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基于树结构Parzen估计器优化集成学习的短期负荷预测方法

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上海交通大学学报 2024年第6期58卷 819-825页

作者：罗敏杨劲锋俞蕙赖雨辰郭杨运周尚礼向睿童星陈潇南方电网数字电网研究院有限公司广州510000 中国南方电网有限责任公司广州510000 深圳市橙智科技有限公司广东深圳518000

短期负荷预测主要用于电力系统实时调度、日前发电计划的制定,对电力系统经济调度、系统的安全运行具有重要意义.国内外在采用智能模型进行短期负荷预测方面开展了大量研究,然而智能预测方法的预测效果较易受到现存方法结构及参数的影响... 详细信息

短期负荷预测主要用于电力系统实时调度、日前发电计划的制定,对电力系统经济调度、系统的安全运行具有重要意义.国内外在采用智能模型进行短期负荷预测方面开展了大量研究,然而智能预测方法的预测效果较易受到现存方法结构及参数的影响,以及预测对象自身个性差异使得参数难以复用,如何精准快速地获取方法结构与参数成为短期负荷预测的关键难题.对此,提出基于树结构Parzen估计器优化集成学习的短期负荷预测方法,可对方法结构与参数进行快速寻优.将该方法应用于中国南方某省短期负荷预测,以实际算例验证了其对预测精度的有效提升.

关键词：短期负荷预测树结构Parzen估计器集成学习超参优化

基于人工神经网络的智能配网实时故障图像识别系统

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电网与清洁能源 2024年第6期40卷 130-136页

作者：林园敏王鑫黄金钊陈诗韵广东电网有限责任公司广州番禺供电局广东广州510000

配网巡检的故障图像识别由于图像特征提取效果差,存在故障识别准确性低的问题,在该背景下,设计一种基于人工神经网络的智能配网实时故障图像识别系统。该系统根据模型-视图-控制器(model view controller,MVC)设计模式设计框架结构,包... 详细信息

配网巡检的故障图像识别由于图像特征提取效果差,存在故障识别准确性低的问题,在该背景下,设计一种基于人工神经网络的智能配网实时故障图像识别系统。该系统根据模型-视图-控制器(model view controller,MVC)设计模式设计框架结构,包括无人机采集层、数据传输层以及地面站系统操作层。在硬件设计部分,借助无人机搭载拍摄设备,采集配电网设备图像,并通过无线数据传输电台将图像传输到地面站,实施图像处理与识别;在软件部分,利用人工神经网络算法,结合粒子群算法等,设计巡检路径规划、图像采集传输、图像特征提取以及图像识别4个关键功能模块。实验结果表明:在设计系统的应用下,识别出研究区域发生的配网故障;通过图像样本,系统识别结果准确性达到94.5%以上,证明了系统的有效性。

关键词：人工神经网络智能配网巡检路径图像识别

融合少样本学习与注意力端到端网络的小目标在线检测研究

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机床与液压 2024年第17期52卷 130-135页

作者：周庆辉葛馨远孙峥陈盛开周煜广东电网有限责任公司广州白云供电局广东广州550014

小目标检测是计算机视觉领域的研究方向之一,旨在解决在图像或视频中检测和定位尺寸较小的目标的问题。由于小目标往往具有低分辨率、模糊、被遮挡等特点,传统的目标检测算法在处理小目标时存在挑战。对此,提出一种融合少样本学习与注... 详细信息

小目标检测是计算机视觉领域的研究方向之一,旨在解决在图像或视频中检测和定位尺寸较小的目标的问题。由于小目标往往具有低分辨率、模糊、被遮挡等特点,传统的目标检测算法在处理小目标时存在挑战。对此,提出一种融合少样本学习与注意力端到端网络的小目标检测方法。该方法通过引入图像增强技术和注意力机制,对传统的端到端检测网络进行优化,以提高检测性能。通过数据增强方式,对原始数据进行扩充,增加数据的多样性和数量;引入注意力机制,提取图像中的关键信息,以提升检测结果的准确性;最后,在网络结构方面,将原有的特征金字塔网络(FPN)替换为加权双向特征金字塔网络(BiFPN),以获取更丰富的图像特征。实验结果表明:通过图像增强和注意力机制,所提方法的精准率、召回率、平均精度均值和检测速度在训练尺度为640像素×640像素时分别为98.41%、99.54%、99.50%和28帧/s,相较于YOLOv5算法分别提升了2.91%、5.9%、1.93%和2帧/s,验证了该方法的有效性和可行性。

关键词：小目标在线检测深度学习图像增强技术注意力机制

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基于小波阈值的电力谐波信号去噪研究

电测与仪表 2024年第8期61卷 78-83页

作者：肖勇李博曹敏南方电网科学研究院有限责任公司广州510663 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217

电力系统不同程度的噪声污染会影响谐波检测的准确性,传统小波阈值去噪方法在工程实际应用上有诸多缺陷,例如硬阈值函数在阈值处不连续、软阈值函数存在固定偏差,量化规则缺乏尺度自适应性等。鉴于此,我们从阈值函数和阈值量化规则两方... 详细信息

电力系统不同程度的噪声污染会影响谐波检测的准确性,传统小波阈值去噪方法在工程实际应用上有诸多缺陷,例如硬阈值函数在阈值处不连续、软阈值函数存在固定偏差,量化规则缺乏尺度自适应性等。鉴于此,我们从阈值函数和阈值量化规则两方面改进小波阈值去噪。文中使用改进的软硬阈值折衷函数结合分层阈值选取规则对模拟谐波电力信号去噪。在MATLAB环境下仿真模拟染噪电力谐波信号使用传统和改进阈值方法去噪,从三个去噪效果衡量指标定量分析。结果表明,改进阈值去噪方法提高了重构信号的输出信噪比,降低了均方根误差和平滑度,在不牺牲计算复杂度的条件下可灵活有效去噪。

关键词：电力谐波小波去噪小波阈值阈值函数

视觉图像与三维点云融合的障碍物主动识别与距离感知研究

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机床与液压 2024年第16期52卷 80-86页

作者：孙峥林国成谢睿朱俊鹏周煜吴汪平许阔广东电网有限责任公司广州白云供电局广东广州550014

针对无人机配电线自动巡检及绝缘层涂覆维护过程中障碍物主动识别和距离感知的问题,提出视觉图像与三维点云相结合的障碍物识别方法。对图像进行增广预处理来丰富数据集,引入基于特征提取的深度学习进行模型训练,获取障碍物目标的类别... 详细信息

针对无人机配电线自动巡检及绝缘层涂覆维护过程中障碍物主动识别和距离感知的问题,提出视觉图像与三维点云相结合的障碍物识别方法。对图像进行增广预处理来丰富数据集,引入基于特征提取的深度学习进行模型训练,获取障碍物目标的类别和方位,结合三维点云信息得到目标的距离信息。实验结果表明:三维点云与视觉图像融合的障碍物主动识别与距离感知算法可以兼顾实时与精准测距的需求,提高了系统预警的精确度,最大识别误差为2.356%,有助于提高无人机及线缆涂覆机器人的障碍感知能力,保障作业安全。

关键词：障碍物主动识别和距离感知算法视觉图像三维点云融合算法目标检测

基于安全强化学习的电网稳控策略智能生成方法

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电力系统保护与控制 2024年第10期52卷 147-155页

作者：邱建朱煜昆张建新朱益华徐光虎涂亮中国南方电网有限责任公司广东广州510663 直流输电技术全国重点实验室(南方电网科学研究院有限责任公司) 广东广州510663 广东省新能源电力系统智能运行与控制企业重点实验室广东广州510663

新型电力系统的“双高”趋势改变了电力系统经典稳定特性,导致稳定机理更复杂,系统稳定模式更多样,因此基于典型运行方式的在线稳定控制策略面临挑战。为解决新型电力系统的功角稳定问题,提出了基于安全强化学习的稳控策略智能生成方法... 详细信息

新型电力系统的“双高”趋势改变了电力系统经典稳定特性,导致稳定机理更复杂,系统稳定模式更多样,因此基于典型运行方式的在线稳定控制策略面临挑战。为解决新型电力系统的功角稳定问题,提出了基于安全强化学习的稳控策略智能生成方法。首先,建立了电力系统稳控问题的含约束马尔可夫模型,归纳并提出了紧急控制切机动作涉及的安全约束。其次,为了提高对于电网暂态响应的时空特征提取能力,构建了基于图卷积层和长短期记忆单元的特征感知网络。然后,为了提高稳控策略智能体的训练效率,提出了基于内嵌领域知识约束的近端策略优化算法稳控策略训练框架。最后,在IEEE 39节点系统和某实际电网中进行测试验证。结果表明,所提方法能够根据系统运行状态和故障响应自适应生成切机稳控策略,其决策效果和效率均优于现有的稳控策略。

关键词：稳控策略安全强化学习时空特征领域知识

考虑分级重构的配电网安全低碳两阶段运行优化方法

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电力系统保护与控制 2024年第14期52卷 36-45页

作者：罗龙波陈明辉王雯沁高红均刘俊勇广东电网有限责任公司广州供电局广东广州510630 四川大学电气工程学院四川成都610065

随着配电网拓扑结构的复杂程度提高,针对高比例可再生能源出力预测误差会导致配电网优化调度决策的准确性下降的问题,提出考虑分级重构方法的配电网安全低碳两阶段优化方法。首先,分析了配电网两类分级开关的影响程度和两阶段运行优化... 详细信息

随着配电网拓扑结构的复杂程度提高,针对高比例可再生能源出力预测误差会导致配电网优化调度决策的准确性下降的问题,提出考虑分级重构方法的配电网安全低碳两阶段优化方法。首先,分析了配电网两类分级开关的影响程度和两阶段运行优化框架。其次,提出了配电网日前-日内两阶段优化方法,通过协调分级开关动作、储能系统、工业负荷需求响应等手段实现配电网最优化运行。然后,考虑到光伏出力在不同时间尺度上预测误差,分别构建了以低碳性为目标的日前全局低碳经济调度模型及以安全性为目标的日内滚动安全经济调度模型。最后,算例验证了所提模型能够在光伏高比例渗透背景下,有效支撑复杂配电网安全低碳运行。

关键词：配电网多级重构低碳优化调度可再生能源

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220 kV氧化锌避雷器地震易损性分析

世界地震工程 2024年第3期40卷 188-199页

作者：洪志湖邹德旭朱龙昌代维菊闵青云严敬义孙灏若赵熙靖朱登杰谭向鹏云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217 云南电网有限责任公司普洱供电局云南普洱665000 南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510000

变电站中的避雷器在地震中易受破坏,对其进行抗震评估分析是必不可少的。为研究220 kV避雷器的抗震性能和地震易损性,建立了220 kV氧化锌避雷器-支架体系的精细化有限元模型。基于数值模拟,首先,对其进行地震响应分析,研究了避雷器的地... 详细信息

变电站中的避雷器在地震中易受破坏,对其进行抗震评估分析是必不可少的。为研究220 kV避雷器的抗震性能和地震易损性,建立了220 kV氧化锌避雷器-支架体系的精细化有限元模型。基于数值模拟,首先,对其进行地震响应分析,研究了避雷器的地震响应特点和抗震能力;其次,对避雷器进行了在地震动、电气设备结构和认知等多重不确定性下的地震易损性分析;最后,建立概率地震需求模型拟合得出避雷器的失效概率与地震峰值加速度的关系曲线,即易损性曲线。结果表明:在9度设防地震作用下,220 kV氧化锌避雷器抗震能力较强,失效概率仅为0.03;支架放大系数为1.915,大于现行规范中规定的最小取值1.2,说明在实际研究中应考虑支架的实际放大作用。在地震易损性分析中,该避雷器的抗震能力中值为0.79 g。随着所考虑的不确定因素的增加,当遭遇的地震强度低于设备的抗震能力中位值时,电气设备的失效概率增大,当遭遇的地震强度高于设备的抗震能力中位值时,失效概率则降低。说明在分析电气设备的地震易损性时,应考虑多重不确定性的影响。本文的研究为避雷器的抗震设计以及在不同地震强度下的失效概率提供了有益的参考和借鉴价值。

关键词：避雷器有限元分析地震易损性概率地震需求模型多重不确定性

多体-离散体动力观及拆除楼房结构的切口匹配

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爆破 2024年第3期41卷 139-148页

作者：魏晓林李萍丰刘翼宏大爆破工程集团有限责任公司广州510623

中国拆除钢筋混凝土结构的多体—离散体动力分析是建立在多体动力方程(符号、函数)和变质量塌落动力方程基础之上,并求得方程包括解析解的全面解。应用近景摄影测量和实例的动力方程反演,获得了破损钢筋混凝土材料的塑性动力参数和结构... 详细信息

中国拆除钢筋混凝土结构的多体—离散体动力分析是建立在多体动力方程(符号、函数)和变质量塌落动力方程基础之上,并求得方程包括解析解的全面解。应用近景摄影测量和实例的动力方程反演,获得了破损钢筋混凝土材料的塑性动力参数和结构拆除参数。利用动力方程解及其导出量的相似准则,组建了各类结构不同倒塌方式的切口相似准则公式,即楼房翻倒的单切口相似准则曲线拟合式(5)和它的另一式(6)及切口经验式(7),跨间下塌框架切口相似准则实例修正线C_(4),单切口有后坐楼房翻倒的相似准则曲线拟合式(8),高楼原地层间连续冲击塌落相似准则式(9),高楼多切口原地冲击塌落切口经验式(10),和楼房双切口同向翻倒相似准则曲线,及其它切口-楼房结构倒塌的相似准则曲线族等。类比国内46个拆除实例,从其切口相似准则曲线和实例图中,提出了我国楼房结构-倒塌方式-切口特性的拆除匹配表的楼房倒塌的判断规则,和楼房结构和切口的[λ(λ_(1),λ_(p)),η_(h)(η_(r))]坐标点在其相似准则曲线上方附近时,确定楼房倒塌的判断规则。可简便地确定各类楼房结构多种拆除方式的切口尺寸,继而以无量纲图表确定其他拆除效果。由此,使用多体动力学切口控拆技术(MBDC),可以实现对楼房爆破拆除的简便、准确地拆除控制。

关键词：爆破拆除楼房多体-离散体动力分析楼房结构-倒塌方式-切口特性的匹配