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基于KKT条件的微网负荷波动抑制双层优化算法

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电源学报 2024年

作者：刘进郝文波李童宋智张笑宇张纯江国网黑龙江省电力有限公司国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院燕山大学电气工程学院

针对微电网中可再生能源发电出力的不确定性以及负荷随机波动的问题，本文提出一种基于微网负荷波动抑制策略的双层优化算法。通过对微网发电设备运行状态和功率分配方式进行建模，上层模型主要考虑微源输出功率约束以及微网运行相关约... 详细信息

针对微电网中可再生能源发电出力的不确定性以及负荷随机波动的问题，本文提出一种基于微网负荷波动抑制策略的双层优化算法。通过对微网发电设备运行状态和功率分配方式进行建模，上层模型主要考虑微源输出功率约束以及微网运行相关约束，以保证各发电设备调度优先级和降低微网运行成本为目标函数；下层模型以最小化微网等效负荷波动为目标函数，同时采用LSTM-Attention神经网络的预测值，对微网发电设备输出功率进一步约束。优化模型根据KKT条件将双层模型转换为单层模型进行求解，降低模型的求解难度。本文设计两种负荷场景，采用双层优化算法分别对两种负荷场景进行仿真计算。仿真结果显示，所提出的双层优化算法能够动态调整微网各发电设备输出功率，提高可再生能源的消纳比例，并针对不同负荷场景改变微网的运行状态，降低负荷波动对微网运行造成的影响。

关键词：微电网双层优化算法 LSTM-Attention KKT条件负荷波动

600MW燃用褐煤新型墙式切圆锅炉燃烧性能分析

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锅炉技术 2024年第4期55卷 45-50页

作者：束继伟金宏达孙浩刘恒宇崔凯李力孟繁兵刘伟王欣国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院黑龙江哈尔滨150030 哈尔滨锅炉厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150046 哈尔滨高联伟业电力成套设备有限公司黑龙江哈尔滨150060

针对某台采用墙式切圆燃烧的600 MW超临界褐煤锅炉在实际运行中出现的水冷壁结焦、超温爆管等问题,采用冷热态计算机数值模拟方法进行了研究,并通过现场参数测试及系统优化调整对模拟结果的合理性进行验证。结果表明:锅炉炉膛出口左右... 详细信息

针对某台采用墙式切圆燃烧的600 MW超临界褐煤锅炉在实际运行中出现的水冷壁结焦、超温爆管等问题,采用冷热态计算机数值模拟方法进行了研究,并通过现场参数测试及系统优化调整对模拟结果的合理性进行验证。结果表明:锅炉炉膛出口左右侧存在速度与烟温偏差,燃尽风的投切对炉膛出口气流速度分布影响很大,具有很好的消旋作用。计算机数值模拟及现场的参数测试揭示了炉膛内部存在一个直径较大且稳定旋转的“高温火环”,一方面提高了锅炉高水分褐煤点火和稳燃性能,另一方面过高的一次风率和过大的切圆直径导致了水冷壁结焦和局部超温爆管,影响机组的安全稳定运行。研究结果和方法对同类型锅炉优化设计及运行提供了参考,为高效利用低热值、高水分、易结焦褐煤提供了新的思路。

关键词：墙式切圆数值模拟褐煤燃烧性能超超临界

基于分位数映射法的太阳能精细化分布评估及长时预测

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第4期48卷 198-205页

作者：华科王智超姚遥姜国栋韩磊万杰田地杨大智国网黑龙江省电力有限公司科学研究院黑龙江哈尔滨150030 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150006 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150006

太阳能资源的高效开发和利用对人类减少化石燃料的消费及温室气体的排放具有重要意义,为进一步加强东北地区尤其是哈尔滨市区域太阳能资源的高效开发,精细化分布评估和长时预测必不可少。选取国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的数据... 详细信息

太阳能资源的高效开发和利用对人类减少化石燃料的消费及温室气体的排放具有重要意义,为进一步加强东北地区尤其是哈尔滨市区域太阳能资源的高效开发,精细化分布评估和长时预测必不可少。选取国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的数据集,利用分位数映射法,对研究区域未来30年太阳辐射数据进行降尺度处理,从而获得高分辨率太阳辐射数据;根据预测数据分析太阳辐射强度时空分布规律,评估太阳能资源丰富度及稳定性。结果表明:未来30年太阳总辐射呈缓慢的下降趋势,2020—2029年太阳能资源最丰富;总辐射量和日照时数呈现西多东少的分布,尤其是西南区域太阳能资源最富裕,整个区域都达到太阳能资源很丰富的水平,太阳能资源稳定性高,具有很大的开发潜力。

关键词：太阳能太阳辐射预测分位数映射法哈尔滨地区

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考虑风-光-储不确定性的新型电力系统概率潮流计算

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电测与仪表 2024年第6期61卷 87-93页

作者：曹宏宇梁言贺刘惠颖李琦李兴刚陈月国网黑龙江省电力有限公司营销服务中心哈尔滨150001 黑龙江省电工仪器仪表工程技术研究中心有限公司哈尔滨150001

随着我国“双碳”目标的提出,具有可再生性、环保性和经济性等优点的分布式电源大规模地接入交流配电网以实现电力系统的绿色低碳转型。以风电、光伏为代表的可再生能源出力具有极强的不确定性,同时储能电站的出力呈现出的随机性与波动... 详细信息

随着我国“双碳”目标的提出,具有可再生性、环保性和经济性等优点的分布式电源大规模地接入交流配电网以实现电力系统的绿色低碳转型。以风电、光伏为代表的可再生能源出力具有极强的不确定性,同时储能电站的出力呈现出的随机性与波动性给配电网带来了极大的不确定性,对电力系统的稳定运行提出了挑战。因此文章提出了计及风-光-储不确定性的半不变量概率潮流算法,采用最优带宽核密度估计法建立储能电站输出功率概率模型,同时建立风光电站的概率分布模型。通过去随机化Halton序列对变量进行采样,计算输入变量及输出变量等状态变量的半不变量。最后在改造后的IEEE-33节点测试系统上与蒙特卡洛模拟法进行仿真对比。研究表明,在具有不确定性的新型电力系统中用所提方法计算并分析潮流高效且稳定。

关键词：不确定性储能电站概率潮流半不变量

基于空间金字塔注意力机制残差网络的高光谱图像分类

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液晶与显示 2024年第6期39卷 833-843页

作者：刘和宋璎珞胡龙湘刘国辉王侃王爱丽国网黑龙江省电力有限公司综合信息中心黑龙江哈尔滨150010 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院黑龙江省激光光谱技术及应用重点实验室黑龙江哈尔滨150080

为了提取高光谱图像的空间-光谱联合特征,本文提出了一种基于改进的空间金字塔注意力机制残差网络的高光谱图像分类模型。首先采用主成分分析法去除光谱冗余,结合空间金字塔注意力机制,改进残差网络的高光谱图像分类模型获取精细化特征... 详细信息

为了提取高光谱图像的空间-光谱联合特征,本文提出了一种基于改进的空间金字塔注意力机制残差网络的高光谱图像分类模型。首先采用主成分分析法去除光谱冗余,结合空间金字塔注意力机制,改进残差网络的高光谱图像分类模型获取精细化特征。然后利用空间金字塔注意力模型实现多尺度联合特征关注,提升对联合特征的敏感性,并有效地强调并聚焦空间和光谱信息,实现信息交互。最后经过Softmax分类器获得分类标签。本文提出的方法在MUUFL和Tento数据集上进行了实验,结果表明,本文算法的总体分类精度分别达到了94.08%和98.32%。相比于其他高光谱分类模型,本文模型的收敛速度较快,在分类性能上取得了明显的提升,获得了更高的地物分类精度。

关键词：高光谱图像分类注意力机制空间-光谱特征

考虑电源与负荷间存在非正定相关性的概率潮流计算方法研究

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电测与仪表 2024年第7期61卷 109-115页

作者：曹宏宇梁言贺刘惠颖王晓宇殷鑫陈月国网黑龙江省电力有限公司营销服务中心哈尔滨150001 黑龙江省电工仪器仪表工程技术研究中心有限公司哈尔滨150001

随着电动汽车等新型电力系统负荷类型的出现,电源和负荷间的相关性日趋复杂,针对利用Cholesky分解完成概率潮流计算会受电力系统电源和电力系统负荷之间相关矩阵影响的问题,即随着相关矩阵维度的增加相关矩阵变为非正定,最终导致潮流计... 详细信息

随着电动汽车等新型电力系统负荷类型的出现,电源和负荷间的相关性日趋复杂,针对利用Cholesky分解完成概率潮流计算会受电力系统电源和电力系统负荷之间相关矩阵影响的问题,即随着相关矩阵维度的增加相关矩阵变为非正定,最终导致潮流计算无法进行的问题。文章提出一种新颖的处理相关性矩阵非正定的半不变量法,将修正Barzilai-Borwein梯度法与Nataf变换相结合,解决变量间相关矩阵非正定问题,并在IEEE-33节点系统中分析新型电力系统各类电源和负荷相关性对计算结果的影响,验证文章所提方法准确性。

关键词：相关性非正定概率潮流电动汽车充电负荷半不变量法

基于PSO-ELM的变压器油纸绝缘状态无损评估方法

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电力工程技术 2024年第3期43卷 201-208页

作者：张德文张健曲利民吴迪星刘贺千张明泽国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院黑龙江哈尔滨150030 哈尔滨理工大学(工程电介质及其应用教育部重点实验室) 黑龙江哈尔滨150080

油浸式电力变压器作为电网的重要组成部分,其可靠运行至关重要。针对变压器长期运行后无法定量评估其绝缘状态的问题,文中开展了油纸绝缘模型的加速老化及受潮试验,探究了油纸绝缘老化及受潮程度对其回复电压曲线的影响规律,并提出采用... 详细信息

油浸式电力变压器作为电网的重要组成部分,其可靠运行至关重要。针对变压器长期运行后无法定量评估其绝缘状态的问题,文中开展了油纸绝缘模型的加速老化及受潮试验,探究了油纸绝缘老化及受潮程度对其回复电压曲线的影响规律,并提出采用粒子群优化-极限学习机(particle swarm optimization-extreme learning machine,PSO-ELM)算法的参数预测方法,实现了基于回复电压曲线特征参量的油纸绝缘老化与受潮状态量化评估。由油纸绝缘模型理化性能分析的对比结果可知,基于PSO-ELM方法的预测值精度远高于传统ELM方法,油纸绝缘内含水率及纸板聚合度预测的绝对误差范围分别小于±0.4%、±30。

关键词：油浸式变压器油纸绝缘回复电压粒子群优化-极限学习机(PSO-ELM)算法状态评估无损检测

复杂运行条件下非均匀老化油纸绝缘典型电场变化特性

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高电压技术 2024年第4期50卷 1731-1741页

作者：梁一霖张明泽刘骥雷胜杰贾海峰李璐哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院哈尔滨150030

油纸绝缘作为变压器的主要绝缘部分,长期运行后变压器主绝缘发生的非均匀老化现象,在复杂运行条件下(环境温度、受潮情况,电压类型)将导致工况运行时主绝缘内的电场分布发生变化,因此明确工况运行下非均匀老化油纸绝缘内特征位点(最大... 详细信息

油纸绝缘作为变压器的主要绝缘部分,长期运行后变压器主绝缘发生的非均匀老化现象,在复杂运行条件下(环境温度、受潮情况,电压类型)将导致工况运行时主绝缘内的电场分布发生变化,因此明确工况运行下非均匀老化油纸绝缘内特征位点(最大场强处)电场的变化特性至关重要。通过开展不同老化、受潮程度油纸绝缘材料的介电参数测试,明确了老化后油纸绝缘材料的工频介电常数、直流电导率随着运行条件的变化规律,通过构建基于GA-BP神经网络的老化油纸绝缘材料介电参数模型,实现了非均匀老化油纸绝缘介电参数的多元非线性定量表征;同时考虑油浸纸板老化对油纸间水分平衡规律存在的影响,修正了非均匀老化油纸绝缘内的油纸水分分布,并根据典型非均匀老化主绝缘结构,构建了非均匀老化油纸绝缘典型电场分布模型;最后,考虑到当前特高压电网中,区别于普通交流变压器绝缘所承担的交流电压,换流变压器阀侧绕组承担的电压中含有较高的直流分量,导致其面对的更高的绝缘水平要求。通过分别设定两种外施电压,并在复杂运行条件下,针对不同非均匀老化阶段的油纸绝缘模型的典型电场分布进行仿真计算,揭示了非均匀老化油纸绝缘电场变化特性,明确了实际运行中应加以注意的运行工况,为变压器的运维策略提供了重要的理论支撑。

关键词：油纸绝缘非均匀老化非线性介电性能电场变化特性交直流复合电场

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600 MW燃用褐煤墙式切圆锅炉运行中存在的问题分析及优化措施

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热能动力工程 2024年第4期39卷 162-170页

作者：束继伟于博帅金宏达王欣国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院黑龙江哈尔滨150030 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

对某台采用四墙布置燃烧器切圆燃烧的600 MW超临界锅炉进行了优化调整试验和数值模拟,对锅炉存在的水冷壁严重结焦、超温爆管、炉膛出口速度及烟温偏差问题的原因进行了研究。结果表明:锅炉炉膛出口左、右侧存在速度与烟温偏差,燃尽风... 详细信息

对某台采用四墙布置燃烧器切圆燃烧的600 MW超临界锅炉进行了优化调整试验和数值模拟,对锅炉存在的水冷壁严重结焦、超温爆管、炉膛出口速度及烟温偏差问题的原因进行了研究。结果表明:锅炉炉膛出口左、右侧存在速度与烟温偏差,燃尽风的投切对炉膛出口气流速度分布影响很大;提高一次风率对提高制粉系统出力有利,但过高的一次风率(40%以上)是导致锅炉发生水冷壁结焦和局部超温爆管的主要原因;一次风率控制在设计值36%左右,锅炉的运行状态明显改善。

关键词：墙式切圆一次风率褐煤燃烧性能结焦数值模拟