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基于Mixup数据增强的可再生能源场景生成方法

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建模与仿真 2024年第4期13卷 4664-4673页

作者：贺誉江聪美张良恒贵州大学电气工程学院贵州贵阳

随着可再生能源渗透率的持续提升,其出力不确定性所带来的挑战也日益凸显。如何精准刻画可再生能源的不确定性,为电力系统安全运行、调度以及规划等相关决策提供科学的数据支撑已成为当前研究的热点之一。生成式对抗网络(Generative Adv... 详细信息

随着可再生能源渗透率的持续提升,其出力不确定性所带来的挑战也日益凸显。如何精准刻画可再生能源的不确定性,为电力系统安全运行、调度以及规划等相关决策提供科学的数据支撑已成为当前研究的热点之一。生成式对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)因其强大的特征提取能力和生成能力被广泛应用于可再生能源不确定性建模任务中。然而研究表明GAN的训练稳定性、在小样本数据集上的生成效果、对风光出力数据的特征提取能力等存在不足。本文针对以上存在的问题,深入研究了改进GAN模型的搭建以及Mixup数据增强策略在生成模型中的植入方法采用了Wasserstein条件生成式对抗网络(Wasserstein Conditional Generative Adversarial Networks,WCGAN)提升模型的训练稳定性,并且可以生成特定标签的可再生能源场景。并且在生成模型数据处理阶段引入Mixup数据增强策略,通过对输入的原始样本数据以及其标签信息进行线性插值,混合形成新的样本,增扩模型的输入数据,使得生成模型能够在只有小样本数据量作为输入时依然能够训练达到拟合。本文提出的基于WCGAN-GP与Mixup的可再生能源场景生成模型相比于传统GAN模型,其训练过程更加稳定,并且能够在原始输入数据量较小的极端情况下,也能充分捕捉可再生能源出力的时空特性,生成高质量的可再生能源场景。

关键词：场景生成可再生能源生成对抗网络数据增强 Mixup 小样本训练

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微孔发泡材料成型装置及其可视化研究进展

材料导报 2024年第10期38卷 307-316页

作者：许家杰钟金成陈麒杨鑫龚维贵州师范大学机械与电气工程学院贵阳550025 贵州师范大学材料与建筑工程学院贵阳550025 贵州师范大学数学科学学院贵阳550025

微孔发泡材料成型装置对微孔发泡材料的制备及基础研究至关重要。微孔发泡材料成型装置的设计与创新直接关系到发泡制品质量的改善、生产效率的提高以及微孔发泡相关基础研究。根据成型方式的不同,微孔发泡材料成型装置主要分为四类,即... 详细信息

微孔发泡材料成型装置对微孔发泡材料的制备及基础研究至关重要。微孔发泡材料成型装置的设计与创新直接关系到发泡制品质量的改善、生产效率的提高以及微孔发泡相关基础研究。根据成型方式的不同,微孔发泡材料成型装置主要分为四类,即间歇发泡成型、连续挤出发泡成型、注塑发泡成型、模压发泡成型装置,分别阐述了各类装置设计原理和结构特点,并总结了几种发泡装置的优点和不足;同时总结了各种可视化装置设计方案,与挤出、注塑发泡成型方式下的可视化装置相比,自由发泡可视化装置结构较简单、成本较低廉、操作较简便,目前研究和应用居多;但是,存在与发泡环境相差很大的问题,很难用于实际生产。最后展望了当前微孔发泡材料成型装置设计中亟需解决的问题,并提出了今后微孔发泡材料成型装置的设计思路及研究前景。

关键词：微孔发泡高分子材料成型装置设计可视化

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多策略改进的精英金豺优化算法

计算机工程与科学 2024年

作者：吴智祥刘杰覃涛陈昌盛李伟杨靖贵州大学电气工程学院中国电建集团贵州工程有限公司贵州大学农学院贵州省互联网+协同智能制造重点实验室

针对金豺优化算法求解优化问题时存在收敛速度慢、易陷入局部最优等问题，本文提出了一种多策略改进的精英金豺优化算法。首先，通过精英反向学习策略选取精英种群寻优求解，提高种群的质量与多样性同时有效地提升算法的收敛精度与速度... 详细信息

针对金豺优化算法求解优化问题时存在收敛速度慢、易陷入局部最优等问题，本文提出了一种多策略改进的精英金豺优化算法。首先，通过精英反向学习策略选取精英种群寻优求解，提高种群的质量与多样性同时有效地提升算法的收敛精度与速度。其次，采用双面镜反射理论边界处理越界个体，解决种群分布不均匀的问题。再次，提出一种自适应能量因子协调算法的全局探索与局部开发过程。最后，对种群最优个体采取柯西变异扰动，提升算法跳出局部最优的能力。通过16个典型基准测试函数的优化仿真实验，从收敛性、鲁棒性、Wilcoxon秩和检验等方面综合分析，与六种优化算法进行对比。实验结果表明改进后的金豺算法收敛精度和速度方面均得到了显著提升。除此之外，将改进后的金豺算法用于求解两个典型工程优化问题，证明了所提算法解决实际工程优化问题的可行性和高效性。

关键词：金豺优化算法精英反向学习自适应能量因子边界处理秩和检验工程优化

面向柔性作业车间调度问题的混沌编码量子粒子群优化算法

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系统仿真学报 2024年第10期36卷 2371-2382页

作者：胥远兴张孟健王德光贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025 华南理工大学计算机科学与工程学院广东广州510006

为解决柔性作业车间调度问题,提出一种混沌编码量子粒子群优化算法。针对标准量子粒子群优化算法中粒子过早收敛于局部最优值的缺点,提出具有扰动行为的自适应收缩-扩张系数和关联粒子适应度值的计算方法,改善算法的全局搜索能力;通过... 详细信息

为解决柔性作业车间调度问题,提出一种混沌编码量子粒子群优化算法。针对标准量子粒子群优化算法中粒子过早收敛于局部最优值的缺点,提出具有扰动行为的自适应收缩-扩张系数和关联粒子适应度值的计算方法,改善算法的全局搜索能力;通过引入混沌边界变异策略,减少粒子大量聚集在边界的概率,增加种群的多样性来提高搜索最优解的能力;针对量子粒子群优化算法的迭代特性,设计一种适用的混沌编码策略。将提出的改进量子粒子群优化算法应用于柔性作业车间调度问题,并通过多种基准算例与标准量子粒子群优化算法、粒子群优化算法和混合遗传算法进行对比,验证所提算法的性能。实验结果表明:混沌编码量子粒子群优化算法具有更好的稳定性和更强的寻优能力。

关键词：量子粒子群优化算法柔性作业车间调度扰动行为混沌映射收缩-扩张系数

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基于贪心混合定位算法三阶段排样问题研究

机械与电子 2024年第3期42卷 12-16,25页

作者：陈烨烨李捍东贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025

针对三阶段排样板材利用率问题,提出了基于贪心混合定位算法的三阶段排样优化方法。以板材利用率为优化目标,首先建立带约束的混合整数规划模型,对三阶段排样问题进行分割;其次将板材分成3个分区并使用贪心算法对输入序列进行排序优化;... 详细信息

针对三阶段排样板材利用率问题,提出了基于贪心混合定位算法的三阶段排样优化方法。以板材利用率为优化目标,首先建立带约束的混合整数规划模型,对三阶段排样问题进行分割;其次将板材分成3个分区并使用贪心算法对输入序列进行排序优化;最后使用混合定位算法对候选矩形件找最优板材放置分区。研究采用数据规模为3 000块矩形件的4组板材数据集进行验证,结果表明,所提模型较其他算法板材利用率得到提高,且运行时长大幅缩短。

关键词：三阶段排样混合整数规划模型贪心混合定位算法

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基于内部电力交易的多虚拟电厂优化调度

中外能源 2024年第10期29卷 29-37页

作者：陈洁贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025

随着可再生能源的融入和电力系统分散化的发展,虚拟电厂(VPP)成为管理分布式能源的一种有效模式。单个虚拟电厂供电与需求不一定完全匹配,而同区域内不同虚拟电厂之间可以构成电量互补的关系。为此,从允许虚拟电厂之间进行电力交易的视... 详细信息

随着可再生能源的融入和电力系统分散化的发展,虚拟电厂(VPP)成为管理分布式能源的一种有效模式。单个虚拟电厂供电与需求不一定完全匹配,而同区域内不同虚拟电厂之间可以构成电量互补的关系。为此,从允许虚拟电厂之间进行电力交易的视角出发,制定多虚拟电厂间的内部交易电价,以各虚拟电厂总体成本最小化为目标,构建基于内部电力交易的多虚拟电厂优化调度模型。包含3个独立的虚拟电厂,各虚拟电厂聚合单元都有燃气轮机、风力发电、光伏发电以及需求响应负荷,3个虚拟电厂共享1个储能。通过这种方式,调动各虚拟电厂间自愿的电力买卖行为,促进虚拟电厂间的电力交易,优化各自的运营策略,以实现资源的最大化利用,增强电力系统的经济性和灵活性。为了评估模型的有效性,以是否允许虚拟电厂间进行内部交易为变量,设置两个不同场景进行对比分析。结果表明,允许并鼓励同区域内不同虚拟电厂之间进行内部电力交易,不仅有助于提高虚拟电厂各自的运行效率,降低整体运营成本,同时减少了虚拟电厂在电力市场中的交易需求,减轻了电力市场的交易负担。

关键词：多虚拟电厂内部电力交易交易电价需求响应储能电力市场

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主动配电网态势感知技术研究综述与展望

电子科技 2024年第2期37卷 6-13页

作者：满延露刘敏王锴贵州大学电气工程学院贵州贵阳550000

随着分布式电源以及多元化负荷大规模接入,传统无源配电网逐步转化为有源配电网,配电网的故障种类愈发多样化,工作环境、工作状况与拓扑结构日趋复杂。主动配电网更需通过精进、高效的态势感知技术提高系统运行决策的及时性和准确性,准... 详细信息

随着分布式电源以及多元化负荷大规模接入,传统无源配电网逐步转化为有源配电网,配电网的故障种类愈发多样化,工作环境、工作状况与拓扑结构日趋复杂。主动配电网更需通过精进、高效的态势感知技术提高系统运行决策的及时性和准确性,准确预测系统潜在风险。文中阐述了主动配电网中态势感知技术的意义与概念,构建了其基本构架,并对态势觉察、态势理解与态势预测的研究进程、研究难点和未来研究方向进行了详细梳理与总结。

关键词：主动配电网态势感知负荷态势感知风险预测数据驱动数据融合动态状态估计故障定位

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基于RTDS的直驱风机硬件在环实验方法

电子科技 2024年第2期37卷 61-68页

作者：何朴想郝正航陈卓杨光绕聂春芳贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025

为实现风电机组硬件在环平台的通用性,文中在环实验平台搭建了通用风电机组硬件,完成了风电机组的优化控制。针对直驱风机在电网电压不平衡或不对称的情况下影响直驱风机正常运行的问题,文中采用基于正序和负序的电流解耦算法消除负序... 详细信息

为实现风电机组硬件在环平台的通用性,文中在环实验平台搭建了通用风电机组硬件,完成了风电机组的优化控制。针对直驱风机在电网电压不平衡或不对称的情况下影响直驱风机正常运行的问题,文中采用基于正序和负序的电流解耦算法消除负序电流以保持恒定的输出功率。通过抑制故障时风电机组的无功功率两倍频波动,使有功和无功基准值均为0,电网无功功率两倍频波动分量的幅值为0,达到消除负序电流使风电机组稳定输出的目的,并在该实验平台进行仿真验证。实验结果表明,风电机组有功功率输出保持不变,显著提高了风电机组并网的适应性,验证了该方法的合理性和有效性。

关键词：直驱风机实时数字仿真器不平衡电压锁相环 UREP 通用平台硬件在环优化控制

光伏与智能软开关协同的柔性配电网电压优化控制评述

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电力科学与工程 2024年第9期40卷 1-13页

作者：谭朝莎袁旭峰熊炜郑华俊陆之洋贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025

随着光伏渗透率的提高和电力电子设备的大规模应用,近年来光伏与智能软开关(Softopenpoint,SOP)协同电压优化控制的相关研究已广泛开展并取得了丰硕成果。介绍了柔性互联配电网的内涵、定义及主要组成形态,提出了含光伏及SOP的柔性互联... 详细信息

随着光伏渗透率的提高和电力电子设备的大规模应用,近年来光伏与智能软开关(Softopenpoint,SOP)协同电压优化控制的相关研究已广泛开展并取得了丰硕成果。介绍了柔性互联配电网的内涵、定义及主要组成形态,提出了含光伏及SOP的柔性互联配电网协同整体控制架构,分别对电压协同优化模型、控制架构、控制方法进行了分析和梳理。综述了多设备多时间尺度协调电压优化控制、计及源荷不确定性的鲁棒电压优化控制、无模型数据驱动自适应电压优化控制3种电压优化控制方法的研究现状。在此基础上从控制策略、控制目标、应用对象3方面展望了光伏与SOP协同的柔性互联配电网电压优化控制的未来研究方向。

关键词：分布式光伏 SOP 柔性互联配电网电压越限电压优化控制