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基于注意力机制的不平衡数据的非侵入式负荷分解

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：周求湛李新萌沈皓庆子武慧南李媛媛荣静胡春华刘萍萍王聪吉林大学通信工程学院国网浙江省电力有限公司金华供电公司计量中心烟台东方威思顿电气有限公司吉林大学计算机科学与技术学院

电力作为最主要的能源形式，其需求量预计将持续增长。然而，由于负荷数据往往呈现出类别不平衡性，即某些类别的负荷数量远少于其他类别的负荷数量，模型的分类准确率将受到较大影响，同时对电力负荷的精确检测基本依赖复杂庞大的算法... 详细信息

电力作为最主要的能源形式，其需求量预计将持续增长。然而，由于负荷数据往往呈现出类别不平衡性，即某些类别的负荷数量远少于其他类别的负荷数量，模型的分类准确率将受到较大影响，同时对电力负荷的精确检测基本依赖复杂庞大的算法模型，这对NILM领域的研究提出了新的挑战。本文将研究内容聚焦于不平衡数据处理和负荷分解这两个关键任务，针对其存在的不足，开展了一系列相关研究：针对不平衡数据处理，本文详细介绍了一种结合K-means聚类和Borderline-SMOTE的新方法——KB-SMOTE算法，有效处理了数据集边界模糊和k值选择问题。在负荷分解模型方面，本文提出了一种结合注意力机制的长短时记忆网络模型，以提高模型性能。通过在UK-DALE数据库上进行仿真实验，并使用四种不同算法对比分析分解结果，验证了所提出方法的有效性。

关键词：通信与信息系统非侵入式负荷监测不平衡数据处理负荷分解注意力机制

基于磁心与线圈参数优化的非侵入式磁场取能系统功率密度提升方法

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电工技术学报 2024年第2期39卷 313-324页

作者：李勇罗海军杨环宇闫一骅西南交通大学国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心成都610031

非侵入式磁场取能系统具有结构简单、供电稳定等优点,是解决变电站母排环境中状态监测传感器电池供电寿命有限的有效手段,但因功率密度较低制约了其应用。对于非侵入式磁场取能系统,磁心与线圈参数对其功率密度的影响非常显著。然而,现... 详细信息

非侵入式磁场取能系统具有结构简单、供电稳定等优点,是解决变电站母排环境中状态监测传感器电池供电寿命有限的有效手段,但因功率密度较低制约了其应用。对于非侵入式磁场取能系统,磁心与线圈参数对其功率密度的影响非常显著。然而,现有方法对磁心与线圈参数的分析相对独立,优化磁心时仅以互感为指标,忽略了该过程线圈参数变化对功率密度的影响。对此,该文考虑磁心尺寸对线圈参数的影响,以功率密度为指标,详细分析线圈匝数、线圈线径、磁柱侧面边长与叠片厚度对系统功率密度的影响。并在此基础上,提出一种优化磁心与线圈参数的功率密度提升方法,即设计线圈匝数、线圈线径、磁柱侧面边长与叠片厚度的最优值,以获取更高的功率密度。最后,基于所提出的方法制作了系统样机并进行测试。实验结果表明,对于限定磁心尺寸为30 mm×30 mm×40 mm的系统,在100 A母排电流下,系统经磁心与线圈优化后功率密度可达4.18 mW/cm~3,提升至系统优化前功率密度的35倍,验证了所提出方法提升功率密度的有效性。

关键词：传感器非侵入式磁场取能磁心线圈功率密度

基于1DCNN和D-S多信息融合的光伏系统直流母线串联电弧故障检测

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电工电能新技术 2024年第5期43卷 58-67页

作者：李岩刘鑫月乔俊杰王毛桃王鹏华北电力大学电气工程学院河北保定071003 河北省智能电网配用电技术创新中心(石家庄科林电气股份有限公司) 河北石家庄050222

直流母线是光伏系统输出能源的主干道,由于长期曝晒、风化等作用,电缆、连接器等组件劣化,光伏系统直流母线中发生电弧的可能性急剧上升,极易引发火灾、触电等事故。在光伏系统中,串联电弧故障将使回路电流下降,传统的过流保护无法识别... 详细信息

直流母线是光伏系统输出能源的主干道,由于长期曝晒、风化等作用,电缆、连接器等组件劣化,光伏系统直流母线中发生电弧的可能性急剧上升,极易引发火灾、触电等事故。在光伏系统中,串联电弧故障将使回路电流下降,传统的过流保护无法识别。因此,本文提出基于深度学习和证据理论(D-S)的方法来识别串联电弧故障,该方法基于并联电容器电流和电压信号,采用一维卷积神经网络(1DCNN)对检测数据进行电弧识别;在此基础上将基于单个传感数据的识别结果作为证据,运用D-S多信息合成法则计算得到信度分配,最后利用决策规则判断是否发生串联电弧故障。搭建多参数可调模型获取数据进行测试,结果表明:使用1DCNN识别方法,基于并联电容器电流和电压信号的串联电弧识别准确率分别为97.19%和94.98%,而基于1DCNN和D-S多信息融合的光伏系统直流串联电弧故障检测的识别准确率可提升至99%以上。

关键词：光伏系统 1DCNN 串联电弧故障 D-S多元信息融合故障检测

基于一致性算法的区域网络集中式共享储能共享机制

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 231-237页

作者：余心悦李高俊杰王馨刘倩李勇汇杨军交直流智能配电网湖北省工程中心湖北武汉430072 武汉大学电气与自动化学院湖北武汉430072 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院安徽合肥230071

现阶段共享储能市场的交易机制存在准入门槛高、交易成本高、交易过程复杂等问题。在高渗透率新能源接入背景下,传统集中式调度方法存在调度中心通信压力大、可靠性差等问题,而分布式调度方法能通过降低市场交易成本来提高市场效率。针... 详细信息

现阶段共享储能市场的交易机制存在准入门槛高、交易成本高、交易过程复杂等问题。在高渗透率新能源接入背景下,传统集中式调度方法存在调度中心通信压力大、可靠性差等问题,而分布式调度方法能通过降低市场交易成本来提高市场效率。针对多座新能源场站与共享储能的标准纳什博弈关系,提出了基于价格一致性的共享储能实时共享机制。基于共享储能的实时交易机制,构建了新能源场站与共享储能运营商的分布式个体决策模型;为了实现去中心化共享,在区域共享网络中提出了基于一致性算法的共享储能实时共享机制,参与者通过交互共享电价达成价格认同,最终实现共享储能社会福利最大化。以新能源场站-共享储能网络为算例进行仿真,验证所提分布式调度方法能达到与集中式调度方法相同的效果,且适用性更优。

关键词：共享储能一致性算法标准纳什博弈共享机制商业模式

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T接线光纤差动保护的实用通信方案

电力系统保护与控制 2011年第1期39卷 135-138页

作者：李铁仲胡叶宾邓茂军黄继东北京市电力公司北京100001 许继电气技术中心河南许昌461000

介绍了T接线路下差动保护采用的三端传输系统的应用方案,主要包含系统构成、冗余同步计算和通道异常时自适应处理逻辑。其中冗余同步计算方案通过两个从端的互校计算能够有效地识别通道收发延时不一致情况,确保了差动保护不会因为数据... 详细信息

介绍了T接线路下差动保护采用的三端传输系统的应用方案,主要包含系统构成、冗余同步计算和通道异常时自适应处理逻辑。其中冗余同步计算方案通过两个从端的互校计算能够有效地识别通道收发延时不一致情况,确保了差动保护不会因为数据不同步而误动。该方案在许继电气股份有限公司研制的WXH-813A/T装置上得到了实现。通过华北电力科学院与北京电力公司共同组织的动模实验,证明该方案具有很好的实用价值。

关键词： T接线路三端传输系统冗余同步计算通道延时不一致

可回收高性能双固化环氧树脂的制备及其电气性能

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复合材料学报 2024年第8期41卷 4103-4112页

作者：王浩欢秦岭王天兴史玲娜吴金锁文森国家山区公路工程技术研究中心招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 重庆大巴山新材料有限公司重庆401120 重庆高速工程顾问有限公司重庆401120

环氧树脂为交通电气化进程提供了优异的绝缘、支撑和保护功能,但传统环氧树脂难以回收,这不符合绿色交通的可持续发展目标。现有的可回收环氧树脂综合性能较差,限制了其在交通电气化进程中的应用,亟需开发高性能可回收的环氧树脂。本文... 详细信息

环氧树脂为交通电气化进程提供了优异的绝缘、支撑和保护功能,但传统环氧树脂难以回收,这不符合绿色交通的可持续发展目标。现有的可回收环氧树脂综合性能较差,限制了其在交通电气化进程中的应用,亟需开发高性能可回收的环氧树脂。本文提出了光敏油基树脂和环氧树脂的光-热双固化方法,利用酯交换机制,在无催化剂的高温高压环境下实现了双固化环氧树脂的回收,同时回收树脂仍保持出色的理化和电气性能。结果表明:回收前双固化环氧树脂的综合性能良好;回收树脂的粒径越小、热压压强越大,回收后树脂的理化和电气性能越好,在220℃、10 MPa的环境下热压3 h后回收树脂的综合性能较优,弯曲和拉伸强度恢复率分别为92.0%和93.7%,工频下介电常数和介质损耗与回收前相差不大,击穿强度恢复率达到98.4%。该树脂在推进交通电气化的过程中具有一定潜力和应用前景。

关键词：可回收高性能酯交换双固化环氧树脂力学性能电气性能

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电力系统宽频宽动态电流量测技术研究综述

高电压技术 2024年第8期50卷 3421-3439页

作者：李振华崔九喜卢和平周峰刁赢龙李振兴三峡大学电气与新能源学院宜昌443002 智慧能源技术湖北省工程研究中心(三峡大学) 宜昌443002 中国电力科学研究院有限公司武汉430074

新型电力系统要求电流互感器具备宽频带、宽量程、高准确度性能,以满足电网呈现出的时频域宽动态、多参量等新特征。因此,从磁场传感的机理出发,对电流测量传感耦合原理简要介绍,分别阐述了这些技术的优缺点、拓扑结构。重点讨论了各类... 详细信息

新型电力系统要求电流互感器具备宽频带、宽量程、高准确度性能,以满足电网呈现出的时频域宽动态、多参量等新特征。因此,从磁场传感的机理出发,对电流测量传感耦合原理简要介绍,分别阐述了这些技术的优缺点、拓扑结构。重点讨论了各类电流传感装置的结构特点、性能参数及量测性能优化方案,最后总结了目前亟待解决的问题、发展趋势和应用前景。光学电流互感器技术日趋成熟,应用广泛。基于NV色心的磁传感技术在测量性能方面已经超过传统传感器,配合光纤传感技术环境适应性强,电流测量领域前景广阔。

关键词：电流传感技术磁场测量光学电流互感器磁阻传感量子传感

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基于领域不变特征的跨库微表情识别

电脑知识与技术 2024年第9期20卷 27-31页

作者：尹梦涛杨亚璞河南理工大学物理与电子信息学院河南焦作454000 许继电气直流输电分公司河南许昌461000

针对跨库微表情识别中因训练和测试样本特征分布不一致而造成的识别效果不理想的问题,提出一种基于域内不变特征和域间不变特征(Intra-domain and Inter-domain Invariant Features,IIDIF)整合的跨库微表情识别的领域泛化方法。IIDIF使... 详细信息

针对跨库微表情识别中因训练和测试样本特征分布不一致而造成的识别效果不理想的问题,提出一种基于域内不变特征和域间不变特征(Intra-domain and Inter-domain Invariant Features,IIDIF)整合的跨库微表情识别的领域泛化方法。IIDIF使用知识蒸馏框架获取傅里叶相位信息作为域内不变特征,通过对齐源域特征之间的二阶统计量作为域间不变特征,同时设计一个不变特征损失将域内不变特征和域间不变特征整合为领域不变特征。在三个广泛使用的微表情数据集CASMEⅡ、MMEW以及SMIC上的实验表明,IIDIF方法的平均准确率为55.37%,优于现有主流的领域自适应和领域泛化方法,验证了所提出的IIDIF方法在跨库微表情识别任务上的优越性。

关键词：跨库微表情识别域内不变特征域间不变特征领域泛化

考虑选型的混合储能平抑海上风电波动的容量优化研究

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武汉大学学报（工学版） 2024年第6期57卷 782-791页

作者：陆秋瑜杨银国陈俊生刘洋刘念曹飞李光耀广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东广州518046 北京四方继保工程技术有限公司北京100086 武汉大学电气与自动化学院湖北武汉430072

为减少海上风电的间歇性和波动性对电网的冲击,常引入储能装置平抑其输出功率波动。考虑到采用固定混合储能组合进行容量优化研究具有局限性,提出一种考虑选型的混合储能容量配置方法,采用自回归滑动平均模型与基于概率距离的场景削减... 详细信息

为减少海上风电的间歇性和波动性对电网的冲击,常引入储能装置平抑其输出功率波动。考虑到采用固定混合储能组合进行容量优化研究具有局限性,提出一种考虑选型的混合储能容量配置方法,采用自回归滑动平均模型与基于概率距离的场景削减法处理海上风电的不确定性,提出一种基于小波包分解的混合储能功率分配策略;采用双循环模型将分配策略与储能选型相结合,建立储能系统经济性优化模型,以储能全寿命周期成本最低为目标,完成储能的选型和容量最优配置。以国内某海上风电场实测数据为例进行仿真,得出全钒液流电池和超级电容组成的混合储能系统为最优组合方案,且两者能够很好地发挥优势互补作用。

关键词：海上风电平抑波动储能选型混合储能容量优化

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