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基于贝叶斯优化卷积神经网络的路面光伏阵列最大功率点电压预测方法

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中国电机工程学报 2024年第2期44卷 620-630,I0015页

作者：毛明轩冯心营陈思宇王立宁输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学电气工程学院) 重庆市沙坪坝区400044 帝国理工学院电气与电子工程系英国伦敦SW72AZ

路面光伏阵列上快速行驶的车辆,所形成的车辆阴影具有复杂的动态随机分布特性,将导致路面光伏阵列的输出功率-电压(P-V)特性曲线呈现动态多峰特性,给路面光伏阵列最大功率点跟踪(maximumpowerpointtracking,MPPT)控制带来挑战。基于此,... 详细信息

路面光伏阵列上快速行驶的车辆,所形成的车辆阴影具有复杂的动态随机分布特性,将导致路面光伏阵列的输出功率-电压(P-V)特性曲线呈现动态多峰特性,给路面光伏阵列最大功率点跟踪(maximumpowerpointtracking,MPPT)控制带来挑战。基于此,文中提出一种基于贝叶斯优化(Bayesianoptimization,BO)卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的路面光伏阵列最大功率点电压预测方法。首先,将路面光伏阵列的光照和温度的环境信息以图像形式输入基于贝叶斯优化CNN的最大功率点电压预测模型进行学习;然后,利用训练出的预测模型,对当前时刻下路面光伏阵列最大功率点工作电压进行预测;最后,仿真和试验结果表明,提出的预测模型具有良好的适应性,能够精准预测不同车辆阴影工况下的路面光伏阵列最大功率点工作电压,尤其是大幅度提高最大功率点工作电压的预测速度,为动态随机车辆阴影下路面光伏阵列的最大功率点跟踪控制奠定基础。

关键词：动态随机车辆阴影路面光伏阵列贝叶斯优化卷积神经网络图像信息最大功率点电压预测

基于在线潮流反馈优化的配电网光伏电源功率公平分配策略

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电网技术 2024年

作者：吉亚娟王江波中国农业大学信息与电气工程学院

大规模光伏接入配电网，光伏发电高峰期受并网点电压限制存在严重弃光，受其所在位置影响有功削减量不同导致电站间功率分配不公平。因此，提出一种基于在线潮流反馈优化的配电网光伏电源功率公平分配策略。收集配电网各节点历史电压、... 详细信息

大规模光伏接入配电网，光伏发电高峰期受并网点电压限制存在严重弃光，受其所在位置影响有功削减量不同导致电站间功率分配不公平。因此，提出一种基于在线潮流反馈优化的配电网光伏电源功率公平分配策略。收集配电网各节点历史电压、功率数据，搭建循环神经网络(recurrent neural network， RNN)训练得到节点间电压和功率的关系，结合配电网实时运行数据求解节点间实时电压灵敏度矩阵。划分无功控制和有功削减两种模式制定各电站初始发电计划后，在配电网仿真模型上进行潮流计算，按照结果反馈修正发电计划，将最终结果下达电站执行。经验证，所提策略能够有效抑制电压越限及波动，实现各电站有功削减量的公平分配。

关键词：潮流计算光伏电站配电网电压灵敏度有功削减公平分配

考虑电热老化效应的数据驱动电-热-氢-氨耦合微网分布鲁棒规划

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电网技术 2024年

作者：李龙艳刘淑娴宁超上海交通大学电子信息与电气工程学院

本文提出了一种新型的电-热-氢-氨耦合微网的两阶段分布鲁棒规划模型，并建立固体氧化物电解槽(Solid Oxide Electrolysis Cell，SOEC)的电热老化模型，以准确模拟SOEC老化效应并提高系统效益。此外，本文模型通过设计热能多级利用模型... 详细信息

本文提出了一种新型的电-热-氢-氨耦合微网的两阶段分布鲁棒规划模型，并建立固体氧化物电解槽(Solid Oxide Electrolysis Cell，SOEC)的电热老化模型，以准确模拟SOEC老化效应并提高系统效益。此外，本文模型通过设计热能多级利用模型提高系统能源利用率，并建立了一个多能耦合系统。规划模型利用基于Wasserstein度量的模糊集，在考虑风电不确定性的同时，最大限度地减少总投资和运营成本。案例分析结果表明，相比与不含分布鲁棒优化方法、SOEC电热老化效应或热能多级利用的模型，所提模型不仅能较好地描述SOEC电热老化性能，还能在充分利用风电的同时提高系统能源利用率，具有较高的灵活性和经济性。

关键词：固体氧化物电解槽分布鲁棒优化热老化微网规划多能耦合

低压配电台区移动柔性互联：可行性分析、应用场景及展望

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电力系统自动化 2024年

作者：张璐陈雪寒唐巍张博中国农业大学信息与电气工程学院

基于智能软开关的低压柔性互联技术可以实现台区间的功率互济与灵活转移，从而提升负荷承载力与分布式电源消纳能力。然而，受功率周期性变化影响，当前固定式柔性互联方案仅在部分时段作用效果明显，导致台区柔性互联设备利用率较低。... 详细信息

基于智能软开关的低压柔性互联技术可以实现台区间的功率互济与灵活转移，从而提升负荷承载力与分布式电源消纳能力。然而，受功率周期性变化影响，当前固定式柔性互联方案仅在部分时段作用效果明显，导致台区柔性互联设备利用率较低。为解决上述问题，本文提出了移动式SOP(MSOP)柔性互联理念。首先，根据工程经验总结现有低压柔性互联技术面临的挑战，从施工条件和SOP设备的体积、重量及合解环策略等方面分析了低压台区移动柔性互联的可行性。其次，建立了低压移动柔性互联的成本-效益模型，分析了移动距离、移动次数对移动柔性互联效果的影响，探讨了移动柔性互联的临界条件。在此基础上，总结了移动柔性互联的应用场景。最后，对MSOP在低压配电网柔性互联领域的潜在研究方向进行了展望。

关键词：移动柔性互联低压配电台区智能软开关优化调度成本效益分析

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非互易拓扑光子学

物理学报 2024年第6期73卷 1-15页

作者：王子尧陈福家郗翔高振杨怡豪南方科技大学电子与电气工程系深圳518055 浙江大学量子信息交叉中心浙江大学杭州国际科创中心浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室杭州310027 南方科技大学光纤光缆先进制造与应用技术全国重点实验室深圳518055

拓扑光子学的提出与发展为从根本物理原理上解决传统光学器件易受干扰的问题提供了新思路,基于拓扑保护的新型鲁棒光场调控极大地提高了光学器件的传输效率和稳健性.其中,基于时间反演对称性破缺的非互易拓扑光子学及其手性拓扑态是拓... 详细信息

拓扑光子学的提出与发展为从根本物理原理上解决传统光学器件易受干扰的问题提供了新思路,基于拓扑保护的新型鲁棒光场调控极大地提高了光学器件的传输效率和稳健性.其中,基于时间反演对称性破缺的非互易拓扑光子学及其手性拓扑态是拓扑光子学的重要分支,其拓扑特性由非零陈数或陈矢量表征,表现出超越互易拓扑光子学的严格拓扑保护鲁棒性.本综述将重点介绍非互易拓扑光子学在探索新奇物理现象(手性/反手性边界态、反常非互易拓扑边界态、三维光学陈绝缘体、磁性外尔光子晶体等)和构建非互易鲁棒拓扑光学器件(单向光波导、宽带慢光延迟线、任意形状拓扑激光器、大轨道角动量相干光源等)等方面取得的显著成果.最后对非互易拓扑光子学的发展现状、潜在挑战以及可能取得的突破进行了展望.

关键词：拓扑光子学非互易拓扑光子学光学陈绝缘体非互易拓扑器件

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计及多维源荷相关性和调峰能力的虚拟电厂规划

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电网技术 2024年

作者：关轶文张宸张正薛可新王越中国农业大学信息与电气工程学院

高渗透率可再生能源并网对电力系统调峰提出了更高的要求，分布式能源与柔性负荷之间的相关性对虚拟电厂规划运行有着至关重要的影响。本文提出了一种考虑多维度源荷时空相关性和综合调峰能力的虚拟电厂优化聚合模型。首先，基于R-Vine ... 详细信息

高渗透率可再生能源并网对电力系统调峰提出了更高的要求，分布式能源与柔性负荷之间的相关性对虚拟电厂规划运行有着至关重要的影响。本文提出了一种考虑多维度源荷时空相关性和综合调峰能力的虚拟电厂优化聚合模型。首先，基于R-Vine Copula函数构建源荷相关性模型，运用Kshape算法对高维源荷联合场景进行场景缩减。此外，提出一种虚拟电厂综合调峰能力指标，量化聚合资源的整体响应能力和可信度，同时区别各类资源在虚拟电厂内的调峰贡献。最后，以促进新能源消纳、为电网提供调节能力为目标，构建多目标虚拟电厂规划模型，确定最优的资源聚合策略。最后，通过在河北省廊坊市某地区的实际应用验证了所提指标和模型的有效性，得到具有一定指导性的结论。

关键词：虚拟电厂规划源荷时空相关性综合调峰能力

能源区块链架构下考虑需求响应用户信用风险的微电网优化调度

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电力自动化设备 2024年

作者：李嘉伟张璐路华振中国农业大学信息与电气工程学院

微电网促使用户侧需求响应资源参与电网互动，然而用户主观违约使其响应行为具有较高的不确定性和安全风险，尚无法合理制定并引导其协同参与系统调度决策。针对以上问题，利用能源区块链安全可信、公开透明的技术特点，提出了基于能源... 详细信息

微电网促使用户侧需求响应资源参与电网互动，然而用户主观违约使其响应行为具有较高的不确定性和安全风险，尚无法合理制定并引导其协同参与系统调度决策。针对以上问题，利用能源区块链安全可信、公开透明的技术特点，提出了基于能源区块链架构的微电网优化调度策略。考虑需求响应用户调节潜力和违约风险，建立了计及需求响应用户的微电网经济优化调度模型；结合智能合约技术设计了需求响应用户信用管理机制，并通过基于历史数据的信用评估体系和基于奖惩制度的信用管控方案来有效引导用户可信积极地参与系统优化调度计划。算例分析表明所提方法能明显提高需求响应用户参与调度的可用性。

关键词：微电网优化调度需求响应信用风险管理能源区块链

基于多点振动检测和改进MobileNet的变压器工况识别方法

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电网技术 2024年

作者：王泓江李喆上海交通大学电子信息与电气工程学院

为了提高振动监测诊断算法在变压器振动监测点发生偏移以及低信噪比环境下的识别精度，提出了一种基于多点振动检测和改进MobileNet的变压器工况识别方法。分析了变压器箱体侧壁不同测点的振动特性，研究常规人工智能算法在测量点发生... 详细信息

为了提高振动监测诊断算法在变压器振动监测点发生偏移以及低信噪比环境下的识别精度，提出了一种基于多点振动检测和改进MobileNet的变压器工况识别方法。分析了变压器箱体侧壁不同测点的振动特性，研究常规人工智能算法在测量点发生偏移和低信噪比环境下的分类效果。提出了适配多点检测的改进MobileNet算法：对多测点振动信号进行预处理生成三维数据结构；一级算法使用逐点卷积-深度卷积-逐点卷积架构搭配空洞卷积核，对数据流进行多尺度特征提取；二级算法使用全连接网络，对样本进行识别。研究结果表明：与常规算法相比，多点检测方案下改进的MobileNet算法性能表现优异，当测点偏移小于0.3m时，识别准确率下降小于2%；当信噪比为10dB时，识别准确率稳定在97%。此外，该算法具有更小的模型占用内存和更短的识别预测时间，部署到树莓派等移动端设备能够大幅提升运算速度，降低运行功耗。

关键词：变压器工况识别多点振动检测测点偏移低信噪比改进MoblieNet

计及联盟合作成本的新能源场站共享储能优化配置策略

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电网技术 2024年

作者：杨昶兴李笑竹陈来军王再闯梅生伟青海大学能源与电气学院新疆大学电气工程学院清华大学电机工程与应用电子技术系

共享储能是缓解新能源发电侧储能配置成本压力的重要发展方向。为应对新能源场站联合共建储能时忽视场站间的谈判、信息交换等交互行为产生的合作成本所造成的联盟组合理想化的挑战，该文设计了一种计及联盟合作成本的场站集群共建共享... 详细信息

共享储能是缓解新能源发电侧储能配置成本压力的重要发展方向。为应对新能源场站联合共建储能时忽视场站间的谈判、信息交换等交互行为产生的合作成本所造成的联盟组合理想化的挑战，该文设计了一种计及联盟合作成本的场站集群共建共享储能配置策略。首先，利用多场站储能需求的时空互补特性，构建多场站参与下共建共享储能系统框架，提高场站跟踪出力计划的能力；其次，考虑场站间“竞合”关系，建立场站间的合作成本模型，提出基于合并-分裂算法的场站联盟博弈模型与成本分摊方法，以兼顾投资主体在共建下的整体理性和共享下的个体理性。最后，通过数值仿真验证了所提模型和方法的有效性，相较于大联盟模型下可进一步降低年化成本，提升新能源场站集群储能配置效率和联盟合作稳定性。

关键词：共享储能新能源场站联盟博弈合作博弈优化配置