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含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度

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电力系统自动化 2024年第1期48卷 31-40页

作者：刘妍胡志坚陈锦鹏翁菖宏高明鑫刘盛辉武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 国网漳州供电公司福建省漳州市363000 国网福州供电公司福建省福州市350009

随着中国“碳达峰·碳中和”战略的不断推进,综合能源系统的绿色低碳转型迫在眉睫。针对传统碳捕集电厂灵活性较差、风电并网难以消纳等问题,提出一种含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度模型。首先,引入储液罐对传... 详细信息

随着中国“碳达峰·碳中和”战略的不断推进,综合能源系统的绿色低碳转型迫在眉睫。针对传统碳捕集电厂灵活性较差、风电并网难以消纳等问题,提出一种含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度模型。首先,引入储液罐对传统碳捕集电厂进行改造,提高电厂应对风电波动的运行灵活性;其次,构建含两段式电转气、氢燃料电池、储氢罐和掺氢热电联产在内的氢能多元利用结构,以充分挖掘氢能利用与碳捕集电厂的协同运行潜力。在此基础上,引入阶梯碳交易机制,建立以碳交易、碳封存、燃煤及购气成本之和最小为优化目标的低碳经济调度模型。算例结果表明,文中模型能够有效提高系统的风电消纳水平和能源利用效率,具有显著的低碳经济效益。此外,碳交易基准价格的合理设定能够引导系统提高碳捕集水平。

关键词：碳捕集电厂氢能碳交易低碳经济调度综合能源系统

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基于重采样和混合集成学习的不平衡窃电检测

电网技术 2024年第2期48卷 730-739页

作者：游文霞梁皓杨楠李清清吴永华李文武三峡大学电气与新能源学院湖北省宜昌市443002 国网湖北省电力有限公司咸宁供电公司湖北省咸宁市437000 国网湖北省电力有限公司孝感供电公司湖北省孝感市432000

针对电力用户类别不平衡导致窃电检测具有偏向性问题,该文提出一种基于重采样和混合集成学习的不平衡窃电检测模型。首先以Easy-ensemble混合集成学习框架为基础确定最佳采样子集数;然后通过重采样自适应策略,即根据用户用电数据集的不... 详细信息

针对电力用户类别不平衡导致窃电检测具有偏向性问题,该文提出一种基于重采样和混合集成学习的不平衡窃电检测模型。首先以Easy-ensemble混合集成学习框架为基础确定最佳采样子集数;然后通过重采样自适应策略,即根据用户用电数据集的不平衡度以及最佳采样子集数确定检测模型的重采样方式,使用电数据达到平衡;最后按照先串行集成减小偏差、后并行集成降低方差的混合集成方式,对重采样后的均衡样本进行窃电检测。算例对比分析表明所提检测模型通过重采样和混合集成有效解决了传统集成算法在不平衡窃电检测中的偏向问题,降低了由于用电数据的不平衡性对集成结果的影响,提高了用户类别不平衡的窃电检测效果,在多种不平衡度下模型的准确率、F1值和G均值均表现优异。

关键词：窃电检测不平衡数据重采样集成学习 Easy-Ensemble集成框架

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基于多维气象信息时空融合和MPA-VMD的短期电力负荷组合预测模型

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电力自动化设备 2024年第2期44卷 190-197页

作者：王凌云周翔田恬杨波李世春三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 国网武汉供电公司湖北武汉430015

为提高电力负荷预测精度,需考虑区域内不同地区多维气象信息对电力负荷影响的差异性。在空间维度上,提出多维气象信息时空融合的方法,利用Copula理论将多座气象站的风速、降雨量、温度、日照强度等气象信息与电力负荷进行非线性耦合分... 详细信息

为提高电力负荷预测精度,需考虑区域内不同地区多维气象信息对电力负荷影响的差异性。在空间维度上,提出多维气象信息时空融合的方法,利用Copula理论将多座气象站的风速、降雨量、温度、日照强度等气象信息与电力负荷进行非线性耦合分析并实现时空融合。在时间维度上,采用海洋捕食者算法(MPA)实现变分模态分解(VMD)核心参数的自动寻优,并采用加权排列熵构造MPA-VMD适应度函数,实现负荷序列的自适应分解。通过将时间维度各分量与空间维度各气象信息进行融合构造长短期记忆(LSTM)网络模型与海洋捕食者算法-最小二乘支持向量机(MPA-LSSVM)模型的输入集,得到各分量预测结果,根据评价指标选择各分量对应的预测模型,重构得到整体预测结果。算例分析结果表明,所提预测模型优于传统预测模型,有效提高了电力负荷预测精度。

关键词：短期电力负荷预测海洋捕食者算法时空融合 Copula理论变分模态分解

基于mRMR-IPSO的短期负荷预测双阶段特征选择

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重庆大学学报 2024年第5期47卷 98-109页

作者：焦龄霄周凯张子熙韩飞时伟君洪叶罗朝丰国网湖北超高压公司武汉430000 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司浙江湖州313000

电力负荷具有时空多变的特性,受众多因素的影响,在短期负荷预测中较多的输入特征会造成维度灾难,导致模型预测性能不佳,因此选择合理的输入特征集至关重要。文章提出一种新的短期负荷预测特征选择方法——mRMR-IPSO双阶段法。利用最大... 详细信息

电力负荷具有时空多变的特性,受众多因素的影响,在短期负荷预测中较多的输入特征会造成维度灾难,导致模型预测性能不佳,因此选择合理的输入特征集至关重要。文章提出一种新的短期负荷预测特征选择方法——mRMR-IPSO双阶段法。利用最大相关最小冗余(maxrelevance and min-redundancy,mRMR)判据对原始特征进行排序,考虑输入特征与输出特征之间相关性和输入特征间冗余性,筛选掉一些排序靠后的特征,初选出对预测效果影响显著的特征子集;采用基于改进的粒子群优化算法(improved particle swarm optimization,IPSO)的搜索策略,以LightGBM模型的预测精度为适应度函数,对初选特征子集进行精选,得到最优特征子集。算例结果表明,所提方法能在对原始特征集大幅降维的情况下提升预测精度。

关键词：特征选择负荷预测最大相关最小冗余改进的粒子群优化算法 LightGBM

40.5 kV开关柜母线套管受潮后绝缘性能试验研究

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高压电器 2024年第5期60卷 214-219,228页

作者：张威文雅钦吴传奇李劲彬李卫东张进国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北宜昌443000 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077

开关柜绝缘件在湿热环境中长时间运行易出现受潮使绝缘性能下降,进而导致柜内出现局部放电和闪络故障,严重影响设备的稳定运行。文中针对一起典型的40.5 kV开关柜母线套管受潮后局部放电故障,对受损程度不同的母线套管开展绝缘性能试验... 详细信息

开关柜绝缘件在湿热环境中长时间运行易出现受潮使绝缘性能下降,进而导致柜内出现局部放电和闪络故障,严重影响设备的稳定运行。文中针对一起典型的40.5 kV开关柜母线套管受潮后局部放电故障,对受损程度不同的母线套管开展绝缘性能试验研究,比较了绝缘件烘烤试验前后的电气性能和材料性能。试验结果表明:局部放电量、绝缘电阻、玻璃化转变温度均能反映套管的受潮程度,该套管烘干后的绝缘电阻由MΩ量级增至100 GΩ量级,局部放电量显著降低,材料的玻璃化转变温度降低,且不同试样因受潮的程度增加而增大;放电烧损的套管其绝缘性能受损,局部放电量已不能反映受潮程度,但绝缘电阻、玻璃化转变温度能反映其受潮程度。该结果可以为开关柜绝缘件受潮故障分析和诊断提供支撑,进一步证明了开关柜除湿、局部放电检测对提高开关柜运行可靠的重要性。

关键词：开关柜母线套管受潮局部放电玻璃化转变温度

基于CNN-BiLSTM负荷预测方法的VPP低碳调度策略

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华北电力大学学报(自然科学版) 2024年

作者：谢鹏林王瑜王浙任小勇吴昌设周陈龙国网浙江省电力有限公司温州供电公司国网浙江省电力有限公司永嘉县供电公司

在“双碳”战略背景下，基于传统预测方法下的电力负荷预测数据，现有的调度策略难以兼顾机组动态碳排放特性以及源网荷间的互动要求。基于此，提出基于组合预测模型的虚拟电厂低碳调度策略。首先，建立基于负荷预测的虚拟电厂调度架构... 详细信息

在“双碳”战略背景下，基于传统预测方法下的电力负荷预测数据，现有的调度策略难以兼顾机组动态碳排放特性以及源网荷间的互动要求。基于此，提出基于组合预测模型的虚拟电厂低碳调度策略。首先，建立基于负荷预测的虚拟电厂调度架构，并提出基于特征筛选的卷积神经网络——双向长短记忆网络组合模型；其次，利用二氧化碳排放量监测模型下的燃煤机组运行数据，通过拟合建立各机组的动态碳排放强度模型；进一步，分析柔性工业、商业和居民负荷的调控特性，建立调控成本模型，进而结合碳排放机制建立低碳调度模型。仿真结果表明，所提策略能基于特征数据提升复杂特征环境下对日前电力负荷的预测精度，并优化不同碳排放特性的燃煤机组出力，降低碳排放量，同时实现源网荷间的互动，降低电网的发电和运营成本。

关键词：碳排放强度低碳调度虚拟电厂负荷预测机器学习

基于IHHO-HKELM输电线路覆冰预测模型

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电力科学与技术学报 2024年第4期39卷 33-41页

作者：黄力宋爽刘闯王骏骏胡丹何其新鲁偎依三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 国网湖北省电力有限公司随州供电公司湖北随州441300 国网湖北省电力有限公司荆门供电公司湖北荆门448000 国网湖北省电力有限公司十堰供电公司湖北十堰442000 国网湖北省电力有限公司荆州供电公司湖北荆州434000

为了进一步提高输电线路覆冰预测精度,提出一种基于改进哈里斯鹰算法(improved harris hawk optimiza-tion,IHHO)优化混合核极限学习机(hybrid kernel extreme learning machine,HKELM)的输电线路覆冰预测模型。在核极限学习机(KELM)中... 详细信息

为了进一步提高输电线路覆冰预测精度,提出一种基于改进哈里斯鹰算法(improved harris hawk optimiza-tion,IHHO)优化混合核极限学习机(hybrid kernel extreme learning machine,HKELM)的输电线路覆冰预测模型。在核极限学习机(KELM)中引入混合核函数,形成HKELM,利用黄金正弦、非线性递减能量指数和高斯随机游走等策略对IHHO算法进行改进;以IHHO算法的优化性能采用其对HKELM的权值向量和核参数进行优化,建立基于IHHO-HKELM的输电线路覆冰预测模型,并通过计算气象因素与覆冰厚度之间的灰色关联度确定覆冰预测模型的输入量。算例分析结果表明,IHHO-HKELM模型预测结果的均方误差、最大误差和平均相对误差分别为0.285、0.860 mm和2.83%,预测效果好于其他模型,将本文覆冰预测模型应用于其他覆冰线路,可获得良好的应用效果并验证模型的优越性和实用性。

关键词：输电线路覆冰预测核极限学习机混合核函数改进哈里斯鹰算法

基于驱动导体环的板件电磁成形电磁力分布与成形效果研究

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电工技术学报 2024年

作者：李梦瑶邱立易宁轩何晨骏李高宁国网白银供电公司国网湖北省电力有限公司荆门供电公司国网湖北省电力有限公司孝感市孝南区供电公司梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室三峡大学电气与新能源学院

为实现电磁成形中电磁力的可控加载，提升板件成形效果，本文提出了一种基于驱动导体环的板件电磁成形技术。该技术在板件与驱动线圈之间引入一驱动环，通过改变驱动环的材料参数与几何参数实现电磁力的调控。基于特定的AA1060铝板(铝... 详细信息

为实现电磁成形中电磁力的可控加载，提升板件成形效果，本文提出了一种基于驱动导体环的板件电磁成形技术。该技术在板件与驱动线圈之间引入一驱动环，通过改变驱动环的材料参数与几何参数实现电磁力的调控。基于特定的AA1060铝板(铝板半径70mm，铝板成形区域半径50mm)进行了仿真研究。仿真数据表明，驱动导体环的材质和几何结构的变化可以改变感应涡流从而实现电磁力的调控。与传统板件电磁成形相比，基于驱动导体环的板件电磁成形均匀成形范围Dr提高了1.61倍。在仿真基础上，通过驱动导体环板件电磁成形实验验证了仿真模型的可靠性。综上所述，基于驱动导体环的电磁成形技术能有效提高板件的成形均匀度。

关键词：电磁成形驱动导体环感应涡流电磁力均匀度

通信限制下多DG接入配网的新型电流差动保护

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电力系统保护与控制 2024年第2期52卷 80-89页

作者：李振兴王扬赜望周丽陈艳霞朱益翁汉琍新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学) 湖北宜昌443002 国网湖北省电力有限公司潜江市供电公司湖北潜江433100 国网北京市电力公司北京100031

差动保护是解决分布式电源(distributed generation, DG)接入下配电网保护难题的有效手段,然而配网现有通信建设水平很大程度上制约了差动保护的构建。首先,融合电流相位与相量差动保护思想,同时将电流相位信息进行变换,实现通信信息降... 详细信息

差动保护是解决分布式电源(distributed generation, DG)接入下配电网保护难题的有效手段,然而配网现有通信建设水平很大程度上制约了差动保护的构建。首先,融合电流相位与相量差动保护思想,同时将电流相位信息进行变换,实现通信信息降容。应用递推最小二乘法实现短路电流相位参数的快速估计,提出了短路电流相位修正策略,以应对CT饱和与直流分量对保护的干扰。最后,提出适用于含多DG配网的新型电流差动保护构建原则与保护判据。基于PSACD/EMTDC平台搭建仿真模型,验证了所提出的电流相位参数预测方法的精度与新型差动保护的性能。算例结果表明:所提电流相位参数预测方法速度快、精度高,具有良好的抗CT饱和能力;所提新型差动保护原理具有良好的性能。

关键词：配电网 DG 0±1变换电流相位参数预测差动保护

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