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基于深度强化学习的电-气区域综合能源系统安全校正控制决策方法

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电网技术 2024年第3期48卷 1019-1029页

作者：彭寒梅胡磊谭貌李金果苏永新湘潭大学自动化与电子信息学院湖南省湘潭市411105 湖南省多能协同控制技术工程研究中心(湘潭大学) 湖南省湘潭市411105

电–气区域综合能源系统电、气相互耦合与影响,使得其安全校正控制难度大且对快速性要求高,为此,提出一种基于深度确定性策略梯度(deepdeterministicpolicy gradient,DDPG)算法的安全校正控制决策方法。首先,进行系统多能流与变量分析,... 详细信息

电–气区域综合能源系统电、气相互耦合与影响,使得其安全校正控制难度大且对快速性要求高,为此,提出一种基于深度确定性策略梯度(deepdeterministicpolicy gradient,DDPG)算法的安全校正控制决策方法。首先,进行系统多能流与变量分析,建立安全校正控制的目标与约束条件。然后,构建基于DDPG的安全校正控制模型,设计目标奖励和各种约束条件奖励,提出结合基于综合灵敏度的安全校正知识经验设计目标奖励函数,使调整具有方向性,且目标奖励考虑能量枢纽(energy hub,EH)的经济效益及其可再生能源消纳;通过智能体离线训练,使其能够在线做出实时最优的安全校正控制策略,预先产生专家经验数据集存放于经验回放池,提高训练速度和收敛性。最后,通过含EH电–气区域综合能源系统仿真算例验证了所提方法的有效性。

关键词：电–气区域综合能源系统安全校正控制深度强化学习综合灵敏度能量枢纽

基于时序卷积神经网络的低压柔性互联配电网短期最大供电能力评估

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南方电网技术 2024年

作者：彭寒梅肖千皓谭貌苏永新李辉湘潭大学自动化与电子信息学院湖南省多能协同控制技术工程研究中心(湘潭大学)

低压柔性互联将同一区域配电网的低压台区间形成互联互供，可提高配电系统的最大供电能力（total supply capability，TSC），且低压台区接入的分布式能源具有时序性和不确定性，影响TSC值的变动。为此，本文提出一种基于时序卷积神经... 详细信息

低压柔性互联将同一区域配电网的低压台区间形成互联互供，可提高配电系统的最大供电能力（total supply capability，TSC），且低压台区接入的分布式能源具有时序性和不确定性，影响TSC值的变动。为此，本文提出一种基于时序卷积神经网络（temporal convolutional network，TCN）的低压柔性互联配电网短期TSC评估方法，以兼具快速性和准确性。首先，进行低压柔性互联配电网短期TSC分析，建立基于数据驱动的短期TSC评估架构；然后，采用模型驱动的短期TSC评估方法，得到短期TSC值以获得训练样本，再离线训练TCN模型，得到短期TSC值与具有一定时序性的影响因素间非线性映射的TCN模型，实现由TCN在线评估系统短期TSC。最后，低压柔性互联配电网算例系统测试验证了所提方法的有效性。

关键词：低压柔性互联短期最大供电能力时序卷积神经网络模型驱动数据驱动

基于两阶段博弈的多微电网配电系统功率互济协调优化方法

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电力系统自动化 2024年

作者：王逸群彭寒梅谭貌苏永新湘潭大学自动化与电子信息学院湘潭大学多能协同控制技术湖南省工程研究中心

多微电网配电系统（MMGD）能源协调与共享对提升区域电网经济效益具有重要意义。由于单一博弈调度策略难以兼顾多主体利益诉求，提出了一种两阶段博弈能量协调优化方法，全面考虑了各主体间既相互竞争又协同合作的现实场景。第1阶段以... 详细信息

多微电网配电系统（MMGD）能源协调与共享对提升区域电网经济效益具有重要意义。由于单一博弈调度策略难以兼顾多主体利益诉求，提出了一种两阶段博弈能量协调优化方法，全面考虑了各主体间既相互竞争又协同合作的现实场景。第1阶段以最大化个体收益为目标，构建了配电网与余电微电网的非合作电价博弈模型，系统在不同策略组合下选择不同的运行模式；第2阶段建立MMGD点对点合作博弈模型，旨在最小化系统传输损耗，运用拉格朗日乘子法与KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件处理复杂约束，并应用Shapley值法实现合作利润分配。仿真结果表明，所提方法能兼顾个体理性和集体理性，并显著提升系统经济性。

关键词：多微电网配电系统能量交易两阶段博弈协调优化

高比例分布式电源配电网中低压柔性互联协调规划

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中国电力 2024年第8期57卷 117-129页

作者：彭寒梅尹棠肖千皓谭貌苏永新李辉湘潭大学自动化与电子信息学院湖南湘潭411105 湖南省多能协同控制技术工程研究中心(湘潭大学) 湖南湘潭411105

柔性互联技术是解决高比例分布式电源(distributed generation,DG)配电网面临诸多问题的有效手段之一。提出了一种基于多层优化的配电网中压与低压柔性互联协调规划方法。首先,建立基于电力电子柔性互联设备(flexible interconnected de... 详细信息

柔性互联技术是解决高比例分布式电源(distributed generation,DG)配电网面临诸多问题的有效手段之一。提出了一种基于多层优化的配电网中压与低压柔性互联协调规划方法。首先,建立基于电力电子柔性互联设备(flexible interconnected devices,FID)的中低压柔性互联配电网潮流模型。然后,构建三层协调规划模型,上层以低压FID年运行成本及台区变压器负载率的年方差最小为目标,中层以中压FID年运行成本及从上级电网年购电成本最小为目标,分别决策低压和中压FID的安装位置与容量,下层以各场景的从上级电网购电成本最小为目标优化系统运行,并采用自适应粒子群优化和二阶锥规划相结合的混合算法求解。最后,采用含高比例DG的IEEE 33节点配电网进行算例分析,通过柔性互联规划系统的年综合运行成本降低了19.01%,台区变压器负载率的年方差减少了82.59%,验证了所提规划模型的有效性。

关键词：分布式电源中低压柔性互联协调规划电力电子柔性互联设备台区变压器负载率

基于优化奇偶重构法的光伏阵列自适应重构技术设计

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聊城大学学报（自然科学版） 2024年第2期37卷 19-33页

作者：易灵芝程斯岳王雅慧罗伯特范律谭靖萱湘潭大学自动化与电子工程学院&湖南省多能源协同控制技术工程研究中心湖南湘潭411105 湖南大学电气与信息学院湖南长沙410082 威胜信息技术股份有限公司湖南长沙410205

对于光伏阵列而言,阴影遮挡和阵列损坏会导致其输出功率降低。为了提升光伏阵列的输出功率,提出了一种优化的奇偶重构方法(Optimized Odd Even Configuration,OOEC),纠正了奇偶重构法(Odd Even Configuration,OEC)在局部阴影超过4列时,... 详细信息

对于光伏阵列而言,阴影遮挡和阵列损坏会导致其输出功率降低。为了提升光伏阵列的输出功率,提出了一种优化的奇偶重构方法(Optimized Odd Even Configuration,OOEC),纠正了奇偶重构法(Odd Even Configuration,OEC)在局部阴影超过4列时,重构效果差的缺点。所提出的方法将光伏阵列分为自由重构模块和固定重构模块,根据不同的阴影情况调整连接方式,确定最佳的连接关系,并与Arrow So Du ku,Zig-zag,OEC三种方法进行仿真实验对比,仿真结果表明,经过OOEC重构后的光伏阵列输出功率明显提高,光伏阵列的PU输出特性曲线更加趋向于单峰,并且从失配损耗,功率提升百分比,性能比,均衡指数上看来,OOEC有着更好的性能。

关键词：光伏阵列静态重构 OOEC方法自由重构模块固定重构模块

基于多通道特征融合学习的印制电路板小目标缺陷检测

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仪器仪表学报 2024年第5期45卷 10-19页

作者：张莹邓华宣王耀南吴成中吴琳湘潭大学自动化与电子信息学院湘潭411105 机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心长沙410082 江西省通讯终端产业技术研究院有限公司吉安343099

提出了一种多通道特征融合学习的印制电路板小目标缺陷检测网络YOLOPCB,首先删除YOLOv7主干网络中最后一组MPConv层与E-ELAN层,去掉融合层的ECU模块与20×20的预测头,使用跨通道信息连接模块串联精简后的主干和融合网络;其次设计了浅层... 详细信息

提出了一种多通道特征融合学习的印制电路板小目标缺陷检测网络YOLOPCB,首先删除YOLOv7主干网络中最后一组MPConv层与E-ELAN层,去掉融合层的ECU模块与20×20的预测头,使用跨通道信息连接模块串联精简后的主干和融合网络;其次设计了浅层特征融合模块与新的anchors匹配策略,增加了两个低层次、高分辨率检测头;最后将YOLOv7主干网络中的3个E-ELAN作为输入,将融合层中最底部的E-ELAN和两个拼接模块作为输出,使用自适应加权跳层连接以增加同维度内信息量。在PCB Defect公开数据集上平均精度达到94.9%,检测速度达到45.6 fps;最后在企业现场制作的Self-PCB数据集中,YOLOPCB达到了最高精度76.7%,比YOLOv7检测精度提升了6.8%,能有效提高印制电路板小目标缺陷检测能力。

关键词：印制电路板小目标检测图像特征提取多特征融合自适应加权融合算法

暂态稳定约束下并网逆变器控制参数可行域优化设计方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 52-59,68页

作者：张梓钦陈仲伟朱东海邹旭东国网湖南省电力有限公司经济技术研究院湖南长沙410004 湖南经研电力设计有限公司湖南长沙410004 国网湖南省电力有限公司能源互联网供需运营湖南省重点实验室湖南长沙410004 规模化电池储能应用技术湖南省工程研究中心湖南长沙410004 华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074

针对弱电网下并网逆变器的锁相环及电流环参数设计不当极易引起稳定性问题,提出了一种计及并网逆变器暂态稳定约束的控制参数可行域优化设计方法.首先,采用D分割法获得满足幅值裕度、相位裕度和带宽等多重约束条件下并网逆变器锁相环和... 详细信息

针对弱电网下并网逆变器的锁相环及电流环参数设计不当极易引起稳定性问题,提出了一种计及并网逆变器暂态稳定约束的控制参数可行域优化设计方法.首先,采用D分割法获得满足幅值裕度、相位裕度和带宽等多重约束条件下并网逆变器锁相环和电流环的控制参数可行域;然后,结合并网逆变器奇异摄动模型中快、慢子系统暂态稳定约束条件进一步优化上述参数可行域;最后,基于所设计的控制参数,通过SpaceR硬件在环实验平台进行了验证,结果表明该方法所设计出的参数能够同时保证并网逆变器的控制性能与暂态稳定性.

关键词：弱电网并网逆变器奇异摄动模型暂态稳定参数可行域优化设计 D分割法

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改进特征提取网络的6D目标姿态估计算法

测绘科学 2024年第7期 143-152页

作者：李鹏陈杰勇王珂邓元明湘潭大学自动化与电子信息学院北京宇航系统工程研究所

为解决弱纹理目标和遮挡目标难以进行实时准确姿态估计的问题，在DenseFusion的框架上提出改进特征提取网络的6D目标姿态估计算法：(1)在图像特征提取阶段加入跳跃连接方法及注意力机制模块，使得深层特征与浅层特征有效融合，提高特征... 详细信息

为解决弱纹理目标和遮挡目标难以进行实时准确姿态估计的问题，在DenseFusion的框架上提出改进特征提取网络的6D目标姿态估计算法：(1)在图像特征提取阶段加入跳跃连接方法及注意力机制模块，使得深层特征与浅层特征有效融合，提高特征信息的丰富性和有效性；(2)在点云特征提取阶段使用PointNet进行点云的初始特征提取，采用K近邻法和全局池化，获得更丰富的点云特征信息；(3)将图像特征和点云特征进行密集融合进行姿态估计和优化。实验表明，改进后的算法在LineMOD数据集和Occlusion LineMOD数据集上的表现都优于DenseFusion算法，且改进的图像特征提取网络和改进的点云特征提取网络不论是单一使用还是叠加使用均能有效提高姿态估计的准确率。

关键词：特征提取特征融合 6D姿态估计

基于Z-score因子的氢电混合综合能源系统优化运行增强策略

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电力建设 2024年

作者：陈颉张鸿伟彭德亚曹一家张晓东任丙肖博文湘潭大学自动化与电子信息学院国家电网有限公司永州供电分公司湖南大学电气与信息工程学院湖南工程学院电气与信息工程学院

为了降低综合能源系统(integrated energy system，IES)的净运行成本，本文提出一种基于Z-score因子的氢电混合IES优化运行增强策略。首先，提出纳入历史价格的Z-score统计度量方法，以实现对氢能的激励作用，降低IES净运行成本。其次... 详细信息

为了降低综合能源系统(integrated energy system，IES)的净运行成本，本文提出一种基于Z-score因子的氢电混合IES优化运行增强策略。首先，提出纳入历史价格的Z-score统计度量方法，以实现对氢能的激励作用，降低IES净运行成本。其次，引入平准化储能度电成本(leveling the cost of energy storage， LCOES)和阶梯碳交易理念，进一步增强IES策略优化的效果，提高储能利用率。最后，以低碳经济运行为导向，分析不同能源间的耦合特性，将Z-score因子结合LCOES和阶梯碳交易效用模型协同优化，以系统净运行成本之和最小为优化目标，构建IES低碳经济优化运行模型，运用GUROBI求解器进行求解。算例分析表明，所提策略可使得系统制氢量提升46.27%，净运行成本降低程度在26%至32%之间，在确保经济运行的前提下，显著提高能源利用率，实现IES供需侧的最优匹配，从而为IES低碳经济调度提供参考。

关键词：综合能源系统氢电一体化 Z-score因子优化运行