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全球能源互联网（英文）
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双月刊

2096-5117

全球能源互联网（英文）/Journal Global Energy InterconnectionCSCDCSTPCD
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    集成GRU的约束柔性动作-评价器住宅虚拟电厂全分布式调度策略

    邓孝云陈永东范东川刘友波...
    117-129页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种新型的集成门控循环单元（GRU）和深度强化学习（DRL）的住宅虚拟电厂（RVPP）调度方法.在所提方法中,GRU集成的DRL算法引导RVPP有效参与日前和实时市场,降低终端用户的购电成本和消费风险.为了避免在训练过程中违反约束条件,引入拉格朗日松弛技术,将约束马尔可夫决策过程（CMDP）转化为无约束优化问题,从而无需整定惩罚系数并保证严格满足约束条件.此外,为了增强基于约束柔性动作-评价器 （CSAC） 的 RVPP 调度方法的可扩展性,设计了一种完全分布式调度架构,以实现 RDER 的即插即用.所构建RVPP场景中的算例分析验证了所提出的方法在提高RDER对电价的响应能力;平衡电网供需和确保用户舒适度方面的有效性.

    住宅虚拟电厂住宅分布式资源约束柔性动作-评价器完全分布式调度策略

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    含智能软开关和光伏的配电网协同优化运行方法

    陈磊张宁杨行方裴玮...
    130-141页
    查看更多>>摘要：大量分布式电源的接入给配电网运行带来新的挑战,引发电压越限和潮流控制等一系列问题.智能软开关(soft open point,SOP)是一种能够灵活控制有功功率和无功功率的新型电力电子装置.光伏(Photovoltaic,PV)除输出有功功率外,可以通过逆变器提供无功补偿.因此,本文提出一种含SOP与PV的配电网协同优化运行方法.首先,以电压偏差;网损和弃光率最小为目标建立协同优化模型.计及光伏逆变器的三种无功输出模式,改进了光伏建模.同时,模型考虑了负荷波动性.模型求解采用了三种多目标优化算法,并求得折衷最优解.最后,采用IEEE 33节点系统进行了算例分析.仿真结果表明,SOP和PV在有功传输和无功补偿方面具有互补性.协同优化提高了功率控制能力和灵活性,提供了更好的电能质量和光伏消纳率.

    协同优化智能软开关光伏配电网

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    多能互补城市能源系统的低碳能效评估方法

    焦夏男吴杰康茅云寿晏梦璇...
    142-154页
    查看更多>>摘要：城市能源系统在清洁能源的消纳和能源梯级利用方面发挥着重要作用,低碳能效综合评估则对多能互补城市能源系统的建设和运行有着重要意义.首先,本文构建了包含能源利用;环境保护;系统运行;经济效益4个一级指标和21个二级指标的多维度评价体系,可对城市能源系统的特征进行全面刻画.其次,考虑到评价体系包含大量指标,导致各指标间存在信息重叠,提出了一种基于数据处理;降维;组合权重和灰色关联分析的能效评估方法,该方法可有效减少计算量,提高能效评估的准确性.再者,以中国某城市能源系统示范项目为例,设置了六种运行场景,并评估了每种场景的能效.结果表明,场景5（各园区独立运营并使用投资者提供的共享储能服务）能效最好,适合绿色低碳发展.几种对比评估方法的结果表明,本文的方法具有更好的能效评估结果.研究结果可为城市能源系统的规划;建设和运行提供参考.

    城市能源系统多能互补能源系统低碳能效评估数据降维主客观权重灰色关联分析

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    基于FrFT-Mel的高灵敏变频电机匝绝缘状态感知方法

    范瑞天雷兴贾涛秦梦龙...
    155-165页
    查看更多>>摘要：随着新型电力系统和电动汽车的迅速发展,变频电机已逐渐成为高效能源转换的关键设备.定子绕组匝绝缘故障是导致变频电机故障的根本原因之一.对匝绝缘健康状况的在线监测可以及时发现潜在的安全风险,但面临着匝绝缘劣化特性较弱的挑战.本研究提出了一种利用分数阶傅里叶变换和改进型梅尔滤波器（FrFT-Mel）来评估变频电机匝绝缘状态的新方法.首先,在分数域内分析了高频开关振荡电流对匝绝缘变化的灵敏性.随后,设计了一种改进型梅尔滤波器,并根据电机共模阻抗谐振点的固有特征专门设计了其结构和参数.最后,提出了变频电机匝绝缘状态的评估指标.在一台3千瓦永磁同步电机（PMSM）上的实验结果表明,与传统的傅立叶变换方法相比,所提出的FrFT-Mel方法显著提高了匝绝缘状态感知的灵敏度,提高了约五倍.

    状态感知匝绝缘开关振荡分数阶傅里叶变换梅尔滤波器

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    基于模态分解的广义负荷图像化预测方法

    吴丽珍常培鑫陈伟裴婷婷...
    166-178页
    查看更多>>摘要：在“双碳”背景下,电力负荷受多重因素耦合影响,从传统的“纯负荷”逐渐演变为具有“负荷”+“电源”双重特性的广义负荷.广义负荷由于其复杂性和不确定性,传统的时间序列预测方法将不再适用.本文从图像处理的角度出发,提出了一种基于模态分解的广义负荷图像化短期预测方法.首先,通过XGBooste;GBDT;RF算法的结果对比,将数据集进行归一化处理和特征筛选.然后利用模态分解将广义负荷数据分解为3组模态,将其作为R;G;B三通道的像素值生成三基色（RGB）图像,并进行图像多样化处理,利用优化后的DenseNet神经网络进行训练和预测.最后,选取基础负荷和风光发电量数据,利用DBSCAN聚类算法得出不同风光渗透率下广义负荷场景的特征曲线,根据所提图像化预测方法进行预测,通过与传统的时间序列预测方法的对比,验证了广义负荷图像化预测方法的可行性.

    负荷预测广义负荷图像化处理DenseNet模态分解

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    基于非负矩阵分解的高压断路器多重故障分析方法

    周永荣马兆兴陈昊王瑞华...
    179-189页
    查看更多>>摘要：高压断路器是电力网络的核心设备,直接关系到电力系统的安全可靠运行,机械故障是断路器常见的故障类型,本文提出了一种基于分量分离方法来检测断路器的多重机械故障,可实现在线实时监测.首先,给出了获取断路器机械声纹信号的模型及策略；然后,通过获取断路器运行的声纹信息数据,采用分量分离方法,将多重故障的声纹信号分解为单一分量的信号,在此基础上可以实现单一故障声纹信号特征的识别；最后,通过试验模拟和变电站现场采集到的断路器声纹信息数据进行验证,完成了高压断路器多重故障的辨识.研究结果表明：本文所提方法对断路器弹簧结构;内部组件松动等多重机械故障具有良好的辨识效果,同时,为高压断路器的实时在线监测提供了一种参考.

    高压断路器分量分离监测多重故障传感器

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    基于DRFNN滑模的多功能柔性多状态开关控制方法

    廖江华高伟杨艳杨耿杰...
    190-205页
    查看更多>>摘要：为了解决经典控制理论在带有分布式电源的配电网应用中存在精度低和稳定性差的问题,本研究提出了一种基于柔性多状态开关（FMS）的控制方法.该方法基于改进的双环递归模糊神经网络（DRFNN）滑模,旨在稳定地实现多条馈线的功率交互,以及单相接地故障的自适应电弧抑制功能.首先,提出了一种改进的DRFNN滑模控制（SMC）方法,旨在克服经典SMC固有的抖振和瞬态超调问题,减少对控制系统精确数学模型的依赖.为了提高系统的鲁棒性,设计了一种DRFNN的自适应参数调整策略,利用其动态映射能力提高暂态补偿能力.此外,还开发了一种基于微积分滑模表面的准连续二阶滑模控制器,以提高电流跟踪精度和系统稳定性.利用李雅普诺夫定理验证了所提方法的稳定性和网络参数的收敛性.在MATLAB/Simulink中构建了带控制系统的三端口FMS仿真模型.仿真结果通过对比分析验证了所提控制策略的可行性和有效性.

    配电网柔性多状态开关接地故障电弧抑制双环递归模糊神经网络准连续二阶滑模

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    基于经验小波变换(EWT)的贯通式同相牵引直接供电系统纵向保护研究

    李璐张泽端蔡旺庄启康...
    206-216页
    查看更多>>摘要：根据贯通式同相牵引直接供电系统牵引网线路两端特有的边界结构特点,提出一种基于经验小波变换的牵引网线路纵联保护方案.由于边界对故障信号高频分量的衰减作用,导致区内外故障时,边界两侧高频暂态能量比值不同.区内故障时,区内线路两端检测点高频暂态能量均大于相邻线路检测点高频能量；区外故障时,区内线路检测点高频能量将小于相邻线路检测点高频能量.故采用经验小波变换对所采集的故障电流信号进行分解处理,得到故障信号高频暂态能量,利用牵引网线路两端,边界两侧高频暂态能量的差异构造牵引网线路纵联保护方案,在不同故障初始角,不同故障距离,不同过渡电阻故障场景下对所提保护方案进行仿真验证,实验结果表明,所提保护方案均能准确动作.

    贯通式同相牵引直接供电系统牵引网经验小波纵联保护

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    基于CEEMD和GRU的电力变压器材料价格预测

    黄琰胡玉峰吴良峥文上勇...
    217-227页
    查看更多>>摘要：中国经济的快速增长推动了电网的扩张.电力变压器是电网工程中的关键设备,其价格变化对造价控制有着重大影响.然而,电力变压器材料价格表现为非平稳和非线性的序列.因此,电网工程的设备购置费估算困难,阻碍了电力工程的正常建设.为了更准确地预测电力变压器材料价格,本研究提出了一种基于互补集合经验模态分解（CEEMD）和门控循环单元（GRU）网络的方法.首先,CEEMD 将价格序列分解为多个固有模态函数（IMF）.根据每个 IMF 的样本熵,对多个 IMF 进行聚类,以获得多个聚合序列.然后,对样本熵较大的聚合序列进行经验小波变换（EWT）,再利用 GRU 模型对分解得到的多个子序列进行预测；对样本熵较小的聚合序列利用 GRU 模型直接进行预测.最后,我们使用了电力变压器材料价格的真实历史数据来验证所提出的方法.结果表明所提方法在两个数据集上都很有效,平均绝对百分比误差（MAPE）分别小于1%和3%,对未来电力变压器材料价格预测领域的研究具有重要的参考价值.

    电力变压器材料价格预测互补集合经验模态分解门控循环单元经验小波变换

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    基于事件感知原理的电力设备振动智能可视化感知方法研究

    赵明哲沈小军苏磊董子航...
    228-240页
    查看更多>>摘要：振动测量可以评估电力设备的运行状态,广泛应用于设备质量检验及故障识别等领域.事件感知技术能够感知设备振动引起的表面光强变化,具备测量描述物体振动行为的可行性.本文在分析事件传感器将振动行为转化为事件流数据原理的基础上,提出了将事件流数据重构为振动位移与时间关系的算法,实现振动信号幅频特征的提取；搭建振动测量试验平台,针对振动电机等电力设备开展了测量的可行性及有效性试验.试验结果表明：事件感知技术可有效感知物体表面振动行为,提出的振动测量算法普适性和稳定性好,振动频率计算准确,为工程中振动定位及幅频分析提供了一种非接触;可视化的新方法.

    振动信号事件感知非接触测量图像化展示可行性

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