基于随机决策森林的高压电缆局部放电模式识别北大核心CSCD

不同类型的高压电缆局部放电(简称局放)模式识别是该领域的难题。部分电缆局放类型之间相似度较大,识别困难。针对该问题,文中提出了一种基于随机决策森林(RF)的高压电缆局放模式识别方法。首先,制作了5种高压电缆人工缺陷,结合IEC 60270—2015系统和高频电流互感器(HFCT)进行实验,获取局放数据,并进行局放特征提取。其次,介绍了随机森林算法的原理和基于随机森林的高压电缆局放模式识别流程。最后,基于实验所得数据开展了局放模式识别方法有效性验证,确定了随机森林每个节点处特征子集中特征个数、节点分裂规则、树的棵数3个参数,并与传统的决策树、BP神经网络和支持向量机(SVM)3种方法进行比较。结果显示,与上述3种方法相比,随机森林算法对高相似度局放识别能力更强。     

基于随机生产模拟的微电网储能系统容量优化配置方法研究

针对微电网内风电、光伏、储能系统联合出力随机特性,建立风电、光伏时间尺度下联合出力模型,结合新型储能系统灵活出力的特性,搭建考虑充放电特性及寿命衰减特性的储能数学模型,并以降低弃风、弃光量为原则,提出微电网内储能系统控制策略。最后,基于随机生产模拟方法模拟微电网系统运行状态,为储能系统容量规划提供依据。算例结果表明,该方法可提高微电网系统运行经济性和鲁棒性。     

基于随机森林算法的对冲锅炉出口NOx排放量预测模型研究

对冲锅炉中的仪器测量具有滞后性,导致控制系统作用始终落后于被控对象。为了提前了解对冲锅炉出口NOx排放量随工况变化的趋势,需要对对冲锅炉出口的NOx排放量进行快速并准确地预测。以实际运行的机组数据为基础,采用随机森林（random forest,RF）算法建立1 000 MW对冲锅炉机组的出口NOx排放量预测模型,并使用Spearman系数对对冲锅炉特征进行筛选,进一步降低模型计算时间。结果表明,随机森林模型预测结果的均方根误差为10.182 mg/m3,决定系数为0.913,可见基于特征选取的随机森林模型结构能实现对冲锅炉出口NOx趋势的提前预测。     

燃煤电厂开展大规模碳捕集的技术路线选择及经济敏感性分析

为研究燃煤电厂开展大规模碳捕集的可行性,以某100万t/a的典型碳捕集装置为例,对国内外碳捕集装置的技术路线和经济敏感性进行了分析。结果认为:我国开展大规模碳捕集示范,选择技术路线时,应以改进的化学吸收法碳捕集技术为主;选择吸收剂时,应以得到工业验证的改进型复合胺吸收剂为主,同时可适当考虑未来采用其他吸收剂体系的备用措施;选择节能工艺时,应结合投入和产出比,优先选择烟气预冷、级间冷却、贫富液分流、闪蒸压缩等成熟工艺;投资成本中设备购置费占比高达83.8%,应重点做好关键设备的优化和选型;运行成本中蒸汽和电耗成本占比达到72.8%,项目建设中应优先选择蒸汽和用电成本较低电厂;在敏感性参数波动范围为±10%时,投资成本、单位捕集能耗、蒸汽价格、电价、吸收剂单价对最终碳捕集综合成本的敏感性影响大小分别为6.2、12.4、12.5、8.3、2.0元;蒸汽价格、单位捕集能耗、电价是影响碳捕集成本的显著因素,其次是投资成本、吸收剂单价等。     

渡槽在复合随机作用下的输水功能可靠性研究北大核心CSCD

钢筋混凝土渡槽结构在各类随机因素影响下的可靠性对调水工程的安全运行至关重要。本文基于结构随机动力学与损伤破坏分析领域的最新成果,提出了渡槽结构的复合随机动力分析方法,能够将来自渡槽结构参数的随机性和地震激励的随机性进行合理统一考虑。进一步提出渡槽输水功能可靠性指标,建立其在复合随机作用下的输水功能可靠性计算方法。以运行中的关帝庙渡槽为例,系统开展了渡槽在考虑不同随机因素影响下的输水功能可靠性研究。结果表明,钢筋混凝土渡槽在复合随机作用下的随机动力响应与仅考虑地震激励随机性的计算结果相比具有更显著的变异性,同时钢筋混凝土渡槽可靠性水平分析结果也有所降低;地震激励随机性对渡槽结构响应和可靠性的影响明显大于材料参数随机性的相应影响;在计算渡槽结构输水功能可靠性时全面考虑以上两种随机因素的复合影响是十分必要的。     

长距离输水系统停泵水锤防护多目标优化研究北大核心CSCD

长距离有压输水系统中的水锤现象会导致管道系统振动或破裂,通常需增设水锤防护措施。为保障安全的同时降低水锤防护成本,针对长距离输水系统泵站停泵水锤过程中的水锤防护措施优化问题,提出基于随机森林(RF)算法与快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)协同的多目标优化方法。采用特征线法建立水力瞬变模型,构造期望样本集,利用RF算法拟合优化变量与优化目标间的映射关联。以最大水锤压力值、最大无量纲反转转速和水锤防护成本最小作为构建多目标优化模型目标函数,迭代搜索最优参数集。研究表明,该方法能在短时间内获得各目标均匀分布的停泵水锤防护优化方案集,所得方案满足规范中水锤防护要求,可为长距离输水系统停泵水锤的优化设计提供参考。     

一起风电场跳闸故障引起的继电保护定值配合分析

结合一起风电场３５kV 集电线路零序电流II段保护拒动,３５kV＃１接地变零序电流II段保护动作,停电范围扩大的跳闸事件,分析了风电场小电阻接地系统３５kV 零序电流II段保护定值的配合情况,并根据实际运行情况 给出了新的整定值,同时提出了改进建议.该建议在特殊情况下为零序电流II段保护定值整定及配合提供了解决思路,能有效提高风电场３５kV 系统运行的稳定性.     

组合跳变随机平移宽间隔混沌跳频序列设计

为进一步提高宽间隔跳频序列的性能,基于混沌跳频序列,针对随机平移替代法存在的“窄点”平移与序列平衡性的矛盾问题,提出了一种新的组合跳变随机平移法。该方法在随机平移替代法的基础上取消“窄点”修正,引入组合跳变序列控制频点宽间隔映射。为兼顾组合跳变随机平移法产生序列的平衡性、汉明自相关性和宽间隔特性,构造了跳频序列的复合目标优化函数,引入粒子群算法计算得到最优的序列控制参数。仿真结果表明,组合跳变随机平移法可构造更多的序列,且产生的宽间隔混沌跳频序列具有更好的平衡性、汉明相关性和复杂度,采用粒子群优化获取的控制参数可以实现序列性能的均衡最优。     

TETRA通信与干扰信号智能识别技术

陆上集群无线电(Terrestrial Trunked Radio,TETRA)数字集群通信系统因其开放性易受到内外部电磁干扰。干扰信号的类型多种多样,针对不同的干扰样式,采取的抗干扰措施也各不相同,因此干扰信号的识别具有重大意义。基于此,提出了一种干扰信号智能识别技术。该技术首先对受到不同干扰后的TETRA音频数据进行特征提取,并筛选出具有分类能力的特征,其次使用决策树、支持向量机和随机森林3种分类模型对特征提取后的待测试信号进行智能分类识别。实验结果表明,使用的这3种模型能够有效判断TETRA系统中的信号是否受到干扰,以及受到何种样式的干扰,可为后续TETRA系统中的信号干扰识别提供参考。