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基于多层级时空图神经网络的风电机组在线异常检测

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电力系统自动化 2024年第5期48卷 107-119页

作者：郑毅王承民刘保良杨镜非黄淳驿上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市200240 沈阳工程学院电力学院辽宁省沈阳市110136

在风电场运营中,准确及时的故障检测是降低风电机组运行维护成本的关键。然而,现有检测方法未充分挖掘功能单元间的潜在时空关联,限制了检测准确性的提升。文中提出了一种基于多层级时空图神经网络的风电机组在线异常检测方法,以提高故... 详细信息

在风电场运营中,准确及时的故障检测是降低风电机组运行维护成本的关键。然而,现有检测方法未充分挖掘功能单元间的潜在时空关联,限制了检测准确性的提升。文中提出了一种基于多层级时空图神经网络的风电机组在线异常检测方法,以提高故障检测的准确性。该方法依据风电机组物理结构,将其功能单元划分为多个子图,从而构筑了一个多层级的时空图神经网络,通过图注意力机制和多头注意力机制全方位地分析风电机组各传感器节点与功能单元之间的关联强度。同时,针对数据采集与监控(SCADA)系统数据的时间关联,设计了动态图神经网络和时间注意力机制,使正常行为预测模型捕捉了SCADA系统数据的时间关联特性,实现了空间和时间特性的有效融合。最后,基于中国上海某风电场的实际数据验证了所提方法的显著有效性。

关键词：风电机组在线故障检测数据采集与监控(SCADA)系统图神经网络

大气压垂直流动液体地电极制备等离子体活化溶液的理化特性

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高电压技术 2024年第1期50卷 441-449页

作者：齐志华谭一航孟广伊吉晓瑞史书慧沈阳工程学院基础教学部沈阳110136 沈阳工程学院国际交流学院沈阳110136

大气压气液放电制备的等离子体活化溶液(plasma activated liquid,PAL)是一种富含多活性物种的溶液。该研究以流动水柱替换传统线筒式电极结构内的中心金属电极,设计出利用垂直流动水柱产生放电的电极结构,以实现高效制备PAL的目的。通... 详细信息

大气压气液放电制备的等离子体活化溶液(plasma activated liquid,PAL)是一种富含多活性物种的溶液。该研究以流动水柱替换传统线筒式电极结构内的中心金属电极,设计出利用垂直流动水柱产生放电的电极结构,以实现高效制备PAL的目的。通过改变溶液(水柱)的初始电导率和施加电压,研究了利用该电极所制备PAL的理化特性及灭菌效果,计算了在不同放电参数下产生活性物种的能量效率,并讨论了该电极与液面下鼓泡法电极放电产生活性物种能量效率的差异。结果表明,随着施加电压和溶液初始电导率的增加,PAL的p H值逐渐下降,而平均电导率呈逐渐升高趋势,NO_(3)^(-)、H2O_(2)、O_(3)的浓度逐渐增大。当溶液初始电导率在2~200 mS/cm的范围内,NO_(2)^(-)的浓度随施加电压的升高呈现出先增加后降低的趋势。但当溶液初始电导率<2 m S/cm时,NO_(2)^(-)的浓度随施加电压的增加单调升高。PAL的灭菌效率随着施加电压的升高而增大。该研究将为气液放电技术在不同环境中应用选取适宜电极提供新的思路。

关键词：等离子体活化溶液电导率活性物种能量效率灭菌

考虑城市多能源系统不确定性的移动能量枢纽规划方法

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高电压技术 2024年第6期50卷 2452-2466,I0002,I0003页

作者：姚宗君张铁岩赵琰沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870 沈阳工程学院沈阳110136

针对低碳新能源供能与电热气负荷间能量平衡困难及其时空不确定性,提出一种基于交通流和多源能量流协同的城市多能源系统移动能量枢纽(mobile energy hub, MEH)模型及规划方法。首先,研究低碳型高比例可再生能源供能的城市多能源系统源... 详细信息

针对低碳新能源供能与电热气负荷间能量平衡困难及其时空不确定性,提出一种基于交通流和多源能量流协同的城市多能源系统移动能量枢纽(mobile energy hub, MEH)模型及规划方法。首先,研究低碳型高比例可再生能源供能的城市多能源系统源网荷能量和功率平衡及其调节需求特性,建立具有灵活的“电-气-氢”能源转换和存储特性的移动能量枢纽模型;其次,基于移动能量枢纽模型,综合考虑交通运输网络流量动态及其输运成本,建立基于交通网与城市多能源系统网络协同和移动能量枢纽能量特性的多能流时空协调模型;然后,考虑可再生能源出力以及负荷不确定性,提出城市多能源系统不确定性模型,并在此基础上建立了综合投资和运行成本最小的移动能量枢纽规划模型;最后,以我国北方某地区多能源系统运行数据为基础,建立移动能量枢纽仿真模型。算例仿真结果表明,该文提出的移动能量枢纽规划模型能够有效提升城市多能源系统维持较高能量平衡水平下的经济性,并可为较大供能规模的多能源网络提供较好的多时空尺度能量调节特性。

关键词：能量平衡不确定性多能源系统移动能量枢纽优化规划交通网多时空尺度

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基于云模型的新型配电系统灵活性评估方法

电网技术 2024年第6期48卷 2532-2540,I0077页

作者：米伟铭叶鹏张明理张娜韩震焘沈阳工程学院电力学院辽宁省沈阳市110136 国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院辽宁省沈阳市110000

针对新型配电系统内灵活性资源接入规模逐渐扩大,过往配电网灵活性评估方法难以适应配电系统发展状况的问题,提出了基于云模型的新型配电系统灵活性评估方法。首先通过影响系统灵活性的数个指标构建了配电网灵活性评价体系;其次采用了... 详细信息

针对新型配电系统内灵活性资源接入规模逐渐扩大,过往配电网灵活性评估方法难以适应配电系统发展状况的问题,提出了基于云模型的新型配电系统灵活性评估方法。首先通过影响系统灵活性的数个指标构建了配电网灵活性评价体系;其次采用了主客观结合的层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)-熵权法对构建的灵活性评价体系进行赋权;最后针对系统灵活性状态难以直观描述、现有灵活性评估方法难以完整表征系统灵活性状态的问题,提出了基于云模型的配电系统灵活性评估方法,并通过我国某地区配电系统运行实测数据进行了仿真验证。

关键词：新型配电系统灵活性评价体系云模型静态特性供需平衡

基于新能源承载能力的配电网电采暖负荷动态优化调度策略研究

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可再生能源 2024年第1期42卷 104-111页

作者：王欢刘盛琳冯忠楠喻明明李振嘉沈阳工程学院电力学院辽宁沈阳110136 国网辽阳供电公司辽宁沈阳111000

随着配电网中新能源渗透率的增加,配电网新能源承载能力受到挑战。电采暖负荷有一定的可调节性,具有参与配电网负荷调度的潜力,如何通过负荷调度提升配电网新能源承载能力具有重要现实意义。文章提出一种考虑新能源承载能力的配电网电... 详细信息

随着配电网中新能源渗透率的增加,配电网新能源承载能力受到挑战。电采暖负荷有一定的可调节性,具有参与配电网负荷调度的潜力,如何通过负荷调度提升配电网新能源承载能力具有重要现实意义。文章提出一种考虑新能源承载能力的配电网电采暖负荷动态优化调度策略。首先,构建了蓄热式电采暖负荷的调控模型;然后,以配电网台区新能源承载能力为目标,以配电网负荷波动平抑、配电网稳态安全运行和电采暖负荷用户舒适性为约束,建立了配电网电采暖负荷动态优化调度模型,并提出基于量子遗传算法的求解策略。采用拉丁超立方抽样法生成典型应用场景,进行配电网新能源承载能力调度策略的适用性分析。算例结果表明,所提方法能够充分考虑电采暖负荷的调控潜力,提高配电网新能源的应用水平。

关键词：新能源承载能力配电网电采暖负荷量子遗传算法

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3D打印迷宫式调节阀盘片优化设计与制造

特种铸造及有色合金 2024年第6期44卷 791-796页

作者：王永超张小辉孙长青邓家利沈阳工程学院能源与动力学院沈阳110136 沈阳工程学院机械学院沈阳110136

针对高压降工况下调节阀易发生气蚀和冲蚀的问题,在传统迷宫式调节阀的基础上,结合金属3D打印技术和阀门设计,设计了一种新型迷宫盘片,并利用计算流体力学(CFD)软件进行了流场仿真分析。通过选择性激光熔化(SLM)制作了316L不锈钢新型迷... 详细信息

针对高压降工况下调节阀易发生气蚀和冲蚀的问题,在传统迷宫式调节阀的基础上,结合金属3D打印技术和阀门设计,设计了一种新型迷宫盘片,并利用计算流体力学(CFD)软件进行了流场仿真分析。通过选择性激光熔化(SLM)制作了316L不锈钢新型迷宫盘片和试样,并与轧制试样进行了力学性能对比。结果表明,新型迷宫盘片具有良好的流通性能,在满足实际工况需求的同时,能有效降低流道内介质的压力波动和出口速度,减少气蚀和冲蚀的风险;3D打印试样的力学性能优于轧制试样,符合阀门零件的使用要求。

关键词：选择性激光熔化 3D打印 316L不锈钢力学性能

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平抑风电波动的混合储能容量配置策略

东北电力技术 2024年第3期45卷 7-12页

作者：何新宇党照群杨斯涵吴帅沈阳工程学院电力学院

风电波动特性会削弱电力系统安全稳定性，阻碍风电上网与消纳。因此，平抑风电波动是实现风电价值的重要手段与途径，对市场化的电力运营具有重要的意义。首先，基于风电输出特性，提出一种基于小波去噪(wavelet domain denoising, WDD... 详细信息

风电波动特性会削弱电力系统安全稳定性，阻碍风电上网与消纳。因此，平抑风电波动是实现风电价值的重要手段与途径，对市场化的电力运营具有重要的意义。首先，基于风电输出特性，提出一种基于小波去噪(wavelet domain denoising, WDD)联合模型预测控制(model predictive control, MPC)优化风电输出的短期平抑策略；其次，以综合价格为混合储能容量配置指标，风储联合运行为限制条件，实现风电功率波动平抑及混合储能的最优分配；最后，对混合储能进行荷电状态优化控制，延长储能使用生命周期。结果表明，采用小波去噪和MPC方法具有最低的综合评判指数，说明此策略有助于减少弃风，可实现更有效的储能分配。

关键词：小波去噪模型预测控制储能标准储能配置

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综合能源系统低碳经济优化调度研究

东北电力技术 2024年第3期45卷 38-43页

作者：张铭鹰赵毅张添硕刘人硕陆铭阳沈阳工程学院电力学院辽宁沈阳110136

为实现碳中和目标,应大力发展清洁能源,需要建设综合能源系统(integrated energy system,IES)并对其进行优化。首先提出了一种IES低碳经济运行策略。该策略关注碳交易市场,并引入阶梯式碳交易机制,以促使IES更有效地控制碳排放;其次提... 详细信息

为实现碳中和目标,应大力发展清洁能源,需要建设综合能源系统(integrated energy system,IES)并对其进行优化。首先提出了一种IES低碳经济运行策略。该策略关注碳交易市场,并引入阶梯式碳交易机制,以促使IES更有效地控制碳排放;其次提出了一种基于电解槽、甲烷反应器和氢燃料电池的电转气(power-to-gas,P2G)过程。这种新方法可有效提高氢能利用率,降低运行成本;最后,还提出了供需灵活侧双响应机制。在供应侧,通过热电比可调的热电联产来提高能源利用率。在需求侧,提出电、热、气负荷均具备时间维度上需求响应的同时,还具备可替代性。通过这一机制,能够进一步提升IES环保性和可行性。

关键词：氢能阶梯式碳交易机制热电比可调低碳经济

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新型定转子双模块化永磁同步电机

沈阳工程学院学报（自然科学版） 2024年第2期20卷 60-67页

作者：杨帅王秀平沈阳工程学院电力学院辽宁沈阳110136

模块化电机便于拆卸与运输,可以减少运输成本,为实现清洁替代、提高能源利用率起到了关键作用。在此背景下,设计一台定转子双模块化风力发电机,保证电机电磁性能并降低加工安装成本。首先,从槽极配合的选择出发,从电机电磁性能方面校验... 详细信息

模块化电机便于拆卸与运输,可以减少运输成本,为实现清洁替代、提高能源利用率起到了关键作用。在此背景下,设计一台定转子双模块化风力发电机,保证电机电磁性能并降低加工安装成本。首先,从槽极配合的选择出发,从电机电磁性能方面校验模块化电机优劣性,在合理的槽极配合下,改进电机拓扑结构,削弱低次非工作谐波,改善电机模块化所形成的不利影响,优化电机电磁性能;其次,对传统外定子模块化永磁电机加以改进创新,设计定转子双模块化结构,进一步加强模块化电机运输优势;最后,改进电机转子励磁结构,采用铁氧体替代部分永磁体,节约电机成本。对比分析采用铁氧体替代的定转子双模块化电机与传统永磁体励磁的模块化电机的电磁性能,验证了该电机在电磁特性及经济特性方面的优越性。通过仿真分析,验证了本文理论分析的合理性。

关键词：模块化电机定转子双模块铁氧体励磁有限元分析拓扑结构优化