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基于混合两阶段鲁棒的多微网合作优化运行

电网技术 2024年第1期48卷 247-261页

作者：徐艳春章世聪张涛 MI Lu 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北省宜昌市443002 德克萨斯农工大学电气与计算机工程系美国德克萨斯州77840

针对微网独立运行时面临运行成本高,受可再生能源出力和多能负荷功率不确定性影响大等问题,提出一种基于混合两阶段鲁棒优化的多微网合作运行方法。首先,为了应对源荷双重不确定性挑战,在传统两阶段鲁棒优化基础上,提出一种基于多场景... 详细信息

针对微网独立运行时面临运行成本高,受可再生能源出力和多能负荷功率不确定性影响大等问题,提出一种基于混合两阶段鲁棒优化的多微网合作运行方法。首先,为了应对源荷双重不确定性挑战,在传统两阶段鲁棒优化基础上,提出一种基于多场景数据的最恶劣概率场景驱动的混合两阶段鲁棒优化方法,并采用可并行计算列与约束生成(column and constraint generation,C&CG)算法来提高求解效率。然后,在建立的多微网点对点分布式能源交易系统框架上,根据纳什谈判理论构造多微网合作成本最小化问题和收益分配问题,并提出一种耦合可并行计算C&CG的交替方向乘子法进行求解。最后,根据各微网不同的贡献率,设计一种基于点对点电能交易贡献度的非对称纳什谈判机制来分配各微网的合作收益。算例结果表明,所提方法能兼顾系统的鲁棒性、经济性和隐私性,并实现每个微网公平合理的收益分配。

关键词：混合两阶段鲁棒优化多微网合作运行点对点交易模式纳什谈判贡献度

考虑分布式电源时空相关及电动汽车充电负荷分布特性的有源配电网概率潮流

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电网技术 2024年第6期48卷 2550-2563,I0084,I0085页

作者：徐艳春李思佳汪平 MI Lu 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北省宜昌市443002 得克萨斯农工大学电气与计算机工程系美国得克萨斯州77840

目前分布式电源(distribution generation,DG)和电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷等随机变量接入电力系统时时空特性考虑不足,会导致概率潮流计算偏离实际。因此该文提出了考虑DG时空相关及EV分布特性的有源配电网概率潮流模型。... 详细信息

目前分布式电源(distribution generation,DG)和电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷等随机变量接入电力系统时时空特性考虑不足,会导致概率潮流计算偏离实际。因此该文提出了考虑DG时空相关及EV分布特性的有源配电网概率潮流模型。首先,利用场景生成建立时空相关的风电、光伏出力概率模型;然后,考虑路网约束和用户心理,建立考虑EV时空分布特性的负荷概率模型;最后,以Nataf变换结合奇异值分解处理相关性输入变量,运用三点估计法对概率潮流进行计算,通过Cornish-Fisher级数拟合得到累积分布函数。以IEEE-33节点系统进行测试,利用所提模型分析了DG时空相关性和EV分布特性对配电网潮流的影响。结果表明DG时空相关性主要影响系统的波动性,EV分布特性主要影响系统的运行特性。该文研究可为新型配电网的安全运行提供理论指导。

关键词：分布式电源电动汽车充电负荷场景生成时空特性有源配电网概率潮流 Nataf变换

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新型电力系统居民分布式资源管理综述

电力系统自动化 2024年第5期48卷 157-175页

作者：陈心宜胡秦然石庆鑫崔翰韬李雪李方兴东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 华北电力大学电气与电子工程学院北京市102206 俄克拉荷马州立大学电气与计算机工程系美国斯蒂尔沃特74078 东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 田纳西大学电气工程与计算机科学系美国诺克斯维尔37996

随着新型电力系统建设加快推进,能源供需平衡模式正在经历由“源随荷动”向“源荷互动”的深刻变革。靠近电力需求侧的居民分布式资源以其庞大规模和灵活调节能力,具备支撑新型电力系统清洁低碳、安全高效发展的潜力。为此,在全面梳理... 详细信息

随着新型电力系统建设加快推进,能源供需平衡模式正在经历由“源随荷动”向“源荷互动”的深刻变革。靠近电力需求侧的居民分布式资源以其庞大规模和灵活调节能力,具备支撑新型电力系统清洁低碳、安全高效发展的潜力。为此,在全面梳理国内外居民分布式资源管理具体进展的基础上,阐述其对新型电力系统建设的推动作用。首先,介绍了户用光伏、户用储能、电动汽车、柔性负荷4类居民分布式资源,并阐述了居民分布式资源管理概念及发展。其次,围绕新型电力系统四大关键特征,讨论了分布式资源在促进电网安全高效运行、推动能源清洁低碳转型、实现电力柔性灵活调控、助力智慧融合系统建设4个方面发挥的重要作用。同时,从政策制度与管理机制、硬件设备与软件平台、管理技术与优化方法 3个方面综述了居民分布式资源管理的核心要素,并分析了居民分布式资源管理内外部重要影响因素。最后,提出了对新型电力系统居民分布式资源管理的未来展望,包括完善政策机制、升级基础设施、优化市场交易、强化技术方法 4个方向。

关键词：新型电力系统居民分布式资源需求响应虚拟电厂安全运行低碳转型灵活性资源耦合系统

基于薄膜铌酸锂的偏振无关电光调制器（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第11期 67-72页

作者：王宗陈冠宇余宇张新亮华中科技大学武汉国家光电研究中心新加坡国立大学电气与计算机工程系

基于偏振无关光分束器和模式转换器，提出一种基于薄膜铌酸锂（TFLN）的偏振无关电光调制器。其中，偏振无关光分束器可以实现TE0和TM0模式的精准分束，模式转换器能够将输入的TM0模式高效转换为TE1模式。在此基础上，使用周期性电容加... 详细信息

基于偏振无关光分束器和模式转换器，提出一种基于薄膜铌酸锂（TFLN）的偏振无关电光调制器。其中，偏振无关光分束器可以实现TE0和TM0模式的精准分束，模式转换器能够将输入的TM0模式高效转换为TE1模式。在此基础上，使用周期性电容加载的行波电极结构可实现对两种模式光的高效电光调制。仿真结果表明，该调制器的电光带宽大于100 GHz，有助于解决现有电光调制器因偏振敏感而导致的不稳定问题，为基于TFLN的调制器开辟了新的研究思路。

关键词：薄膜铌酸锂电光调制器偏振分束器模式转换

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新型电力系统下电力二次系统仿真的建模方法

上海交通大学学报 2024年

作者：何瑞文谢海骏陆嘉亮杨长鑫 Mohammad Shahidehpour 伊利诺伊理工学院电气与计算机工程系广东工业大学自动化学院

新型电力系统的架构将极大地增加其运行和控制的难度和脆弱性，信息与通信技术（Information and Communication Technology， ICT）的高度集成有利于实现充分的信息共享，由此也带来了建立基于ICT的电力二次系统建模分析需求的紧迫性... 详细信息

新型电力系统的架构将极大地增加其运行和控制的难度和脆弱性，信息与通信技术（Information and Communication Technology， ICT）的高度集成有利于实现充分的信息共享，由此也带来了建立基于ICT的电力二次系统建模分析需求的紧迫性。本文首次提出实现信息共享和互联互通互操作准则的电力二次系统仿真建模方法。以功能描述复杂的智能变电站二次系统为研究对象，首先提出契合智能电子设备（Intelligent Electronic Device， IED）互联互通需求的结构模型，进一步提出带电力系统二次业务内置算法的IED功能模型，以及符合IEC 61850标准互操作需求的电力通信协议模型；从而通过进程域的状态设计，实现节点域的IED功能以及网络域的IED之间数据交互。最后以典型220kV智能变电站的线路电流保护为例，关联电力一次系统运行状态仿真实现电力二次系统继电保护定值修改以及故障后保护动作全流程，验证了所提仿真模型的正确性。

关键词：新型电力系统信息与通信技术电力二次系统有限状态机智能电子设备

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新型电力系统下电力二次系统仿真的设计方法

上海交通大学学报 2024年

作者：何瑞文陆嘉亮杨长鑫彭浩 Mohammad Shahidehpour 伊利诺伊理工学院电气与计算机工程系广东工业大学自动化学院

为了与新型电力系统的建模和仿真技术相匹配，新形势下急需对信息高度共享并实施实时决策的电力二次系统进行建模和仿真。本文首次提出关联电力一次系统运行状态实现电力二次系统仿真的设计方法。以功能描述复杂的智能变电站二次系统为... 详细信息

为了与新型电力系统的建模和仿真技术相匹配，新形势下急需对信息高度共享并实施实时决策的电力二次系统进行建模和仿真。本文首次提出关联电力一次系统运行状态实现电力二次系统仿真的设计方法。以功能描述复杂的智能变电站二次系统为研究对象，首先提出电力一次系统和二次系统仿真的关联方法，阐明其仿真实现框架、数据交互方法以及数据同步管理，从而将一次系统实际电气量数据传导至二次侧，解决二次系统仿真数据源问题；进一步提出电力二次系统的仿真设计方法，面向对象基于统一建模语言提出其系统级交互设计、元件级类设计和模块级状态设计的方法，从而解析电气量数据在二次系统的传输交互处理转换全流程；最后以220/110/10kV主变间隔110kV侧出口处短路故障场景为算例，结合主变差动保护方案，仿真验证所提方法的有效性。

关键词：新型电力系统电力信息物理系统电力二次系统数据同步管理统一建模语言

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数字全息显微信号项频谱定位及干扰项抑制

光学技术 2024年第3期50卷 277-287页

作者：张贺孔勇吴慧慧廖后章陈杰上海工程技术大学电子电气工程学院控制工程系上海201620 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

在离轴数字全息显微和非相干光成像研究中,空间频域滤波是重建目标物体的振幅和相位信息的关键步骤。信号项频谱选取及中心定位对滤波后重建相位的质量有着极大影响,即使像素级的微小差异也会导致重建相位的严重失真。为了解决这个问题... 详细信息

在离轴数字全息显微和非相干光成像研究中,空间频域滤波是重建目标物体的振幅和相位信息的关键步骤。信号项频谱选取及中心定位对滤波后重建相位的质量有着极大影响,即使像素级的微小差异也会导致重建相位的严重失真。为了解决这个问题,文章提出了一种数字全息显微信号项频谱定位及干扰项抑制的方法。方法根据全息图频谱的直方图分布特性,自适应确定滤波形状和大小,同时,采用质心法来快速准确的确定信号项频谱的中心,并在频域中运用形态学处理来消除信号项频谱周围的干扰项。实现了信号项频谱自适应滤波,从而提高了相位重建的质量。文章使用二维山形图模拟相位进行了仿真验证,并搭建光路拍摄USAF1951标定板上的数字区域和洋葱表皮细胞进行了实验验证。仿真和实验结果表明,算法可以实现高质量的相位重建,并对干扰项进行抑制,提高了离轴数字全息显微系统的成像质量。

关键词：数字全息频谱滤波频谱中心定位干扰项抑制相位重建

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基于双路特征多尺度减法的结肠息肉分割研究

光电子·激光 2024年

作者：熊炜张丽真杨茜孟圣哲李利荣美国南卡罗来纳大学计算机科学与工程系湖北工业大学电气与电子工程学院

针对结肠息肉大小差异较大、边界不明确、位置分布较散的问题，提出一种基于双路特征多尺度减法的结肠息肉分割方法。主支路通过重构减法单元与注意力模型进行相邻特征图的融合，加强息肉的边界信息以及息肉特征的提取能力，同时引入可... 详细信息

针对结肠息肉大小差异较大、边界不明确、位置分布较散的问题，提出一种基于双路特征多尺度减法的结肠息肉分割方法。主支路通过重构减法单元与注意力模型进行相邻特征图的融合，加强息肉的边界信息以及息肉特征的提取能力，同时引入可学习的视觉中心(learnable visual center， LVC)来聚合输入图像的局部角落关键区域；副支路设计多尺度提取模块与倒置残差上采样模块融合而成的AGG模块(aggregation， AGG)进行多尺度大小息肉提取，还原及补充更多的细节信息。提出的方法在四个公共数据集上进行了实验分析，实验结果表明该方法具有良好的息肉分割泛化性能，其中在CVC-ClinicDB数据集上，mDice和mIoU分别达到了93.28%和88.98%。

关键词：结肠息肉分割多尺度减法可学习的视觉中心(learnable visual center， LVC) 倒置残差上采样

基于Transformer架构的城市街景语义分割方法研究

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光电子·激光 2024年

作者：熊炜赵迪孙鹏刘粤湖北工业大学电气与电子工程学院美国南卡罗来纳大学计算机科学与工程系

针对部分Transformer网络在进行城市街景图像分割时，没有充分利用网络中的多尺度特征和上下文信息，导致分割结果部分大目标存在孔洞、小目标边缘分割不精细等缺陷。本文提出了基于Transformer架构的以提取多尺度特征和汇聚上下文信息... 详细信息

针对部分Transformer网络在进行城市街景图像分割时，没有充分利用网络中的多尺度特征和上下文信息，导致分割结果部分大目标存在孔洞、小目标边缘分割不精细等缺陷。本文提出了基于Transformer架构的以提取多尺度特征和汇聚上下文信息为主的Trans-AsfNet方法解决此问题。该分割方法引入了Swin Transformer作为新的特征提取网络，加强信息的长距离依赖；提出了一种自适应子空间特征融合模块(Adaptive Subspace Feature Fusion， ASFF)加强网络对多尺度特征的提取能力，同时设计了一种有效全局上下文聚合模块(Efficient Global Context Aggregation， EGCA)提升网络的上下文信息聚合能力，利用丰富的多尺度信息进行特征解码与信息补偿，然后聚合不同尺度的上下文信息以强化理解目标的语义信息，进而消除大目标孔洞，提高小目标像素边缘分割精度。将Trans-AsfNet方法通过CamVid城市街景数据集验证测试，实验结果表明，该网络基本可以消除分割孔洞缺陷、提升小目标边缘的分割效果，在CamVid测试集上MIoU达到了69.5%。

关键词： Transformer 城市街景上下文信息语义分割特征融合