检索结果-内蒙古大学图书馆

系统仿真学报 2025年第3期37卷 679-690页

作者：王文文刘向杰孔小兵华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

为应对风电系统经济效益控制和实时性要求的新挑战,针对风力发电控制系统,提出了一种非线性经济模型预测控制策略。在最大化发电功率的同时减少了塔架和齿轮箱等关键结构的疲劳负荷,设计了一个滚动时域估计器为优化提供有意义的初始化... 详细信息

为应对风电系统经济效益控制和实时性要求的新挑战,针对风力发电控制系统,提出了一种非线性经济模型预测控制策略。在最大化发电功率的同时减少了塔架和齿轮箱等关键结构的疲劳负荷,设计了一个滚动时域估计器为优化提供有意义的初始化。优化问题求解方面,利用相邻采样时刻间非线性规划程序的相似性,实现了算法的实时迭代求解。以5 MW风电机组作为研究对象,在ACADOS框架下实时迭代求解最优控制问题。仿真结果表明:所提控制策略能够有效提高系统运行经济效益并且能够实现实时控制。

关键词：风力发电控制系统非线性经济模型预测控制滚动时域估计疲劳负荷实时迭代

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基于多模态的缺陷绝缘子图像的多标签分类

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高电压技术 2025年第2期51卷 642-651页

作者：周景王满意田兆星华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

对巡检图像中绝缘子缺陷准确分类是输电线路自动巡检领域中的关键技术之一。针对传统深度学习的分类方法对文本信息利用不够充分以及绝缘子图像分类标签较为单一的问题,该文首次提出了一种基于多模态的缺陷绝缘子图像的多标签分类方法... 详细信息

对巡检图像中绝缘子缺陷准确分类是输电线路自动巡检领域中的关键技术之一。针对传统深度学习的分类方法对文本信息利用不够充分以及绝缘子图像分类标签较为单一的问题,该文首次提出了一种基于多模态的缺陷绝缘子图像的多标签分类方法。首先,采用一种多模态联合数据增强方法,实现了绝缘子图像和标签文本间跨模态的数据增强。然后,使用Vision Transformer网络提取图像的特征信息和BERT网络提取标签文本的特征信息,充分利用图像和标签文本的特征信息,从不同模态获取全面的信息,提高了网络的分类能力。最后,通过对比学习的方式将图像和文本的特征信息关联,增强网络分类的可靠性的同时,又为分类结果提供了良好的可解释性。实验结果表明,该方法的分类总体准确率达到93.87%,在同一数据集中对比其他模型,分类性能具有明显优势,为多模态技术在电网领域的应用提供了较好的基础。

关键词：绝缘子图像多标签分类多模态对比学习数据增强

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基于改进扩散模型的电力数据超分辨率重建技术

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电力系统自动化 2025年第4期49卷 214-223页

作者：薛彤丹王红齐林海闫江毓姜美静陶顺华北电力大学控制与计算机工程学院北京市102206 华北电力大学电气与电子工程学院北京市102206

对低频电力数据进行超分辨率重建有助于实现电力系统精准的态势感知与决策分析。现有的超分辨率重建算法存在重建效果不够精确、算法通用性不强等问题。因此,提出了一种基于改进扩散模型的电力数据超分辨率重建技术。扩散模型能够捕捉... 详细信息

对低频电力数据进行超分辨率重建有助于实现电力系统精准的态势感知与决策分析。现有的超分辨率重建算法存在重建效果不够精确、算法通用性不强等问题。因此,提出了一种基于改进扩散模型的电力数据超分辨率重建技术。扩散模型能够捕捉到数据中细微且复杂的特征,可在低频数据引导下逐步生成高频电力数据。通过将长短期记忆网络与扩散模型相结合,进一步增强了模型对时序数据的挖掘能力,提高了超分辨率重建能力。使用负荷和谐波两种场景下的电力数据进行算例验证,实验表明所提方法能够精准重建高频数据。同时,模型具备良好的泛化性和灵活性,可应用于未经训练的电气参数和建筑数据,也可以重建不同精度的数据。

关键词：可再生能源超分辨率重建扩散模型电力数据高频数据

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基于静电与声发射传感器的气送颗粒截面分布测量

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仪器仪表学报 2024年第5期45卷 99-109页

作者：钱相臣鲁云龙孙林锋华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

通过气力管道输送固相物料颗粒的方式广泛存在于工业生产过程中。在大尺度气力输送管道中,颗粒流动状态复杂且分布不均,为精确表征管道内颗粒的流动状态,提出一种融合静电传感器和声发射传感器信息的气送颗粒参数分布测量方法。为了获... 详细信息

通过气力管道输送固相物料颗粒的方式广泛存在于工业生产过程中。在大尺度气力输送管道中,颗粒流动状态复杂且分布不均,为精确表征管道内颗粒的流动状态,提出一种融合静电传感器和声发射传感器信息的气送颗粒参数分布测量方法。为了获得颗粒在管道横截面上局部参数信息,将边长为200 mm的方形管道横截面均分为16个静电测量区域和4个声发射测量区域。在30组不同的输送速度和质量流量条件下开展实验研究。结果表明,大尺度方形管道横截面上固相颗粒参数分布不均匀,速度分布情况符合渐扩管道流动规律。结合局部颗粒速度分析质量流量分布的测量结果,发现静电信号与声发射信号的均方根值所表征的颗粒相对质量流量分布变化趋势相同。

关键词：气固两相流颗粒分布静电传感器声发射传感器方形管道

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基于改进麻雀搜索算法的分数阶PID参数整定

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控制与决策 2024年第4期39卷 1177-1184页

作者：陈炫儒吴立飞杨晓忠华北电力大学数理学院北京102206 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

针对分数阶PID控制器的设计问题,提出一种改进麻雀搜索算法(ISSA)对分数阶PID控制器进行参数整定.在麻雀搜索算法(SSA)中引入Chebyshev混沌映射,提高SSA的种群多样性和全局搜索能力;采用自适应t分布和萤火虫算法,设置转换概率p使二者交... 详细信息

针对分数阶PID控制器的设计问题,提出一种改进麻雀搜索算法(ISSA)对分数阶PID控制器进行参数整定.在麻雀搜索算法(SSA)中引入Chebyshev混沌映射,提高SSA的种群多样性和全局搜索能力;采用自适应t分布和萤火虫算法,设置转换概率p使二者交替执行,提高SSA的收敛精度和寻优性能.对10个基准测试函数进行寻优,结果表明相较于已有的4种经典算法,ISSA在收敛速度、收敛精度、全局搜索能力等方面均有较大提升.最后,对两类被控系统进行仿真分析,相比现有成果,证实了ISSA算法对求解分数阶PID控制器参数整定问题的有效性和实用性.

关键词：分数阶PID控制器改进麻雀搜索算法自适应t分布萤火虫算法基准函数寻优参数整定

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基于溯源图和注意力机制的APT攻击检测模型构建

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通信学报 2024年第3期45卷 117-130页

作者：李元诚罗昊王欣煜原洁璇华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

针对现有攻击检测方法难以应对持续时间长、攻击手段复杂隐蔽的高级持续威胁的问题,构建了基于注意力机制和溯源图的APT攻击检测模型。首先,基于系统的审计日志构建能够描述系统行为的溯源图;其次,设计优化算法,确保在不牺牲关键语义的... 详细信息

针对现有攻击检测方法难以应对持续时间长、攻击手段复杂隐蔽的高级持续威胁的问题,构建了基于注意力机制和溯源图的APT攻击检测模型。首先,基于系统的审计日志构建能够描述系统行为的溯源图;其次,设计优化算法,确保在不牺牲关键语义的前提下缩减溯源图规模;再次,利用深度神经网络(DNN)将原始攻击序列转换为语义增强的特征向量序列;最后,设计并实现了APT攻击检测模型DAGCN,该模型将注意力机制应用于溯源图序列,利用该机制对输入序列的不同位置分配不同的权重并进行权值计算,能够提取较长时间内的持续攻击的序列特征信息,从而有效地识别恶意节点,还原攻击过程。该模型在识别精确率等多个指标上均优于现有模型,在公开的APT攻击数据集上的实验结果表明,该模型在APT攻击检测中的精确率达到93.18%,优于现有主流检测模型。

关键词：溯源图自然语言处理 APT攻击检测注意力机制

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基于超图Transformer的APT攻击威胁狩猎网络模型

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通信学报 2024年第2期45卷 106-114页

作者：李元诚林玉坤华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

针对物联网环境中高级持续性威胁(APT)具有隐蔽性强、持续时间长、更新迭代快等特点,传统被动检测模型难以对其进行有效搜寻的问题,提出了一种基于超图Transformer的APT攻击威胁狩猎(HTTN)模型,能够在时间跨度长、信息隐蔽复杂的物联网... 详细信息

针对物联网环境中高级持续性威胁(APT)具有隐蔽性强、持续时间长、更新迭代快等特点,传统被动检测模型难以对其进行有效搜寻的问题,提出了一种基于超图Transformer的APT攻击威胁狩猎(HTTN)模型,能够在时间跨度长、信息隐蔽复杂的物联网系统中快速定位和发现APT攻击痕迹。该模型首先将输入的网络威胁情报(CTI)日志图和物联网系统内核审计日志图编码为超图,经超图神经网络(HGNN)层计算日志图的全局信息和节点特征;然后由Transformer编码器提取超边位置特征;最后对超边进行匹配计算相似度分数,从而实现物联网系统网络环境下APT攻击的威胁狩猎。在物联网仿真环境下的实验结果表明,提出的HTTN模型与目前主流的图匹配神经网络相比均方误差降低约20%,Spearman等级相关系数提升约0.8%,匹配精度提升约1.2%。

关键词：高级持续性威胁威胁狩猎图匹配超图

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铁路清洁自洽能源宜能空间识别

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交通运输工程学报 2024年第5期24卷 12-22页

作者：滕婧李龙恺杨淇师瑞峰华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

为了智能识别铁路沿线的清洁自洽能源宜能空间,构建了一个包含210张分辨率为4800像素×2986像素的铁路遥感图像数据集;针对遥感图像处理领域中多尺度融合单元通道信息不兼容的问题,提出了自注意力机制模块,以增强对多尺度特征的捕... 详细信息

为了智能识别铁路沿线的清洁自洽能源宜能空间,构建了一个包含210张分辨率为4800像素×2986像素的铁路遥感图像数据集;针对遥感图像处理领域中多尺度融合单元通道信息不兼容的问题,提出了自注意力机制模块,以增强对多尺度特征的捕捉能力;针对不同尺度高分辨率遥感图像预测结果存在的差异性,提出了多尺度一致性正则化方法(MSCR),以增强模型对不同尺度图像处理的鲁棒性;综合自注意力机制模块与多尺度一致性正则化方法,对经典的图像分割HRNetV2方法进行了改进,构建了MSCR-HRNetV2方法;在自建的铁路遥感图像数据集和公开的Potsdam遥感图像数据集分别对MSCR-HRNetV2方法进行验证。研究结果表明:在铁路遥感图像数据集上,改进的MSCR-HRNetV2方法取得了81.37%的平均交并比,相较于原HRNetV2方法提高了3.13%,与主流图像分割方法DeepLabV3+相比,提高了3.86%;在Potsdam遥感图像数据集上,MSCR-HRNetV2方法的平均交并比达到了75.96%,相比HRNetV2方法提高了2.01%,与DeepLabV3+相比提高了2.19%。可见,改进的MSCR-HRNetV2方法显著提高了高分辨率遥感图像的语义分割性能,从而智能识别铁路沿线的清洁自洽能源宜能空间,为交通能源融合系统的规划和设计提供了重要的技术支撑。

关键词：交通能源融合宜能空间识别 MSCR-HRNet方法铁路遥感图像自注意力机制多尺度一致性正则化

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航拍电力杆塔图像中销钉唯一性识别研究

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电工技术学报 2024年第17期39卷 5450-5460页

作者：阎光伟马颐琳焦润海何慧华北电力大学控制与计算机工程学院北京100096

近年来,基于深度学习的缺陷销钉检测技术在电力杆塔巡检中得到广泛应用。但是该技术只能在图像空间对缺陷销钉进行定位,无法准确给出缺陷销钉在实际电力杆塔中对应销钉的唯一编号。针对该问题,该文提出一种融合深度学习与三维重投影的... 详细信息

近年来,基于深度学习的缺陷销钉检测技术在电力杆塔巡检中得到广泛应用。但是该技术只能在图像空间对缺陷销钉进行定位,无法准确给出缺陷销钉在实际电力杆塔中对应销钉的唯一编号。针对该问题,该文提出一种融合深度学习与三维重投影的缺陷销钉唯一性识别方法。首先通过构建巡检电力杆塔系统的三维模型,进行电力杆塔系统中部件模型的编号获取,以及部件模型三维空间包围盒顶点和中心点坐标的计算;其次,利用YOLOv5模型在图像空间对销钉及上下文相关目标进行检测;再次,通过该文提出的融合结构约束的相机位姿估计算法对航拍图像的相机位姿进行估计;最后,将三维电力杆塔系统中的销钉包围盒按相机位姿进行重投影与销钉检测框进行匹配度计算,在图像空间中输出带有具体编号的销钉检测框。在YOLOv5模型输出的销钉检测框基础上进行销钉唯一性识别,利用仿真数据进行实验得到的唯一性识别正确率为100%,利用实拍数据进行实验得到的唯一性识别正确率为93.3%,验证了该文提出的销钉唯一性识别方法的有效性。通过对缺陷销钉进行唯一性识别,可以减少人工对故障图像的二次审核工作量,并准确地统计缺陷销钉的数量及具体位置信息,为后续故障维修及故障相关性分析等精细化管理提供支持。

关键词：电力巡检销钉检测相机位姿估计唯一性识别

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高速公路自洽能源系统规划中的经济性特点

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交通运输工程学报 2024年第4期24卷 56-70页

作者：黄仙叶笑容纪文童冯璋洁华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

为促进交通与能源融合发展,构建了以风-光-储为供电侧,高速公路用电设备为需求侧,且具有合理运行规则的高速公路自洽能源系统架构;以风-光-储设备数量为规划变量,系统等年值成本为优化目标,缺电概率和弃风弃光量等为约束条件,建立了自... 详细信息

为促进交通与能源融合发展,构建了以风-光-储为供电侧,高速公路用电设备为需求侧,且具有合理运行规则的高速公路自洽能源系统架构;以风-光-储设备数量为规划变量,系统等年值成本为优化目标,缺电概率和弃风弃光量等为约束条件,建立了自洽能源系统的规划模型;将设定的系统运行规则转化成具体的运行策略,以西部某地区风、光历史数据及负荷需求数据为输入,进行了算例仿真。研究结果表明:微电网联通功率上限的提升可使自洽能源系统的经济成本明显下降,当微电网联通功率上限由0增加到1000 kW时,系统等年值成本减少了8.53%;新能源消纳率的提高将造成经济成本抬升,过高的新能源消纳率追求甚至将导致经济成本的急速攀升,弃风弃光量约束力度的加强使新能源消纳率上涨了9.05%,等年值成本随之上涨了73.86%;负荷分级管理的应用可大幅降低系统经济成本,一级负荷的缺电概率上限不变,将二级和三级负荷的缺电概率上限从0分别改设为0.05和0.20时,自洽能源系统的等年值成本甚至减少了90.97%。可见,微电网联通、负荷分级管理的应用以及合理的新能源消纳率要求可使高速公路自洽能源系统规划的成本更具合理性。

关键词：道路工程自洽能源系统微电网群高速公路可再生能源新能源消纳率负荷分级管理

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