重庆邮电大学 通信与信息工程学院，重庆 400065
针对非线性抑制方法需要先验统计信息确定最佳门限且引起非线性失真的问题，提出一种改进深度神经网络(DNN)的电力线脉冲噪声抑制与补偿算法。首先通过DNN锁定脉冲噪声的位置，然后采用置零法清除该位置的数据，最后对处理后的信号进行非线性失真重构与补偿，并与其它算法进行了仿真对比实验。仿真结果表明：所提算法提升了DNN的识别率，降低了系统误码率，具有较好的鲁棒性。
电力线通信 智能电网 脉冲噪声 深度学习 人工智能 深度神经网络 power line communication, smart grid, impulse nois
1 重庆邮电大学 工业物联网与网络化控制教育部重点实验室, 重庆 400065
2 重庆大学 光电工程学院, 重庆 400044
为了解决智能电网环境下输电线有害振动与工况检测传感器的供电及续航问题, 该文设计了一种压电式振动与磁场复合能量收集的防震锤。防震锤的主压电梁收集输电线振动能量, 副压电梁通过安装磁铁收集输电线电流产生的变化磁场能量, 摆脱了传统收集磁场能量时线圈的使用。对收集器进行有限元仿真分析与实验测试。结果表明, 收集器工作频带更宽, 比传统的单梁输出高54%, 主压电悬臂梁最大输出功率可达到874 μW, 副压电梁最大功率可达到683 μW。
智能电网 悬臂梁 压电效应 振动能量收集 电磁能量收集 宽频带 smart grid cantilever beam piezoelectric effect vibration energy harvesting electromagnetic energy harvesting wideband
国网江苏省电力工程咨询有限公司, 江苏 南京 210024
我国电网技术正朝向信息化与智能化趋势发展, 针对性的管理平台研究是当前最为行之有效的电力相关工程施工与升级方式之一。基于图像识别与物联网技术设计了一个的变电设施管理系统, 其以SURF识别算法提取图像特征点并通过欧式距离法计算特征向量, 进而快速地识别变电设施图像, 以所建立的变电设施管理系统向现场施工人员提供工程情况、设施状态等多样化信息。同时在混合架构下开发智能应用程序, 以支持多种智能移动终端设备使用。本系统的开发与使用可提高涉及变电设施工程的施工效率, 进而降低相关工程施工、改建与监理成本。最后针对某变电站测试所设计的变电设施管理系统, 验证系统可靠性与有效性。
智能电网 图像识别 变电设施 应用开发 管理系统 smart grid image recognition substation facilities application development management system
国网河南省电力公司驻马店供电公司, 河南 驻马店 463000
动态的电费价格是驱使消费者改变用电消费模式的有效手段, 为此, 提出基于增强学习的动态价格优化(RLODP)算法。RLODP算法结合电力服务商的利润和消费者的用电成本, 对电网负载进行管理; 利用增强学习算法, 电力服务商自适应地决策零售价格, 将动态价格问题转化为离散有限马尔可夫决策过程(MDP), 再利用 Q-学习算法解决该决策过程。实验结果表明, 提出的 RLODP算法减少了消费者的用电成本, 实现了电网市场中电力供应与需求之间的平衡。
智能电网 动态需求 电价 增强学习 离散有限马尔可夫决策过程 smart grid demand response electricity price Reinforcement Learning discrete finite Markov Decision Process 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(1): 112
1 华北电力大学 1. 电气与电子工程学院
2 国际教育学院, 河北 保定 071003
为了提高光网络对大规模、差异化电力业务的资源分配能力, 降低大规模业务的算法训练时间, 提出了一种基于多智能体深度确定性策略梯度算法的智能电网光网络资源分配方案。该方案考虑大规模和差异化电力业务, 将智能电网光网络建模成多智能体系统, 以最大化电网公司收益为目标, 建立了智能电网光核心网络切片模型, 进行网络资源分配优化, 并采用条件判断映射, 简化了优化问题。同时, 把不同业务部署到不同智能体中进行运算, 以降低训练时间, 满足网络实时性需求。仿真结果表明, 该算法具有更大的奖励、更低的成本、时延和训练时间。
智能电网 光网络切片 资源分配 多智能体 条件判断映射 smart grid optical network slicing resource allocation multi-agent conditional judgment mapping
1 国家电网公司电力线通信应用技术实验室 北京智芯微电子科技有限公司，北京 102200
2 北京电科智芯科技有限公司，北京 100192
3 吉林大学仪器与电气工程学院，吉林 长春 130026
4 东北电力大学 电气工程学院，吉林 吉林 132012
5 吉林工程技术师范学院 量子信息技术交叉学科研究院，吉林 长春 130052
随着智能电网的快速发展，用于监视电网运行状况的测量设备大规模投入，其产生的海量运行图像等监视数据由于规模大、维度高、数据冗余等问题难以得到有效利用。为了进一步提高电力大数据的分析应用能力，文中提出一种基于深度学习的电网运行图像数据压缩方法，考虑电网图像监视数据在时序上的耦合关联，通过卷积神经网络对电网运行图像数据进行压缩，有效减少了电网运行图像数据的冗余度。与其他方法相比，基于卷积神经网络的图像数据压缩模型不依赖于人工的数据特征提取和工程经验，可以直接以电网中采集到的原始图像数据的灰度函数作为模型的输入，将数据的特征提取和分类合二为一，实现电网运行图像数据的高效、便捷压缩。通过仿真进行了文中所提方法有效性的验证，结果表明，与其他神经网络相比，所提方法在电网图像压缩效率及压缩精度中具有较强优势。
智能电网 深度学习 数据驱动 卷积神经网络 图像压缩 smart grid deep learning data-driven convolutional neural network image compression 红外与激光工程
2022, 51(12): 20220097
国网四川省电力公司信息通信公司, 四川 成都 610061
智能电网技术的发展为电网注入了新的活力, 通过这项技术, 电网不仅实现系统内部通信, 而且控制中心还能监控用户需求, 在高峰时间, 通过短信和邮件向客户发出通知, 提醒用户用电成本将提高。为了帮助用户更好地实现用能设备的合理分配, 改进了现有智能电网系统, 增加了一个拥有单独控制所有负载的控制器。该控制器能检测高峰时间需求, 并通过关闭不需要的负载来减少负载使用, 优先级由用户根据控制策略算法设定, 该算法通过为用户创建多个可能的计划向量来调度负载使用, 从而不增加需求。此外, 控制器还可以监控电能使用情况, 为负载之间创建重要顺序, 从而实现用户侧的智能控制。
智能电网 控制策略 耗电量 电力分布 需求响应 smart grid control strategy power consumption power distribution demand response
国网四川省电力公司信息通信公司, 四川 成都 610061
随着各行各业用电需求的不断增长, 我国的电网规模也不断提升。电网在线运行的历史数据呈现爆发式增加, 在能源大数据背景下如何有效利用历史数据以达到对电网系统在线运行状态的稳定评估是一个巨大的挑战。在能源大数据背景下, 通过采用数据挖掘方法, 建立关联分析模型, 实现了对电网调度运行特点及规律的自动挖掘, 最后采用某省级调度中心5个月的在线历史数据进行离线分析。根据发掘出的电网运行规则表明建立的模型能够提高对电网的在线分析能力, 验证了所提出方法的有效性。
电力系统 数据挖掘 关联规则 调度工作 智能电网 power systems data mining association rules scheduling efforts smart grid
1 新郑市技工学校，河南 新郑 451150
2 中原工学院 信息商务学院，河南 新郑 451150
随着智能电网(SG)的迅速发展，其安全和效率受到广泛关注。在SG中，居住区域内多个智能电表(SM)设备将感测数据传输至控制中心，使得用户数据需经过一些中间节点才到达控制中心。而通过挖掘用户相关数据(URD)，攻击者能够窃取用户的习惯和行为，因此，需要保护用户的隐私。为此，提出面向隐私保护的数据聚合(PPDA)算法。PPDA算法利用群位置隐私(GLP)掩饰由SM产生的数据，并利用Paillier加密系统对用户数据进行保护。此外，PPDA算法无需任何安全信道。仿真结果表明，提出的PPDA算法能够防御偷听攻击和勾结攻击，并控制了计算开销。
智能电网 隐私保护 数据聚合 群位置隐私 Paillier加密 Smart Grid privacy-preserving data aggregation Group Location Privacy Paillier encryption 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(3): 485
1 国网北京市电力公司朝阳供电公司, 北京 100124
2 北京智芯微电子科技有限公司, 北京 100192
为保障传感器安全接入信息内网, 保障数据在传输、存储和使用过程中的机密性、完整性和可用性, 本文在考虑设备性能和数字签名情况下提出了基于多因素的身份认证方案。随后利用椭圆曲线密码系统, 提出了一种基于身份的新密钥建立协议。通过安全性能分析, 与已有经典方案相比, 本文所提方案在面对重播、模仿、中间人攻击 (MITM)和去同步化攻击时更加安全, 且计算时间开销更小。
传感器 状态监测终端 认证方案 密钥建立协议 智能电网 sensor state monitoring terminal authentication scheme key establishment protocol smart grid 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(2): 330
