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[发明专利]一种考虑时空相关性的风电功率区间预测及其可解释方法-CN202311203210.6在审
发明人：武宇翔;牛哲文;韩肖清;闫博阳;赵津蔓;张锋 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-09-19 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： H02J3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑时空相关性的风电功率区间预测及其可解释方法，涉及新能源功率预测的人工智能应用领域。首先将风电功率历史数据和历史气象数据通过RSDD和链式方程插补；然后将训练集输入本发明所提出的STF‑DNN模型中，捕捉时间序列中的长期依赖关系。之后从模型预测过程和预测结果两个层面构建面向风电时空特征和深度学习融合模型的可解释性体系，并以可解释性为导向优化所提出的STF‑DNN模型。最后，为验证解释结果的可靠性，结合SHAP原理量化考虑时间差异性的特征全局贡献，从而解释了模型预测风电功率。本发明在风电功率区间预测精度、模型预测机制的可解释性及数据预处理方面，均取得了大幅度的进步。
一种考虑时空相关性电功率区间预测及其可解释方法

[发明专利]一种含光伏受端电网的暂态电压稳定快速判别方法-CN202310706346.2在审
发明人：王金浩;曲莹;孟涛;牛哲文;刘洋;韩肖清;武宇翔;王玮茹;贺卫华;郝鑫杰;郝捷;冀岳;陈丹阳;崔校瑞;薄利明;暴悦爽;李梓豪;芦耀辉 -专利权人：国网山西省电力公司电力科学研究院;太原理工大学
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H02J3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种含光伏受端电网的暂态电压稳定快速判别方法，涉及电力系统暂态电压稳定领域。该方法为一种快速计算感应电动机不稳定滑差的方法，基于故障前后无穷大电源电势不变特性，将系统模型戴维南等效为虚拟感应电动机等值电路，联立电路的转矩方程与基尔霍夫电压方程直接求得感应电动机的不稳定滑差，将故障后感应电动机机端电压的变化转化为虚拟感应电动机等值阻抗的变化，将感应电动机不稳定滑差作为暂态电压稳定判别指标。本发明避开了故障后感应电动机暂态过程中电压不恒定的问题，而且无需借助仿真软件对描述感应电动机复杂暂态过程的微分代数方程组进行求解，计算简便快捷，从而实现对受端暂态电网暂态电压稳定性的快速判别。
一种含光伏受端电网电压稳定快速判别方法

[发明专利]一种具备可迁移能力的电力系统暂态稳定评估方法-CN202310973064.9有效
发明人：曲莹;李瑞;刘新元;牛哲文;程雪婷;张谦;庞硕;韩肖清;郝捷;王玮茹;高宏;武宇翔;冀岳;薄利明;崔校瑞;张颖;暴悦爽;芦耀辉;李梓豪 -专利权人：国网山西省电力公司电力科学研究院;太原理工大学
申请日： 2023-08-04 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种具备可迁移能力的电力系统暂态稳定评估方法，涉及电力系统的人工智能应用领域。首先，通过时域仿真软件PSASP生成反映不同潮流运行方式与故障条件的原始数据集，提取暂态电气量作为输入特征；将数据集随机划分为训练集与测试集，训练集用于XGBoost模型的构建，测试集用于评估模型性能，并根据测试结果对模型参数进行调整；同时，分别对原始样本集和模型参数进行目标域下的迁移，在目标域的测试集下对模型的泛化能力进行验证；在线应用时，基于PMU提供的实时量测信息进行特征筛选，即可快速判定系统的暂态功角稳定性。本发明在模型泛化能力、数据预处理及模型训练方面，均取得了大幅度的进步。
一种具备迁移能力电力系统稳定评估方法

[发明专利]一种考虑源荷不确定性的电力系统关键节点评估方法-CN202310706941.6在审
发明人：陈丹阳;郑惠萍;赵兴泉;牛哲文;芦晓辉;韩肖清;曲莹;张仕旻;郝鑫杰;冀岳;程雪婷;武宇翔;郝捷;高宏;张谦;崔校瑞;王玮茹;薄利明;芦耀辉;李梓豪 -专利权人：国网山西省电力公司电力科学研究院;太原理工大学
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： H02J3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑源荷不确定性的电力系统关键节点评估方法，涉及电力系统关键环节评估领域。首先将熵理论与电网运行参数相结合，提出基于潮流分布熵的电力系统节点薄弱指标；采用模拟法概率潮流，以新能源出力以及随机负荷作为输入变量，建立电力系统运行方式集合；在大量运行方式样本的基础上，求解系统节点的薄弱指标在不同区间的概率分布。针对以区间概率分布作为评估标准主要考虑高概率密度区间的指标数值大小，忽略具有较低概率密度但数值较大的指标的影响，难以对节点的薄弱程度进行精准排序这一问题，提出了基于随机矩阵理论的电网关键节点评估指标。本发明提高了电力系统关键节点评估方法的准确性，为电网监控提供合理依据。
一种考虑不确定性电力系统关键节点评估方法

[发明专利]一种具备可解释性的数据驱动电力系统暂态稳定评估方法-CN202310067653.0在审
发明人：武宇翔;牛哲文;韩肖清;赵津蔓;闫博阳 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-02-06 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G06Q10/0637 文献下载
摘要：本发明公开了一种具备可解释性的数据驱动电力系统暂态稳定评估方法，涉及人工智能技术在电力系统中的应用领域。本发明应用数据驱动思想、特征降维去噪、样本增强的数据预处理方法、可解释性原理，研究电力系统暂态稳定评估方法及其可解释性分析；总体方案包括离线训练及在线训练两部分，其中离线训练包括样本生成、模型训练及可解释分析，为保障电力系统安全稳定提供新的辅助分析和决策支持手段。包括基于电力系统安全状态、警戒状态、紧急状态和崩溃状态的样本特征提取技术；基于合成少数过采样原理SMOTE的样本数据增强技术；基于改进机器学习的暂态稳定评估及损失函数构建方法；基于模型决策和数据特征的可解释原理；本发明在多个方面在重大进步。
一种具备解释性数据驱动电力系统稳定评估方法

[发明专利]一种基于潮流分布熵的电力系统薄弱环节辨识方法-CN202210502227.0在审
发明人：曲莹;闫丹梅;张颖;张仕旻;王金浩;李瑞;韩肖清;张东霞;赵兴泉;郝鑫杰;程雪婷;赵津蔓;孟涛;牛哲文;张庚午;李柏堉;杨晶 -专利权人：国网山西省电力公司电力科学研究院;太原理工大学
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： H02J3/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于潮流分布熵电力系统薄弱环节辨识方法。通过PSD‑Edit仿真软件，对某地区电力系统数据进行仿真分析，收集所有变电站信息及其出线上的工况潮流数据信息；在仿真软件中按比例增加某一变电站相连新能源厂站的出力，模拟节点受到的潮流冲击；或断开其中某一条线路，模拟线路断线故障。计算节点以及线路的熵值及其权重，得到两者的薄弱指标。最后按照由低到高的顺序将节点以及线路的薄弱指标分别排列，得到两者的薄弱指标表。本发明首次引入潮流通道变量C=1/ln，其中为元件（变电站或线路）相连的潮流通道数，并结合客观熵权法，降低了传统潮流熵法在电力系统薄弱环节识别中应用的误差，为电网监控提供合理依据，具有工业应用价值。
一种基于潮流分布电力系统薄弱环节辨识方法

[发明专利]一种基于多源信息的电力系统暂态稳定评估方法-CN202210105785.3在审
发明人：郑惠萍;刘新元;张超;牛哲文;李瑞;张庚午;张颖;郝鑫杰;赵津蔓;曲莹;闫磊;韩肖清;张一帆;薄利明;暴悦爽;张东霞;李柏堉;杨晶;张仕旻 -专利权人：国网山西省电力公司电力科学研究院;太原理工大学
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： H02J3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种属于电力系统暂态稳定评估的基于多源信息的暂态稳定评估方法。首先通过改变系统运行状态和故障条件，对IEEE39节点系统使用电力系统分析综合程序进行批量时域仿真构造海量数据集。然后综合考虑影响系统暂态稳定的影响因素，将运行信息和故障信息作为卷积神经网络模型的输入特征，为更好实现运行信息和故障信息的综合利用，避免特征维度差别对准确率的影响，采用两种不同的特征融合方案对特征进行分阶段融合，并形成不同的暂态稳定评估模型。再利用训练建立的暂态稳定评估模型，对测试集进行暂态稳定评估，并采用混淆矩阵工具中的准确率、查准率、查全率和指标综合评估模型性能。最后通过t‑SNE算法对建立的暂稳评估模型进行可视化展示。
一种基于信息电力系统稳定评估方法

[发明专利]一种考虑负荷纵向特性的负荷聚类方法-CN201810199636.1有效
发明人：唐文虎;冯志颖;牛哲文;杨毅豪 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2018-03-12 - 公布日： 2021-11-23 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑负荷纵向特性的负荷聚类方法，包括步骤：1)输入n个用户T天内的负荷数据，对数据进行归一化处理，并修正异常尖峰数据；2)计算每一个用户T天内各个时刻负荷均值和负荷方差；3)构建用户的用电行为向量，向量的每一个元素为一个二维实数对，实数对中第一位表征负荷的横向特性，第二位表征负荷的纵向特性；4)计算两个用户之间的综合距离系数，根据得出的距离矩阵进行聚类。本发明对用户用电行为的表征更加准确和科学，符合实际，提高聚类的合理性，为电力调度和需求侧管理提供更有效的信息。
一种考虑负荷纵向特性方法

[发明专利]一种基于深度学习的短期风功率预测方法-CN201810199615.X有效
发明人：唐文虎;牛哲文;冯志颖;杨毅豪 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2018-03-12 - 公布日： 2020-05-22 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度学习的短期风功率预测方法，包括步骤：1)通过计算机输入历史风功率数据以及风速风向等相关天气特征因素，并对获取的数据进行预处理；2)采用卷积神经网络(CNN)对预处理后的数据进行特征提取和挖掘，并形成特征图谱；3)采用深度门控循环单元(GRU)神经网络对特征图谱进行训练建模，通过不断优化调参后建立特征图谱与风电场功率之间的非线性关系，形成短期风功率预测模型；4)利用训练建立的模型，对所需预测的风电场进行一段时间的风功率预测，并产生该风电场的风功率预测结果；5)通过计算机输出风功率预测结果。本发明在预测准确度和预测效率上均有显著提高，为电网合理调度提供依据，具有工业应用价值。
一种基于深度学习短期功率预测方法

[发明专利]一种基于深度学习的电力设备红外图像多目标定位方法-CN201810199434.7在审
发明人：唐文虎;牛哲文;杨毅豪;冯志颖 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2018-03-12 - 公布日： 2018-09-21 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度学习的电力设备红外图像多目标定位方法，包括步骤：1)通过变电站设备检测装置获取标准化的电力设备红外图像；2)建立电力设备红外图像样本库，提取训练集、验证集和测试集；3)建立FASTER‑RCNN深度目标检测神经网络，使用样本库的训练集对所建立的FASTER‑RCNN深度目标检测神经网络进行训练，并通过验证集对模型的过拟合程度进行验证；4)利用训练建立的网络模型，对测试集中的红外图像进行多目标识别与定位，并产生识别结果。本发明利用深度学习算法对输入红外图像进行深度特征挖掘，不依赖于手工提取特征参数，能够有效的并准确的识别并定位各类电力主干设备的区域和位置，从而在一定程度上，缩减人工劳动量。
红外图像电力设备多目标深度目标神经网络训练集验证集样本库变电站设备人工劳动量检测装置深度特征提取特征网络模型学习算法测试集检测拟合主干标准化验证测试学习挖掘

[发明专利]一种输电塔结构力学分析及其App制作的方法-CN201810199614.5在审
发明人：唐文虎;杨毅豪;冯志颖;牛哲文;辛妍丽 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2018-03-12 - 公布日： 2018-09-14 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种输电塔结构力学分析及其App制作的方法，该方法基于COMSOL Multiphysics软件，根据输电塔的结构、杆件截面、材料对其进行建模，通过施加外界荷载，如输电塔、导线和绝缘子的自重，风和覆冰载荷等，对输电塔进行受力分析，生成受力云图、变形云图、结果报告。然后，通过软件内置App开发器，利用表单编辑器和方法编辑器设计输电塔结构受力分析的App。本发明可以广泛应用于输电塔的有限元建模与结构受力分析，同时制作出的App可以使缺乏有限元建模和仿真分析的非专业人员通过快速修改该模型的参数获得计算结果。
输电塔建模结构力学分析受力分析绝缘子表单编辑器输电塔结构参数获得仿真分析覆冰载荷杆件截面结构受力结果报告外界荷载编辑器开发器内置受力制作变形施加应用分析

[发明专利]一种建立三维地形有限元模型的方法-CN201810199452.5在审
发明人：唐文虎;杨毅豪;牛哲文;冯志颖;辛妍丽 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2018-03-12 - 公布日： 2018-09-11 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种建立三维地形有限元模型的方法，包括步骤：1)确定研究目标经纬度范围；2)构建DEM数字高程数据；3)构建目标区域Grid网格数据；4)密化Grid网格数据；5)三维地形的有限元建模。本发明通过改进传统建模的方法，利用COMSOL Multiphysics软件自身特点，提出了一种快速、高精度、高效率的三维地形有限元模型的建立方法。
三维地形元模型网格数据构建建模经纬度目标区域数字高程研究目标高效率密化改进

[发明专利]基于玻尔兹曼分布和多指标评价的稀缺资源分配方法-CN201810199451.0在审
发明人：唐文虎;冯志颖;杨毅豪;牛哲文 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2018-03-12 - 公布日： 2018-09-07 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于玻尔兹曼分布和多指标评价的稀缺资源分配方法，包括步骤：1)输入n个主体的属性数据，每个主体包含m个属性；2)基于熵权法，计算各个属性的相对权重；3)根据所得到的属性权重，对各个主体的属性进行加权求和，得到各个主体的综合指标；4)优化得出最优的玻尔兹曼参数β，计算出各个主体所分配到的资源数量。本发明在若干主体分配有限资源的背景下，建立了一个兼顾公平和效率的分配方案。
分配稀缺资源多指标综合指标属性数据相对权重求和权重加权优化

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