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基于voting集成的智能电能表故障多分类方法

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电测与仪表 2024年第7期61卷 197-203页

作者：肖宇黄瑞刘谋海刘小平袁明高云鹏国网湖南省电力有限公司长沙410004 湖南大学长沙410082

为提升智能电能表故障准确分类能力,助力维护人员迅速排除故障,提出基于投票法voting集成的智能电能表故障多分类方法。针对实际智能电能表故障数据进行编码预处理,基于皮尔逊系数法筛选智能电能表故障分类关键影响因素,结合合成少数类... 详细信息

为提升智能电能表故障准确分类能力,助力维护人员迅速排除故障,提出基于投票法voting集成的智能电能表故障多分类方法。针对实际智能电能表故障数据进行编码预处理,基于皮尔逊系数法筛选智能电能表故障分类关键影响因素,结合合成少数类过采样技术(synthetic minority oversampling technique, SMOTE)算法解决数据类别不平衡问题,由此建立模型所需数据集,再通过投票法进行模型融合,结合粒子群PSO(particle swarm optimization)确定各基模型的权重,据此构建基于极限梯度提升树(extreme gradient boosting trees, XGBT)、K近邻(k-nearest neighbor, KNN)和朴素贝叶斯(naive bayes, NB)模型的智能电能表故障多分类方法。实测实验结果表明:所提出方法能有效实现智能电能表的故障快速准确分类,与现有方法相比,在智能电能表的故障分类精确率、召回率及F1-Score均有明显提升。

关键词：智能电能表故障分类 voting集成粒子群寻优多分类

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基于信号频谱特性的配电网故障行波检测方法

电力系统保护与控制 2024年第9期52卷 59-69页

作者：刘丰谢李为蔡军喻锟王有鹏曾祥君唐欣长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114 国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司湖南长沙410015

针对配电网干扰情况下微弱故障信号特征不明显导致行波采集设备难以有效检测故障行波信号的问题,提出一种基于信号频谱特性的配电网故障行波检测方法。首先,通过分析配电网故障行波的传输特征与频率特性,建立基于波形增量比值的启动判据... 详细信息

针对配电网干扰情况下微弱故障信号特征不明显导致行波采集设备难以有效检测故障行波信号的问题,提出一种基于信号频谱特性的配电网故障行波检测方法。首先,通过分析配电网故障行波的传输特征与频率特性,建立基于波形增量比值的启动判据,对设备采样数据进行预处理,减少行波定位装置的误启动。然后,引入鲁棒性局部均值分解(robust local mean decomposition,RLMD)方法处理采样数据,滤除采样过程中的干扰信号,减少噪声信号的影响。最后,根据行波低频含量衰减较小而高频含量衰减快的性质,建立故障行波辨识判据,辨识配电网故障行波信号。仿真表明,所提方法能够有效检测微弱故障时的行波信号。

关键词：配电网故障行波检测 RLMD 多分支线路

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基于全局注意力机制的变电设备红外图像识别方法

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电工技术 2024年第8期 96-98,102页

作者：唐潇国网湖南电力有限公司岳阳变电检修公司湖南岳阳414000

常规的变电设备红外图像识别特征提取以目标标点提取为主,识别速度慢,容易导致红外图像的缺陷误识率升高。为此,提出对基于全局注意力机制的变电设备红外图像识别方法的设计与验证分析。根据当前识别需求,先采集红外图像数据,通过多尺... 详细信息

常规的变电设备红外图像识别特征提取以目标标点提取为主,识别速度慢,容易导致红外图像的缺陷误识率升高。为此,提出对基于全局注意力机制的变电设备红外图像识别方法的设计与验证分析。根据当前识别需求,先采集红外图像数据,通过多尺度的方式,提高识别速度,进行多尺度特征提取。以此为基础,设计全局注意力机制变电设备红外图像识别模型,采用阈值辅助判别的方式来实现图像识别。测试结果表明:在选定的3个阶段中,对比的2种辅助方法对红外图像的缺陷误识率均高达15%以上,而所设计的全局注意力机制变电设备红外图像识别组误识率被较好地控制在10%以下,说明此次在全局注意力机制的辅助下,设计的图像识别方法针对性更强,识别效率高,更为高效。

关键词：全局注意力机制变电设备红外图像图像识别识别方法远程控制

基于CT-GAN的半监督学习窃电检测方法研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第6期51卷 211-222页

作者：杨艺宁张蓬鹤夏睿高云鹏王飞朗珍白桑中国电力科学研究院有限公司北京100192 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 国网西藏电力有限公司西藏拉萨850000

针对电网公司获取有标签数据成本高、难度大,而获取的无标签数据难以训练有效窃电检测模型的问题,提出了在少量有窃电标签数据场景下基于联合训练生成对抗网络(Co-training Generative Adversarial Networks, CT-GAN)的半监督窃电检测方... 详细信息

针对电网公司获取有标签数据成本高、难度大,而获取的无标签数据难以训练有效窃电检测模型的问题,提出了在少量有窃电标签数据场景下基于联合训练生成对抗网络(Co-training Generative Adversarial Networks, CT-GAN)的半监督窃电检测方法 .首先,探究了生成对抗网络及半监督生成对抗网络的原理与结构.其次,提出了采用Wasserstein距离取代JS(Jensen-Shannon)散度和KL(Kullback-Leibler)散度距离以解决生成对抗网络因梯度消失和模式崩溃原因导致的模型训练不稳定和生成数据质量低的问题,并构建了多判别器联合训练模型,避免了单个判别器分布误差高的问题,同时增强了GAN生成标签样本数据的能力,通过扩充标签样本数据集,提升了模型检测准确度和泛化能力.最后,采用爱尔兰电网数据集验证了该方法的准确性和有效性.

关键词：窃电检测生成对抗网络半监督学习 Wasserstein距离判别器

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融冰风机叶片的接闪特性试验

高电压技术 2024年第1期50卷 331-338页

作者：蒋凌峰蒋正龙谢鹏康石鑫黄肖琪宁凯长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114 国网湖南省电力公司防灾减灾中心电网防灾减灾全国重点实验室长沙410129 国网湖南省电力有限公司水电分公司长沙410007

风力发电机常遭受雷击、覆冰等灾害,严重影响风机正常运行。在叶片上加装电热融冰装置可有效去除叶片覆冰,但对叶片雷击概率以及原有防雷配置(接闪器加引下线)可靠性的影响尚不清晰。为研究融冰装置对叶片接闪特性的影响机理,设计了1:3... 详细信息

风力发电机常遭受雷击、覆冰等灾害,严重影响风机正常运行。在叶片上加装电热融冰装置可有效去除叶片覆冰,但对叶片雷击概率以及原有防雷配置(接闪器加引下线)可靠性的影响尚不清晰。为研究融冰装置对叶片接闪特性的影响机理,设计了1:30缩比可旋转的3 MW融冰风机叶片开展长间隙雷击放电试验。试验结果表明雷电先导在叶片迎风面发展时,融冰叶片相比普通叶片更易发生接闪器失效、雷击融冰装置及叶身交界处的现象,最严重情况下接闪器保护效率仅为55%。搭建了融冰叶片电场分布模型,发现融冰装置改变了叶片表面原有电场分布,融冰装置与叶身交界处的电场畸变,更易产生电晕。同时叶片旋转使周围的正电荷以弧形分布,加速了融冰装置上方稳定先导的形成,使其更易遭受雷击,应当加强融冰装置处的雷击防护。所得结果为加强叶片雷击防护与融冰防护的深度结合提供了参考。

关键词：风机叶片接闪特性接闪器融冰雷击概率电场分布

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基于多阶段自学习的共享储能运行优化研究

运筹学学报 2024年

作者：陆俊姚军刘春颖梁恩民李琴徐志强能源互联网供需运营湖南省重点实验室国网湖南电力有限公司经济技术研究院湖南经研电力设计有限公司华北电力大学电气与电子工程学院

随着新型电力系统的建设,“源荷”双侧的波动性显著提高,为了保证电力系统的稳定、提高储能与新能源的利用率、降低用户用电成本,本文基于重复博弈理论开展了共享储能优化研究,针对共享储能的电能市场化交易模式,开展电能交易价格与电... 详细信息

随着新型电力系统的建设,“源荷”双侧的波动性显著提高,为了保证电力系统的稳定、提高储能与新能源的利用率、降低用户用电成本,本文基于重复博弈理论开展了共享储能优化研究,针对共享储能的电能市场化交易模式,开展电能交易价格与电能交易功率优化研究,使“源网荷储”的互动进一步增强。首先,构建了一个共享储能电站参与电能市场化交易架构,然后建立了共享储能、配电网、用户三个主体的运行模型。接着,基于重复博弈建立了多阶段自学习优化模型,并通过粒子群和求解器进行迭代求解。算例仿真结果表明,所提出的优化方法能够有效降低用户的用电成本,提高新能源的消纳,同时提高共享储能电站的利用率,有效减小电网负荷波动。

关键词：共享储能重复博弈自学习电能交易价格优化

暂态稳定约束下并网逆变器控制参数可行域优化设计方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 52-59,68页

作者：张梓钦陈仲伟朱东海邹旭东国网湖南省电力有限公司经济技术研究院湖南长沙410004 湖南经研电力设计有限公司湖南长沙410004 国网湖南省电力有限公司能源互联网供需运营湖南省重点实验室湖南长沙410004 规模化电池储能应用技术湖南省工程研究中心湖南长沙410004 华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074

针对弱电网下并网逆变器的锁相环及电流环参数设计不当极易引起稳定性问题,提出了一种计及并网逆变器暂态稳定约束的控制参数可行域优化设计方法.首先,采用D分割法获得满足幅值裕度、相位裕度和带宽等多重约束条件下并网逆变器锁相环和... 详细信息

针对弱电网下并网逆变器的锁相环及电流环参数设计不当极易引起稳定性问题,提出了一种计及并网逆变器暂态稳定约束的控制参数可行域优化设计方法.首先,采用D分割法获得满足幅值裕度、相位裕度和带宽等多重约束条件下并网逆变器锁相环和电流环的控制参数可行域;然后,结合并网逆变器奇异摄动模型中快、慢子系统暂态稳定约束条件进一步优化上述参数可行域;最后,基于所设计的控制参数,通过SpaceR硬件在环实验平台进行了验证,结果表明该方法所设计出的参数能够同时保证并网逆变器的控制性能与暂态稳定性.

关键词：弱电网并网逆变器奇异摄动模型暂态稳定参数可行域优化设计 D分割法

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面向光储充一体化社区的有序充电策略研究

电力系统保护与控制 2024年第9期52卷 132-142页

作者：康童朱吉然冯楚瑞范敏任磊唐海国国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南长沙410007 国网公司配电网智能化应用技术实验室湖南长沙410007 重庆大学自动化学院重庆400044

针对当前有序充电策略优化目标单一且未考虑新能源出力的现状,提出了面向光储充一体化社区的有序充电策略。首先,将降低社区负荷峰谷差作为电网层优化目标,将减少用户充电费用作为用户层优化目标,完成双层多目标有序充电模型的设计。其... 详细信息

针对当前有序充电策略优化目标单一且未考虑新能源出力的现状,提出了面向光储充一体化社区的有序充电策略。首先,将降低社区负荷峰谷差作为电网层优化目标,将减少用户充电费用作为用户层优化目标,完成双层多目标有序充电模型的设计。其次,设计基于云边协同的调度架构,将电网层优化模型部署在云端侧,用户层优化模型部署在边缘侧。该架构能有效利用边缘侧的计算资源,缓解云端侧面对电动汽车大规模接入时的计算压力。最后,以5种充电场景为例进行算例分析。实验表明,与无序充电相比,所提策略能够使社区负荷峰谷差减少40.47%,充电均价减少52.63%。与单层有序充电策略相比,该策略综合效果优势明显,在保障配电网安全稳定运行的同时,兼顾电动汽车用户的经济利益。

关键词：光储充一体化社区有序充电双层多目标优化模型云边协同电动汽车

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新能源高渗透配电网柔性多状态开关的多目标优化控制策略

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中国电力 2024年

作者：刘文军董伟杰陈远扬何书耘陈剑贾东强国网湖南省电力有限公司经济技术研究院能源互联网供需运营湖南省重点实验室北京信息科技大学机电工程学院国网湖南省电力有限公司国网北京市电力公司

为了充分利用柔性多状态开关（soft open point，SOP）的灵活控制提高配电网的分布式能源（distributed generation，DG）消纳能力，提出了分布估计和NSGA II算法相结合的配电台区柔性多状态开关的多目标优化控制策略。通过分析配电网... 详细信息

为了充分利用柔性多状态开关（soft open point，SOP）的灵活控制提高配电网的分布式能源（distributed generation，DG）消纳能力，提出了分布估计和NSGA II算法相结合的配电台区柔性多状态开关的多目标优化控制策略。通过分析配电网柔性多状态开关的接入模式，综合考虑其在分布式电源消纳与削峰填谷的作用，并兼顾经济性构建了分布式能源日消纳量最大、控制成本最低和馈线日净负荷偏差最小的多目标模型。针对多目标的高维非线性特征，提出了分布估计和改进NSGA II相结合的优化方法。以改进的配电网算例进行仿真对比验证。结果表明：所建模型可协调绿色、环保、经济的均衡，所提优化控制策略可反应柔性开关接入对提升新能源消纳、实现负载均衡的作用。仿真比较分析可见所提优化求解方法明显提升了求解效率。

关键词：柔性多状态开关配电台区 NSGA II 分布估计多目标优化