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基于Koopman时序延拓和CNN-Transformer模型的频率稳定指标预测

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电网技术 2024年

作者：杨雨昕姚伟邓贤哲兰宇田黄伟董诗焘翟苏巍文劲宇强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学) 云南电网有限责任公司昆明供电局云南电力调度控制中心

新能源在能源发电结构中的比重大幅提升使得电力系统惯量水平降低，削弱了系统调频能力，导致频率稳定问题日益突出，因此在大扰动后对低惯量系统进行频率稳定指标预测十分关键。然而现有方法在预测精度与时效性之间存在矛盾，为此本文... 详细信息

新能源在能源发电结构中的比重大幅提升使得电力系统惯量水平降低，削弱了系统调频能力，导致频率稳定问题日益突出，因此在大扰动后对低惯量系统进行频率稳定指标预测十分关键。然而现有方法在预测精度与时效性之间存在矛盾，为此本文提出了一种基于Koopman时序延拓和CNN-Transformer模型的频率稳定指标预测方法，以扰动后的暂态信息作为输入，对频率稳定指标进行快速准确地预测。所提方法基于Koopman算子理论对暂态特征序列在时间维度上进行延拓，以此作为CNN-Transformer模型的输入特征进行频率稳定指标的预测，该方法在满足高精度预测的同时提升了预测的时效性。最后以含风电的IEEE-39节点系统为例进行算例分析，测试结果表明频率偏移极值及其到达时间的MAPE误差分别为1.02%和0.11%，均小于当前先进算法，且预测时间仅为一般方法的30%，实验证明所提方法相比现有算法具有更高的准确性和时效性。同时通过对注意力权重分布进行可视化，验证了所提模型具有一定的可解释性。

关键词：频率稳定 CNN-Transformer模型注意力可视化 Koopman算子理论频率在线预测

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

新型电力系统环境下电网储能运营机制和成本传导工程应用

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能源与环保 2024年第3期46卷 178-183页

作者：刘显茁李崇浩王皓怀周思成南方电网电力调度控制中心广东广州510623 云南电网保山供电局云南保山678008

为解决典型储能项目在发展过程中商业模式和成本回收机制的问题,提出了新型电力系统环境下电网新型储能运营机制。分析了国外储能典型项目和商业模式,指出了我国储能商业模式及发展过程中存在的问题。以集中式储能和新能源配储为主要场... 详细信息

为解决典型储能项目在发展过程中商业模式和成本回收机制的问题,提出了新型电力系统环境下电网新型储能运营机制。分析了国外储能典型项目和商业模式,指出了我国储能商业模式及发展过程中存在的问题。以集中式储能和新能源配储为主要场景分析了储能的3种成本传导机制,结合储能商业价值分析了在用户侧、配网侧、分布式电源侧的主要运营模式,针对储能的传导机制进行了仿真分析,说明随着容量比例的增加,容量租赁费用呈下降趋势。在同样的容量比例下,收益率越高,容量租赁费用越高。结合我国储能配置,给出了灵活性资源补偿的市场机制建议。

关键词：新型电力系统电网储能运营机制成本传导

基于自适应金豺狼优化算法的巡检机器人路径规划

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核电子学与探测技术 2024年第5期44卷 955-962页

作者：徐雯清顾大德刘有志张余平广东电网有限责任公司广州供电局电力调度控制中心广东广州510620 泰豪软件股份有限公司江西南昌330096

为提升核环境巡检机器人移动路径规划效果,提出了基于自适应金豺狼优化算法(AGJO)的核环境巡检机器人路径规划新方法,并进行了实例分析。首先,介绍了GJO算法基本原理和改进策略,给出了AGJO算法流程;其次,通过3个基准测试函数进行了AGJO... 详细信息

为提升核环境巡检机器人移动路径规划效果,提出了基于自适应金豺狼优化算法(AGJO)的核环境巡检机器人路径规划新方法,并进行了实例分析。首先,介绍了GJO算法基本原理和改进策略,给出了AGJO算法流程;其次,通过3个基准测试函数进行了AGJO与GJO性能对比分析;最后,构建了巡检机器人工作的两种仿真场景和一种真实场景,利用AGJO进行路径规划。结果表明,AGJO算法得到的移动路径最短,计算效率最高,具有一定的优势。

关键词：金豺狼优化算法自适应核环境机器人路径规划

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

韧性电网下的时空多图卷积网络恐怖主义事件模型

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哈尔滨理工大学学报 2024年

作者：高红亮陈宏山侯方迪石侃杨政权何勇军云南电网有限责任公司德宏供电局云南电网有限责任公司红河供电局哈尔滨工业大学计算学部中国南方电网电力调度控制中心

恐怖主义是当今文明面临的最重要威胁之一。恐怖主义不仅扰乱了社会秩序，而且影响了人类的生活质量。人工智能为反恐行动中的数据分析和模式识别提供了有利支持。在此基础上，本文结合韧性电网，提出了一种基于知识图谱和时空多图卷积... 详细信息

恐怖主义是当今文明面临的最重要威胁之一。恐怖主义不仅扰乱了社会秩序，而且影响了人类的生活质量。人工智能为反恐行动中的数据分析和模式识别提供了有利支持。在此基础上，本文结合韧性电网，提出了一种基于知识图谱和时空多图卷积神经网络的电力恐怖主义事件预测方法，该方法有效挖掘全球恐怖主义数据库（GTD）中的数据，构建了一个知识图谱，该知识图谱包含描述恐怖主义事件的节点和关系。然后，利用小波变换得到恐怖主义事件的趋势性和周期性，并采用时空多图卷积神经网络对恐怖主义事件时间序列数据的时空动态相关性进行建模。最终，通过训练好的模型预测恐怖事件的行为。实验结果表明，本文方法在准确性、精确性、召回率和F1-Score方面的性能均超过90%，优于现有方法。

关键词：恐怖主义事件预测知识图谱时空多图卷积网络韧性电网

ARM+FPGA双核计算的配电自动化终端设计

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自动化仪表 2024年第1期45卷 59-63页

作者：郑军生杨俊哲许文秀吴宏伟内蒙古电力(集团)有限责任公司乌海电业局内蒙古乌海016000

为了提高配电自动化终端数据信息自动化分析能力,设计了基于ARM+现场可编程门阵列(FPGA)双核计算的配电自动化终端。为了提高模块计算能力,在模块中构建了堆叠式自动编码器-神经网络(SAE-NN)深度学习算法模型。在常规堆叠式自动编码器(S... 详细信息

为了提高配电自动化终端数据信息自动化分析能力,设计了基于ARM+现场可编程门阵列(FPGA)双核计算的配电自动化终端。为了提高模块计算能力,在模块中构建了堆叠式自动编码器-神经网络(SAE-NN)深度学习算法模型。在常规堆叠式自动编码器(SAE)深度学习模型基础上融合神经网络(NN)模型,应用过程中改善传统NN对分层节点数目的限制。试验结果表明,所设计终端随着系统运行能达到95%以上的精度,而现有SAE模型仅达到85%左右的精度。通过与文献[1]和文献[2]方法的对比可知,所设计终端有较高的调度能力。该设计显著提高了配电网数据信息的分析精度,大幅提升了电网应用对数据信息处理的准确度和效率。

关键词：配电自动化终端现场可编程门阵列堆叠式自动编码器神经网络数据调试分析精度调度能力

基于深度学习和图像识别的变电站虚端子连接校核技术

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广东电力 2024年第2期37卷 73-79页

作者：成佳富罗振华廖惠琴汤野孙迪飞刘世丹陈磊广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东广州510055 南方电网广东惠州供电局广东惠州516001 武汉凯默电气有限公司湖北武汉430223

针对变电站配置描述(substation configuration description, SCD)校验工作量庞大以及人工校验效率低、准确率低的问题,提出一种基于深度学习和图像识别的虚端子连接智能校核技术。首先利用Tensorflow框架的Faster R-CNN模型,对SCD虚连... 详细信息

针对变电站配置描述(substation configuration description, SCD)校验工作量庞大以及人工校验效率低、准确率低的问题,提出一种基于深度学习和图像识别的虚端子连接智能校核技术。首先利用Tensorflow框架的Faster R-CNN模型,对SCD虚连接图中的保护、测控智能电子设备(intelligent electronic device, IED)进行智能辨识,将端列端识别的Attention-OCR方法和“Advanced EAST+Tesseract OCR”的两阶段识别方法进行对比,选择准确率较高的Attention-OCR端到端识别方法实现SCD虚连接图中的文字、数字识别;然后,利用图像处理技术实现SCD虚连接图连接关系识别,数据整理后得到SCD侧虚连接表。最后,开展SCD侧与Excel侧虚连接表正向与反向2个方向的比对,形成核对报告,筛选出不对应的信息,有效地提高了SCD校验的效率和准确率。

关键词：变电站配置描述深度学习图像识别虚端子表智能校核

基于二阶VSG的变换器频率支撑能力评估及提升方法

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电力建设 2024年第11期 102-113页

作者：刘彦军何维朱东海黄伟李文云翟苏巍方一凡强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 云南电网有限责任公司昆明供电局云南电力调度控制中心

随着风力和光伏等新能源发电并网规模不断增大，传统同步发电机被逐渐替代，系统的支撑功能需由同步机承担转向由新能源发电设备承担，构网型控制技术可以使新能源发电设备具有频率支撑能力。针对目前对构网型变换器响应系统不平衡功率... 详细信息

随着风力和光伏等新能源发电并网规模不断增大，传统同步发电机被逐渐替代，系统的支撑功能需由同步机承担转向由新能源发电设备承担，构网型控制技术可以使新能源发电设备具有频率支撑能力。针对目前对构网型变换器响应系统不平衡功率特点和支撑能力认识的局限性，基于设备统一化运动方程模型，提出了构网型变换器频率支撑能力评估方法，进而基于评估结果提出了进一步优化构网型变换器频率支撑能力的目标。由于构网型变换器一次调频响应较慢，为加快其在响应初期的支撑能力，设计了二阶虚拟同步环节，以达到虚拟惯量和阻尼参数不变的前提下获得更优的系统频率动态效果。MATLAB/Simulink时域仿真验证了所提二阶虚拟同步环节增强构网型变换器支撑能力，优化系统频率动态特性的作用。

关键词：构网型变换器频率支撑运动方程模型虚拟同步机频率动态