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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

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直流电力设备均压环表面雨滴的变形机理

南方电网技术 2024年

作者：孟维李奇李丽王子甲李林勇范圣平刘嘉文李端姣孙文星广东电网有限责任公司电网环保重点实验室(广东电网有限责任公司电力科学研究院) 重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站广东电网有限责任公司

降雨和高湿度环境下绝缘子、套管等电力设备均压环表面附着的雨滴可能引发或加剧电晕放电现象，已成为直流电力设备表面电晕效应的主要源头之一，掌握金属导体表面雨滴的变形特性对于揭示雨滴激发电晕放电的机理、指导防晕设计至关重要... 详细信息

降雨和高湿度环境下绝缘子、套管等电力设备均压环表面附着的雨滴可能引发或加剧电晕放电现象，已成为直流电力设备表面电晕效应的主要源头之一，掌握金属导体表面雨滴的变形特性对于揭示雨滴激发电晕放电的机理、指导防晕设计至关重要。从固液气三者光透射性质的差异出发，搭建了一套阴影法光学平台，通过试验研究了直流电场下的电致雨滴变形现象。同时从流体体积力等效原理出发，提出了一种三维电动流体模型的快速数值仿真方法，从试验和仿真两个层面分析了雨滴的变形机理。研究结果显示搭建的光学平台能获得背景灰度均一、气液边界明显的雨滴图像，提出的数值方法能在保证准确性的同时大幅缩短计算时间。研究发现直流电场下雨滴存在与交流电场类似的往复变形现象，其变形率在时域内存在一定周期性，分析表明雨滴往复变形现象来自于雨滴表面垂直于电场方向的麦克斯韦应力。研究结果可为电致雨滴变形现象的研究提供参考，为进一步研究雨滴变形后激发电晕放电的机理奠定基础。

关键词：阴影法电动流体模型数值模拟电致运动雨滴变形

基于微型PMU数据挖掘的智能配电网态势感知方法研究

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电测与仪表 2024年第7期61卷 34-40页

作者：李欣桐俞小勇阳国燕秦丽文欧世锋广西电网有限责任公司电力科学研究院南宁530023 广西电网有限责任公司桂林供电局广西桂林541002

智能配电网态势感知是配电系统可靠、经济和安全运行的重要基础,其数据的规模和类型正在快速增长,呈现出典型的电力大数据特征。针对智能配电网微型PMU系统采集和处理的数据呈海量增长的趋势,文章介绍了一种基于微型PMU数据挖掘的智能... 详细信息

智能配电网态势感知是配电系统可靠、经济和安全运行的重要基础,其数据的规模和类型正在快速增长,呈现出典型的电力大数据特征。针对智能配电网微型PMU系统采集和处理的数据呈海量增长的趋势,文章介绍了一种基于微型PMU数据挖掘的智能配电网态势感知方法,快速准确地判断出系统安全状态。该方法首先通过移动和动态时间窗口对采集数据进一步挖掘各类事件的典型特征量,然后根据区域选择和事件类型进行分层标记,降低机器学习算法的运算维度,提高计算效率。随后文章设计了三类型分类器并通过与其他两类分类器进行比较。通过算例测试数据得出所提分类器各项性能指标优异,可见该分类器对于智能配电网态势感知体系建立具有重要的参考价值。

关键词：微型PMU 机器学习智能配电网态势感知电力大数据

基于深度确定性策略梯度算法的配电网最优电压实时控制

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电网与清洁能源 2024年第6期40卷 121-129页

作者：朱涛海迪李文云黄伟云南电网有限责任公司昆明供电局云南昆明650011 云南电网有限责任公司电力调度控制中心云南昆明650011

随着光伏发电在配电网中的渗透率逐渐增大,在降低系统网损和全社会的碳排放量的同时,也导致了电压出现时段性越限等问题,而电压安全对配电网的稳定运行有重要意义。提出了一种基于深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradien... 详细信息

随着光伏发电在配电网中的渗透率逐渐增大,在降低系统网损和全社会的碳排放量的同时,也导致了电压出现时段性越限等问题,而电压安全对配电网的稳定运行有重要意义。提出了一种基于深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法的电压控制策略。研究了太阳能光伏逆变器在配电网无功电压优化中的作用;以配电网有功损耗最小化为目标函数,同时考虑到逆变器的无功补偿能力,提出了一种基于深度确定性策略梯度算法的配电网电压控制策略;利用修改后的IEEE33节点算例对所提策略的有效性进行验证,仿真结果表明:DDPG算法学习所得策略可以动态调节各光伏逆变器的无功输出,从而实现控制电压安全的目标,并且与调控前相比系统网络耗损减少了13.5%。

关键词：配电网深度强化学习无功电压优化马尔科夫决策过程光伏逆变器

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高阶微穿孔型超材料低频宽带吸声机理

西安交通大学学报 2024年第4期58卷 192-199,220页

作者：郭梦媛刘崇锐苏文斌范圣平西安交通大学机械工程学院西安710049 广东电网有限责任公司电力科学研究院广州510080

针对现有低频噪声控制的迫切需要,提出了一种高阶微穿孔型超材料结构,解释了其低频宽带吸声机理,并设计了新型的高阶微穿孔型低频宽带吸声超材料,在300~3 000 Hz的频率范围内表现出连续优异的吸声特性。设计了单个单元的吸声结构,通过... 详细信息

针对现有低频噪声控制的迫切需要,提出了一种高阶微穿孔型超材料结构,解释了其低频宽带吸声机理,并设计了新型的高阶微穿孔型低频宽带吸声超材料,在300~3 000 Hz的频率范围内表现出连续优异的吸声特性。设计了单个单元的吸声结构,通过在传统的微穿孔超材料内部增加穿孔板的方式,激发高阶特性,对比发现,高阶微穿孔型超材料实现了对高阶峰值的灵活调整。使用理论公式和有限元仿真,建立单元结构的计算模型计算单元的吸声系数,对结构进行吸声机理分析,同时分析了典型结构参数对于吸声特性的影响规律;在此基础上,通过单元间的严格耦合,设计了一种9单元宽带吸声结构,并进行实验验证。实验结果表明,该材料总体厚度为106.1 mm,在300~3 000 Hz的频率范围内获得了连续优异的带宽,平均吸声系数达到90%以上。该结构具有亚波长厚度的低频宽带吸声特性,在汽车、飞机、轮船等噪声环境中,具有广阔的减震降噪的工程应用前景。

关键词：声学超材料低频宽带吸声微穿孔板折叠背腔

基于dq变换的幅频调制激励下振荡功率振幅解析计算及特征分析

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中国电机工程学报 2024年

作者：王德胜刘辉吴林林王潇邓晓洋苏田宇国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司)

高比例电力电子设备并网在提升系统电能变换灵活性的同时，也引入了形态各异的多特征振荡问题。然而现有研究大多关注振荡的宏观成因，鲜有对精确提取振荡信息及振荡功率解析计算的研究。为此，以近期一现场等幅振荡事件为切入点，提出... 详细信息

高比例电力电子设备并网在提升系统电能变换灵活性的同时，也引入了形态各异的多特征振荡问题。然而现有研究大多关注振荡的宏观成因，鲜有对精确提取振荡信息及振荡功率解析计算的研究。为此，以近期一现场等幅振荡事件为切入点，提出一种基于dq变换的幅频调制激励下振荡功率振幅分析方法。首先，凝练该次事件中等幅振荡的波形特性，阐明现有方法在提取振荡分量时直接进行离散傅里叶分解(discrete Fourier transform，DFT)的不足，提出基于dq变换的幅频调制信号分解方法和基于锁相环的幅频调制信号测量方法；然后，计算幅值和频率激励信号，进而完成振荡有功和无功功率计算，给出功率的解析表达式，解释振荡特性；最后，所提方法不仅能弥补传统信号分解方法物理意义不清晰的缺陷，还能明确体现振荡的幅频本质及线路不同元件对振荡功率的参与过程，为振荡分析及抑制工作提供参考。

关键词：瞬时功率等幅振荡 dq变换幅值/频率调制锁相环

考虑灵活性不足风险的园区综合能源系统优化调度

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高电压技术 2024年第2期50卷 704-713,I0019-I0025页

作者：黎观海朱建全赵文猛朱文凯刘海欣曾恺华南理工大学电力学院广州510640 南方电网科学研究院有限责任公司广州510663

园区综合能源系统可以实现能源的高效利用,提高可再生能源的消纳能力。但是,随着可再生能源的渗透率升高,系统的运行灵活性需求激增,给其安全、经济运行带来了巨大挑战。在这种背景下,该文提出一种考虑运行灵活性不足风险的电-热园区综... 详细信息

园区综合能源系统可以实现能源的高效利用,提高可再生能源的消纳能力。但是,随着可再生能源的渗透率升高,系统的运行灵活性需求激增,给其安全、经济运行带来了巨大挑战。在这种背景下,该文提出一种考虑运行灵活性不足风险的电-热园区综合能源系统优化调度方法。首先,综合考虑电力子系统与非电(热力)子系统的运行灵活性需求,给出园区综合能源系统的运行灵活性需求和供给的数学表达,并以运行灵活性裕量和运行灵活性不足风险成本作为系统运行灵活性的评价指标。然后,基于条件风险价值,推导出系统运行灵活性不足风险约束的数学表达。由于考虑灵活性不足风险的电-热园区综合能源系统优化调度问题具有随机性、非凸性、非线性和0/1离散整数变量,在数学上属于NP-hard问题,因此,在马尔可夫决策过程框架下对其进行建模,并采用近似动态规划算法对所提模型进行求解。最后,通过算例验证了所提方法的有效性。

关键词：园区综合能源系统优化调度灵活性条件风险价值近似动态规划

燃煤锅炉燃烧利用矿井乏风甲烷改造经济性及运行影响分析

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现代化工 2024年

作者：郭前鑫魏琳王虎谢国威何超王志超刘超赵勇纲神华神东电力有限责任公司西安热工研究院有限公司国家能源集团国源电力有限公司

为处理矿井大流量乏风中的超低浓度甲烷，拟采用将乏风作为锅炉二次风进行处理利用。对此类工程改造的锅炉引风、投资运行成本、项目改造收益、锅炉效率影响进行了分析。结果表明，矿井乏风甲烷利用工程改造减小了原来锅炉烟气的产生量... 详细信息

为处理矿井大流量乏风中的超低浓度甲烷，拟采用将乏风作为锅炉二次风进行处理利用。对此类工程改造的锅炉引风、投资运行成本、项目改造收益、锅炉效率影响进行了分析。结果表明，矿井乏风甲烷利用工程改造减小了原来锅炉烟气的产生量，且烟气量改变很小，无需对锅炉侧进行改造。管道及保温材料的采购与安装是此类改造工程的主要投资部分。该类项目的主要收益为乏风处理的碳汇补贴收益。乏风流速越低，工程投资成本变高，但运行成本变低，有助于项目的长周期盈利。绘制了不同输运长度下乏风总量与瓦斯绝对涌出量的20年期盈利平衡曲线。提出了优化矿井侧及二次风侧的乏风输送系统，并对乏风温度、湿度等因素对锅炉效率的影响进行了分析。对矿井乏风利用项目的立项及可行性分析提供了指导。

关键词：乏风甲烷二次风工程投资经济性锅炉效率

基于生成式对抗网络和改进区域建议网络的输电线路杆塔缺陷检测方法

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科学技术与工程 2024年第13期24卷 5436-5442页

作者：练文卓黄伟杰黄滔谢榕昌周俊宏江润洲广东电网有限责任公司惠州供电局惠州516000 广东电网有限责任公司广州510000

为了减少输电线路杆塔缺陷检测过程中受噪声信号和装置性能等因素的干扰,提高输电线路杆塔缺陷检测的正确率和检测效率。提出一种基于生成式对抗网络(generative adversarial networks,GAN)和改进区域建议网络(region proposal network,... 详细信息

为了减少输电线路杆塔缺陷检测过程中受噪声信号和装置性能等因素的干扰,提高输电线路杆塔缺陷检测的正确率和检测效率。提出一种基于生成式对抗网络(generative adversarial networks,GAN)和改进区域建议网络(region proposal network,RPN)的输电线路杆塔缺陷检测方法。采用GAN采集输电线路杆塔的显著性图像,并利用半软阈值函数模型剔除图像中的噪声,避免噪声对缺陷检测过程产生影响。通过随机森林决策树提取输电线路杆塔图像的轮廓特征,基于多尺度算法对RPN进行改进,将特征输入到改进RPN模型中,通过缺陷的定位、分割完成输电线路杆塔的缺陷检测。试验结果表明,所提方法的输电线路杆塔缺陷检测正确率较高,具有较好的缺陷检测效果和检测效率,从而有利于提高输电线路杆塔缺陷检测的质量,减少电力事故的出现。

关键词：生成式对抗网络改进区域建议网络输电线路显著性图像半软阈值函数模型随机森林决策树