独立为基础的维修模式存在的过维修或欠维修弊端日益突出，提出考虑故障相关的高压断路器维修策略。利用关联规则计算高压断路器子系统内单部件的故障风险，通过卡方检验和比值比分析多部件故障间的相关性，从多部件组合维修优化效果出发对其维修关联度进行评价。研究结果表明，相比于传统高压断路器维修策略，考虑故障相关的子系统维修策略和多部件组合维修策略，可以在提高断路器维修效果的同时减少停电次数，兼顾断路器的可用性和维修的经济性。该研究为高压断路器维修策略的制定提供了理论参考和工程应用经验。

关键词：高压断路器故障相关多部件关联规则组合维修评价

基于机器学习的中长期大中型水电站发电能力预测

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昆明理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：韩自奋张云云舒朝江朱宏毅国网甘肃省电力公司国网甘南供电公司国网甘肃省电力公司电力科学研究院

水电站发电能力预测对于优化大小水电站发电效益、高效利用和充分消纳水电能源意义重大，以甘肃省境内的大孤山水电站为研究实例，探索耦合气象和水文信息的水电站发电能力预测方法。构建BP（Back Propagation）神经网络、PSO-BP（结合... 详细信息

水电站发电能力预测对于优化大小水电站发电效益、高效利用和充分消纳水电能源意义重大，以甘肃省境内的大孤山水电站为研究实例，探索耦合气象和水文信息的水电站发电能力预测方法。构建BP（Back Propagation）神经网络、PSO-BP（结合粒子群算法的神经网络）模型和LSTM（Long Short-Term Memory）预测模型，并设置两组预测方案，方案一以未经筛选的全部预报因子作为输入变量；方案二通过分析水电站的发电能力与地区气象数据和水文信息之间的相关关系，选取重要程度显著的预报因子，以筛选出的预报因子作为输入变量，分别对大孤山水电站的发电能力进行预测，以实际水电站发电数据作为基础，对比分析三种预测模型在两组方案下的预测效果，并采用4种预测性能评价指标进行分析，确定最佳方案和预测模型，最后利用资料齐全的临近水电站进行发电能力预测后加以验证。研究表明：经过筛选得到的气象数据和水文信息耦合的水电站发电能力预测模型预测结果具有高效性和可靠性，其中：平均绝对误差（MRE）最大仅为0.19、平均绝对百分比误差（MAPE）最大仅为0.044，相关系数R2达到0.995，能够有效预测水电发电能力，研究成果可为大小水电站错峰发电提供技术参考，为发电企业提供科学的决策依据，提高发电效率、降低成本、实现可持续发展。

关键词：发电能力大中型水电站预测机器学习