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基于轻量化混合门结构神经网络的变压器电磁场仿真方法

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电网技术 2024年第5期48卷 2143-2151,I0104页

作者：何蔚刘志坚刘航彭庆军邹德旭王山昆明理工大学电力工程学院云南省昆明市650500 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南省昆明市650200

针对传统电力变压器电磁场仿真模型需要占用大量磁盘空间,运行功耗大,运算极为消耗计算资源等问题,提出一种基于轻量化混合门结构网络(lightweight hybrid gate recurrent unit network,LH-GRUNet)的变压器电磁场仿真方法。首先针对单相... 详细信息

针对传统电力变压器电磁场仿真模型需要占用大量磁盘空间,运行功耗大,运算极为消耗计算资源等问题,提出一种基于轻量化混合门结构网络(lightweight hybrid gate recurrent unit network,LH-GRUNet)的变压器电磁场仿真方法。首先针对单相E芯变压器设计了一种混合门结构网络模型,实现了变压器铁芯和绕组的电磁场仿真;进一步,提出一种神经网络轻量化方法,通过删除模型全连接层中的冗余参数以压缩模型所需的存储空间与计算资源,最终实现变压器电磁场的低功耗、快速仿真。此外,基于LH-GRUNet的变压器电磁场仿真模型能够有效降低其运行所需的存储空间与计算资源,使其能够在几乎不损失模型精度的前提下应用于体积小、功耗低的边缘计算平台。

关键词：电力变压器电磁场仿真深度学习模型压缩边缘计算

基于碳捕集-电转气的矿区综合能源系统协同优化调度

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电力系统自动化 2024年第3期48卷 22-30页

作者：骆钊罗蒙顺沈鑫王华刘德文喻品钦昆明理工大学电力工程学院云南省昆明市650500 云南电网有限责任公司计量中心云南省昆明市650051 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南省昆明市650500

“双碳”战略目标下,为促进风光消纳与能源电力低碳转型、提高矿区能源利用率,提出一种含伴生能源和碳捕集与电转气耦合的矿区综合能源系统低碳经济调度模型。首先,综合考虑瓦斯、乏风、涌水等矿区伴生能源利用,建立矿区综合能源系统基... 详细信息

“双碳”战略目标下,为促进风光消纳与能源电力低碳转型、提高矿区能源利用率,提出一种含伴生能源和碳捕集与电转气耦合的矿区综合能源系统低碳经济调度模型。首先,综合考虑瓦斯、乏风、涌水等矿区伴生能源利用,建立矿区综合能源系统基本模型,并以碳捕集和电转气设备为耦合单元,促进节能减排与可再生能源消纳。然后,引入奖惩阶梯式碳交易机制,以矿区综合能源系统运行成本最小为目标,建立矿区综合能源系统协同优化调度模型。最后,以中国云南某大型煤矿为例,通过设置不同场景进行仿真分析。结果表明,所提模型能够促进矿区综合能源系统低碳经济运行,提高风光消纳率。

关键词：矿区综合能源系统碳捕集电转气伴生能源阶梯式碳交易机制

考虑绿色氢能证书和水电制氢的综合能源系统优化运行

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电网技术 2024年第4期48卷 1445-1454,I0017-I0021页

作者：骆钊刘德文贾芸睿王华沈鑫代昕睿昆明理工大学电力工程学院云南省昆明市650500 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南省昆明市650500 云南电网有限责任公司计量中心云南省昆明市650217

利用清洁能源发电富余电力电解水制氢,绿色氢能实现了生产源头的二氧化碳零排放,在全球能源转型中扮演着重要角色。针对绿色氢能证书市场机制不健全等问题,该文提出一种考虑绿色氢能证书组合双向拍卖和水电制氢的综合能源系统优化运行... 详细信息

利用清洁能源发电富余电力电解水制氢,绿色氢能实现了生产源头的二氧化碳零排放,在全球能源转型中扮演着重要角色。针对绿色氢能证书市场机制不健全等问题,该文提出一种考虑绿色氢能证书组合双向拍卖和水电制氢的综合能源系统优化运行方法。首先,为解决园区内绿色氢能证书价格和数量匹配不均衡的问题,提出绿色氢能证书组合双向拍卖(combinatorial double auction,CDA)交易机制竞价模型;其次,建立含水电制氢的综合能源系统优化模型,并将绿色氢能证书组合双向拍卖机制引入其中;最后,以某省含水电制氢的综合能源系统为例进行仿真分析,结果表明所提模型不仅能有效提高综合能源系统(integrated energy system,IES)的运行经济性,也能提升可再生能源的消纳量。

关键词：绿色氢能证书组合双向拍卖综合能源系统运行优化水电消纳

基于时域波形特征认知的输电线路近端故障辨识与定位

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电力系统自动化 2024年第5期48卷 146-156页

作者：张广斌陈柏宇束洪春司大军昆明理工大学电力工程学院云南省昆明市650500 云南电网有限责任公司电网规划建设研究中心云南省昆明市650011

针对现有单端行波故障测距对近端故障存在测距盲区、双端行波故障测距对近端故障测距误差较大,无法满足工程需要的不足,提出基于波形特征认知的近端故障辨识与定位方法。首先,分析了线路故障行波传播规律,以固定分辨率显示波形。发现线... 详细信息

针对现有单端行波故障测距对近端故障存在测距盲区、双端行波故障测距对近端故障测距误差较大,无法满足工程需要的不足,提出基于波形特征认知的近端故障辨识与定位方法。首先,分析了线路故障行波传播规律,以固定分辨率显示波形。发现线路近端故障时,初始行波及其后续波形在长时窗整体宏观观测下呈堆叠缓变特征,而在短时窗局部放大观测下呈周期性变化特征,且周期与故障距离相关。不同线路的近端故障历史样本能统一作为参照基准为测距提供提示。进而提出基于波形密度和突变分布的近端故障辨识方法。最后,对辨识出的近端故障进行周期估计,利用近端故障与线长的无关性以及历史样本突变周期和故障位置已知性,搜索周期最近邻历史样本,并由已知故障距离插值实现故障位置确定。基于大量实测数据进行仿真测试,结果表明所提方法能够显著提升单端行波测距可靠性和成功率。

关键词：故障测距近端故障行波突变周期近邻搜索像素密度分布

基于波形群灵敏角特征的输电线路故障单端行波辨识与测距

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中国电机工程学报 2024年第10期44卷 3789-3803,I0004页

作者：张广斌王开福束洪春司大军昆明理工大学电力工程学院云南省昆明市650500 云南电网有限责任公司电网规划建设研究中心云南省昆明市650011

针对输电线路单端行波测距难以可靠、有效辨识第二个波头的不足,该文提出基于波形群灵敏角检测的单端行波辨识与测距方法。首先,对线路故障波过程的解析和规律分析,发现波头局部波形呈现灵敏角和非轴对称性的特点。进而提出利用Radon变... 详细信息

针对输电线路单端行波测距难以可靠、有效辨识第二个波头的不足,该文提出基于波形群灵敏角检测的单端行波辨识与测距方法。首先,对线路故障波过程的解析和规律分析,发现波头局部波形呈现灵敏角和非轴对称性的特点。进而提出利用Radon变换变角度投影检测最灵敏角并判别最灵敏角两侧非轴对称特性,实现单端故障初始行波及多次同极性行波群的可靠辨识。最后,基于多次同极性行波到达时差构造多测距算式,输出最合理测距结果。所提方法将时域波头辨识转化为波形图像空间域最灵敏变化方向和几何轴对称性的检测,抗干扰能力强,大幅提升检测可靠性和后续波头的识别能力,提升单端测距算式冗余性。大量实测和仿真数据测试表明,算法有效、可靠、直观,适用范围广,为单端行波分析故障测距及扩展应用提供了新思路。

关键词：故障测距 Radon变换灵敏角波头检测行波输电线路轴对称性

考虑能量恢复的电解铝负荷一次调频自适应控制

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电力系统自动化 2024年第17期48卷 37-45页

作者：聂世豪黄润陈磊闵勇游广增吴琛清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 云南电网有限责任公司云南省昆明市650000

大规模新能源接入使得传统调频资源无法满足新型电力系统的调频需求。电解铝作为典型的高载能负荷,其大容量、易调节的负荷特性使其具备极大的调节潜力。文中针对电解铝自身的控制特性,提出一种参数随频率变化的自适应控制策略,通过控... 详细信息

大规模新能源接入使得传统调频资源无法满足新型电力系统的调频需求。电解铝作为典型的高载能负荷,其大容量、易调节的负荷特性使其具备极大的调节潜力。文中针对电解铝自身的控制特性,提出一种参数随频率变化的自适应控制策略,通过控制饱和电抗器使电解铝参与一次调频。该策略使得电解铝响应速度较快的同时保持了平稳的出力曲线,并加快了频率的恢复。为保证多次电解铝调频对生产效率、产量的影响较少,文中建立了电解铝参与调频对工艺流程影响的量化模型,并在此基础上提出电解铝参与调频后的能量恢复策略。在保证频率恢复不受较大影响的前提下,尽快使得电解铝回到初始工作状态。最后,通过算例验证了控制策略以及恢复策略的有效性与普适性。

关键词：电解铝高载能负荷一次调频自适应控制能量恢复

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基于稳健非负矩阵分解的用电数据清洗和插补

电网技术 2024年第5期48卷 2103-2112,I0084页

作者：刘清蝉钟尧林聪李腾斌杨超付志红李昕泓重庆大学电气工程学院重庆市沙坪坝区400044 云南电网有限责任公司计量中心云南省昆明市650000

针对运行工况下用电数据在采集和传输过程中通常存在噪声、异常值和丢失的数据质量问题,利用单一用户用电数据时空分布的低本征维和异常值的稀疏特性,提出一种基于低秩矩阵完备的数据缺失填补、降噪和异常值剔除统一处理方法框架。首先... 详细信息

针对运行工况下用电数据在采集和传输过程中通常存在噪声、异常值和丢失的数据质量问题,利用单一用户用电数据时空分布的低本征维和异常值的稀疏特性,提出一种基于低秩矩阵完备的数据缺失填补、降噪和异常值剔除统一处理方法框架。首先,鉴于实际中多用户用电场景和用电特征差异巨大,仅根据单一用户用电行为的内在相似性构建具有低秩特征的数据矩阵;进而,考虑列异常和稀疏异常等加性背景噪声影响,构建低秩提升正则约束的非负矩阵完备最优化模型;最后,采用交替迭代最小二乘法方式进行最优化问题求解,实现缺失数据填补和多重背景噪声消除。通过仿真分析和实验结果验证了算法的有效性和准确性。

关键词：异常稀疏低秩非负矩阵清洗插补

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基于激光扫描的机场道面板角高程测绘方法

测绘通报 2024年第8期 155-159页

作者：韩利斌侯至群李照永魏保峰熊建华云南机场集团有限责任公司云南昆明650051 昆明市测绘研究院云南昆明650051

在机场不停航施工建设过程中,道面板角高程施测具有精度要求高、作业时长短、环境管理要求严等特点,本文通过高程控制网的优化布设、基于控制网图形强度因子的三维激光扫描点云配准处理、内插拟合板角高程的方法进行施测。经试验验证,... 详细信息

在机场不停航施工建设过程中,道面板角高程施测具有精度要求高、作业时长短、环境管理要求严等特点,本文通过高程控制网的优化布设、基于控制网图形强度因子的三维激光扫描点云配准处理、内插拟合板角高程的方法进行施测。经试验验证,该方法能有效克服上述困难,且测量结果可靠、精度稳定,为机场或类似工程项目的板角类精密高程施测提供了一种先进可靠的技术方法。

关键词：不停航施工道面板角三维激光高程测绘先进高效

基于自适应时间窗的数据-模型融合驱动暂态频率预测

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电网技术 2024年第4期48卷 1551-1562,I0049,I0050页

作者：邓贤哲姚伟黄伟翟苏巍郑超李文云文劲宇强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074 云南电网有限责任公司昆明供电局云南省昆明市650012 云南电力调度控制中心云南省昆明市650011

新能源大规模并网使得新型电力系统的暂态频率响应特征更加复杂,现有频率在线预测方法难以兼顾准确性和及时性。基于此,提出基于自适应时间窗的数据-模型融合驱动暂态频率预测方法。首先,基于长短期记忆网络,离线训练多个具有不同长度... 详细信息

新能源大规模并网使得新型电力系统的暂态频率响应特征更加复杂,现有频率在线预测方法难以兼顾准确性和及时性。基于此,提出基于自适应时间窗的数据-模型融合驱动暂态频率预测方法。首先,基于长短期记忆网络,离线训练多个具有不同长度时序数据输入的频率曲线循环预测模型;其次,利用参数辨识方法离线建立各发电集群的通用等值频率响应模型,在此基础上构建系统有功-频率物理机理快速分析模型;最后,串行融合前述频率曲线循环预测模型与有功-频率物理机理快速分析模型,并提出“可信度量化评估指标”,实时分析在线预测过程中不同评估时刻下预测结果的精度,自适应调整输入时序数据长度,直至预测结果满足要求并输出。含风电的IEEE39节点系统的仿真结果表明,所提方法在不同风电渗透率或不同扰动下均能快速、准确地预测暂态频率响应曲线,相较于其他在线预测方法具有更优的评估性能。

关键词：数据-模型融合驱动自适应时间窗预测暂态频率预测广域量测技术