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基于小样本迁移代理模型的高速永磁电机应力优化

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5362-5373,I0029页

作者：谢冰川张岳刘光伟张凤阁李永胜沈阳工业大学电气工程学院辽宁省沈阳市110870 山东大学电气工程学院山东省济南市250100 山东天瑞重工有限公司山东省潍坊市261000

针对目前电机代理模型样本空间计算效率低的问题,该文提出迁移径向基函数神经网络代理模型。该模型的样本信息源于足量可快速获取或先验积累的低可信度数据和少量高可信度的数据。基于高速永磁电机应力优化问题,研究该模型对小样本的学... 详细信息

针对目前电机代理模型样本空间计算效率低的问题,该文提出迁移径向基函数神经网络代理模型。该模型的样本信息源于足量可快速获取或先验积累的低可信度数据和少量高可信度的数据。基于高速永磁电机应力优化问题,研究该模型对小样本的学习能力、对电机相似拓扑结构的学习能力以及基函数对迁移模型精度的影响,证明该模型在工程优化中的效率优势。最后展望迁移学习技术在电机优化中的发展趋势。

关键词：径向基函数神经网络电机优化高速永磁电机应力优化代理模型迁移学习迁移模型工程优化

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2—甲苯缩水甘油醚协同提升环氧复合物韧性及刚性研究

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中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2485-2495,I0034页

作者：罗子民赵玉顺李雪萍刘宇晨张松许宇帆合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽省合肥市230009

电气及电子设备集成度的不断提高,对环氧复合物的热学与力学综合性能提出了更高需求。环氧复合物的耐热性能、刚性与韧性三者之间存在“跷跷板”现象,难以协同提升。该文提出将六氢邻苯二甲酸酐/四氢邻苯二甲酸酐/邻苯二甲酸酐3种固化... 详细信息

电气及电子设备集成度的不断提高,对环氧复合物的热学与力学综合性能提出了更高需求。环氧复合物的耐热性能、刚性与韧性三者之间存在“跷跷板”现象,难以协同提升。该文提出将六氢邻苯二甲酸酐/四氢邻苯二甲酸酐/邻苯二甲酸酐3种固化剂复配提升环氧复合物热学性能,并采用2—甲苯缩水甘油醚协同提升环氧复合物韧性及刚性的方法。研究表明:固化剂复配的方法将环氧复合物的玻璃化转变温度Tg及热分解温度T5%分别提升了17.93%、7.72%;2—甲苯缩水甘油醚改性使得环氧复合物冲击强度和弯曲强度分别提升了123.03%、61.71%。采用分子动力学模拟,从分子角度揭示了2—甲苯缩水甘油醚提升环氧固化物性能的机理,其刚性苯环基团增强了环氧体系分子结构稳定性,柔性—C—O—C—链段改善了交联体系柔韧性。该研究提出一种不降低环氧复合物热学性能,并协同提升其韧性与刚性的可行方法,可为具备高综合热学与力学性能环氧复合物配方的设计提供新思路。

关键词：环氧树脂 2—甲苯缩水甘油醚分子动力学韧性刚性

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基于物理信息神经网络的同步发电机建模

中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4924-4932,I0027页

作者：杨珂王鑫凌佳杰耿光超江全元浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

采用物理机理建立的同步发电机模型在表达发电机真实的非线性特性方面存在不足,电力系统正在不断研究和采纳新的同步发电机模型以增强模型的准确性。数据驱动模型具有更强的非线性表达能力,但在同步发电机建模实际应用中面临着模型泛化... 详细信息

采用物理机理建立的同步发电机模型在表达发电机真实的非线性特性方面存在不足,电力系统正在不断研究和采纳新的同步发电机模型以增强模型的准确性。数据驱动模型具有更强的非线性表达能力,但在同步发电机建模实际应用中面临着模型泛化性不强和所需数据量大等问题。为克服上述问题,该文结合神经元建模原理,以循环神经网络为基本框架,在同步发电机物理机理的引导下,提出基于物理信息神经网络的同步发电机模型。经过算例验证,所提模型可准确表达同步发电机磁饱和特性,并且具有较强的泛化性。该模型可在小规模数据下对同步发电机各阶模型达到更高的拟合准确度,并可应用于现有机电暂态仿真算法。

关键词：物理信息神经网络数据驱动同步发电机磁饱和效应

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低温环境下考虑电池寿命的微电网优化调度

中国电机工程学报 2024年第10期44卷 3815-3823,I0006页

作者：丁佳昀胡秦然吴在军钱涛侯凯东南大学电气工程学院江苏省南京市212002 西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏省南京市212003

储能系统作为微电网重要组成部分,为微电网协调能量供需提供了解决方案。然而,在低温环境下,储能系统中电池寿命的快速衰减严重影响了系统的经济性和安全性。因此,该文提出一种低温环境下考虑电池寿命的微电网优化调度混合整数模型,来... 详细信息

储能系统作为微电网重要组成部分,为微电网协调能量供需提供了解决方案。然而,在低温环境下,储能系统中电池寿命的快速衰减严重影响了系统的经济性和安全性。因此,该文提出一种低温环境下考虑电池寿命的微电网优化调度混合整数模型,来仿真微电网优化调度过程和高效计算储能充放电计划。首先,基于阿伦尼乌斯方程,分析低温环境中电池寿命的受影响机理;接着,采用考虑充放电次数和放电深度的电池寿命方程,构建电池全温度范围的老化模型;最后,构建考虑电池自发热和全温度范围的寿命衰减模型,并通过可行域凸极点组合方法对模型进行转化和简化,来避免模型中非线性项目导致无法获得全局最优解的困境。算例验证和对比分析表明,该文提出的模型能在低温环境中降低系统运行成本,减缓电池衰减速率,延长近一倍的电池寿命。

关键词：电池储能电池寿命低温环境微电网优化调度可行域

基于凸包理论的含风电电力系统负荷恢复方案优化

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电力系统自动化 2024年第5期48卷 77-87页

作者：伊昆明孙磊丁江丁明合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽省合肥市230009 新能源利用与节能安徽省重点实验室(合肥工业大学) 安徽省合肥市230009 国网南昌供电公司江西省南昌市330000

大停电事故后,合理的负荷恢复策略对加快电力系统恢复、减少停电损失具有重要意义。针对标准交流潮流方程的非凸性导致负荷恢复模型求解效率低的问题,提出了基于凸包理论的含风电电力系统负荷恢复方案优化方法。首先,简要介绍了凸包理... 详细信息

大停电事故后,合理的负荷恢复策略对加快电力系统恢复、减少停电损失具有重要意义。针对标准交流潮流方程的非凸性导致负荷恢复模型求解效率低的问题,提出了基于凸包理论的含风电电力系统负荷恢复方案优化方法。首先,简要介绍了凸包理论以及非线性函数的凸包构建方法。其次,针对风电出力的不确定性,采用条件风险价值理论处理风电波动带来的风险,进而建立了直角坐标系下基于凸包理论的电力系统负荷恢复二阶锥优化模型,其中,交流潮流方程中的非线性项采用凸包表达。针对无法精确确定凸包参数的问题,提出了基于迭代更新的参数优化方法,减少因凸包引入的松弛误差。所提出的模型为混合整数二阶锥规划模型,可采用商业求解器高效求解。最后,采用IEEE 39节点系统和改进的广东电力系统验证了所提出模型的有效性。

关键词：电力系统风电潮流负荷恢复凸包理论直角坐标混合整数二阶锥规划

基于等效同步功率的孤岛并联构网变流器系统暂态稳定性分析

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电力系统自动化 2024年第2期48卷 140-150页

作者：邹赵悦吴超王勇田杰詹长江上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市200240 南京南瑞继保电气有限公司江苏省南京市211102

随着构网变流器在微电网中应用的增长,其对微电网暂态稳定的影响受到了广泛关注。不同于单机无穷大系统,孤岛并联构网变流器系统的频率和功角差相互耦合,暂态响应特性更为复杂。为精准分析孤岛并联构网变流器系统的暂态响应,文中基于功... 详细信息

随着构网变流器在微电网中应用的增长,其对微电网暂态稳定的影响受到了广泛关注。不同于单机无穷大系统,孤岛并联构网变流器系统的频率和功角差相互耦合,暂态响应特性更为复杂。为精准分析孤岛并联构网变流器系统的暂态响应,文中基于功角耦合运动方程建立双机频率和功角差的三阶暂态同步模型,并且分析了双机出力差异和下垂系数对于暂态稳定的影响特征。为揭示出力和下垂系数对于暂态稳定的耦合机理,对双机系统进行等效同步功率分析,并且提出一种基于构网变流器出力的自适应下垂系数优化策略,可以根据出力差异自适应提升双机系统的等效同步功率,进而提升系统暂态稳定性。最后,采用实时仿真验证了三阶暂态模型的正确性和所提控制策略的有效性。

关键词：构网变流器孤岛微电网暂态稳定性相平面分析等效同步功率自适应下垂系数

基于多任务学习和单任务学习组合模型的综合能源系统多元负荷预测

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电网技术 2024年第4期48卷 1510-1518,I0038,I0040-I0042页

作者：秦烁赵健徐剑魏敏捷上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090 大航有能电气有限公司江苏省镇江市212200

针对气象因素对多元负荷变化的灵敏度差异及多元负荷间耦合强度的差异导致多任务学习(multi-tasklearning,MTL)预测模型精度受限的问题,该文提出一种MTL和单任务学习(single-tasklearning,STL)组合的多元负荷预测方法。首先使用基于长... 详细信息

针对气象因素对多元负荷变化的灵敏度差异及多元负荷间耦合强度的差异导致多任务学习(multi-tasklearning,MTL)预测模型精度受限的问题,该文提出一种MTL和单任务学习(single-tasklearning,STL)组合的多元负荷预测方法。首先使用基于长短期记忆(long and short-term memory,LSTM)网络的MTL模型提取多元负荷间的耦合信息进行初步预测;然后采用基于前置双重注意力长短期记忆(dual attention before LSTM,DABLSTM)网络的STL模型减少输入噪声进行二次预测;同时将初步的预测值输入STL模型,使得STL模型可以考虑未来的时序信息;最后,通过全连接层对两个模型的预测结果进行融合得到最终的预测结果。实验结果表明,所提组合模型相比单一的MTL和STL模型具有更高的预测精度。

关键词：综合能源系统多任务学习单任务学习长短时记忆网络注意力机制负荷预测

前景导向的主动配电网智能储能软开关规划方法

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电网技术 2024年第9期48卷 3822-3833,I0083,I0084页

作者：刘桂百彭飞翔周玮热依娜·马合苏提芝昕雨丛宇刘颖大连理工大学电气工程学院辽宁省大连市116024 安徽大学电气工程与自动化学院安徽省合肥市230601 国网大连市旅顺口区供电公司辽宁省大连市116041 大连理工大学控制科学与工程学院辽宁省大连市116024

分布式可再生能源大量并网成为必然趋势,合理的设备规划可以提升配电系统运行灵活性,保证可再生能源的有效消纳。智能储能软开关(soft open points integrated with energy storage system,ESOP)具有时空双尺度运行灵活性,有利于分布式... 详细信息

分布式可再生能源大量并网成为必然趋势,合理的设备规划可以提升配电系统运行灵活性,保证可再生能源的有效消纳。智能储能软开关(soft open points integrated with energy storage system,ESOP)具有时空双尺度运行灵活性,有利于分布式能源并网。因此,考虑规划决策者不完全理性特点,提出一种配电网ESOP规划方法。首先,建立了含ESOP的配电网运行模型;然后,提取出多种面向高渗透率可再生能源并网下的ESOP规划经济性指标;最后,基于前景理论描述不完全理性特征,构建了配电网功率损失减少、购电成本减少、弃风弃光惩罚减少及投资成本属性的前景值模型,以年度综合前景值最大为目标构建ESOP的规划模型。通过线性化凸松弛等手段将原规划模型转化为混合整数二阶锥规划模型。改进的IEEE33节点系统与实际配电网算例结果表明,ESOP可以通过时序特性和柔性互联特性提升配电网消纳能力和运行经济性;同时,决策者对于各属性的重视程度和期望值会对规划结果产生影响。

关键词：智能储能软开关前景理论优化配置高渗透率

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计及复合碳泄漏效应的电力系统双层规划

电力系统自动化 2024年第12期48卷 1-13页

作者：林雨洁张笑演熊厚博乔艺林石浩杰郭创新浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司浙江省嘉兴市314000

“双碳”目标下,不对称碳监管政策在电力行业低碳转型路径中引发的强、弱复合碳泄漏效应需要引起关注。针对单边碳减排政策在电力系统中的影响,结合边际电价理论构建了考虑输电网级能源网架扩展与配电网级能源枢纽负荷行为的电力系统双... 详细信息

“双碳”目标下,不对称碳监管政策在电力行业低碳转型路径中引发的强、弱复合碳泄漏效应需要引起关注。针对单边碳减排政策在电力系统中的影响,结合边际电价理论构建了考虑输电网级能源网架扩展与配电网级能源枢纽负荷行为的电力系统双层规划模型。首先,在上层能源网架规划中分析线路扩展带来的弱碳泄漏效应,通过拉格朗日乘子求解电网边际电价,在此基础上计及强碳泄漏效应影响下的负荷转移行为,建立下层能源枢纽经济规划模型;其次,分析碳泄漏的成因并提出缓和手段,建立对应模型;然后,提出电力系统双层低碳规划的求解流程,并设计提升双层规划收敛性的二分启发式方法;最后,在改进的IEEE 12节点系统与改进的IEEE 236节点系统中进行仿真,分析碳价格与碳泄漏缓和手段对碳泄漏效应的影响,算例结果验证了碳泄漏的形成渠道与影响。分析免费碳配额或碳排放关税对碳泄漏效应的缓和作用与风险,同时,研究双层规划模型收敛性,可为电力系统低碳转型路径中开展合理碳监管提供参考。

关键词：碳泄漏双碳低碳政策边际电价负荷转移电力系统规划