高等教育领域数字化综合服务平台
云上高博会服务平台 高校科技成果转化对接服务平台 大学生创新创业服务平台 登录 | 注册
|
搜索
搜 索
  • 综合
  • 项目
  • 产品
日期筛选: 一周内 一月内 一年内 不限
考虑时空关联与数据隐私性的有源配电网分布式光伏功率预测技术
(一)成果背景 分布式光伏可在用户侧就近安装与消纳,减少因长距离输送带来的线路损耗问题,在新型电力系统建设中发挥着重要作用。2021年6月,国家能源局综合司发布了《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,用以推动分布式光伏高质量发展、支撑新型电力系统建设。在该政策的推进下,分布式光伏容量迅猛增长。截至2021年底,国内分布式光伏装机容量已达到107.5GW,约占光伏总装机容量的三分之一,且其增长速度已经超过了集中式光伏。 (二)痛点问题 对于配电网来说,光伏出力易受天气因素影响,具有极强的随机波动特性,大规模分布式光伏接入,一方面加剧了配电网负荷短时波动,影响电力实时平衡,制约负荷预测精度提升;另一方面,分布式光伏出力特性与负荷特性的不匹配造成其难以消纳,为有源配电网运行管理带来严峻挑战。 对于电力市场交易来说,随着新一轮电力体制改革的持续深入,分布式光伏所有者作为售电商参与市场竞争成为必然趋势。分布式光伏出力的不确定性与短时剧烈波动性,使得分布式光伏电站/售电商难以制定合理的市场交易策略与电力交易合同,面临严重的市场风险。 因此,亟需精准的分布式光伏功率预测,为有源配电网调度运行、分布式光伏消纳,分布式光伏参与电力市场等提供有力数据支撑。 (三)技术方案 1、基于变分模态分解与动态图卷积网络的分布式光伏功率预测 首先利用变分模态分解各分布式光伏复杂出力序列分解为相对简单、波动较小的不同频率子序列,以减小场站间关联关系的挖掘难度。然后,基于分布式光伏场站间时空关联性处于动态变化中的考虑,利用全连接神经网络将各节点特征映射到多维空间,而后利用时域卷积挖掘跨节点关联关系,由此以数据驱动方式挖掘各频率下各场站子序列关联性,有效实现子序列动态图结构的构建。最终,基于可用于非欧式空间结构数据建模的卷积神经网络,将其与动态图结构结合,建立考虑动态时空关联性的图卷积预测模型,针对不同频率下出力子序列分别预测,而后重构得到各场站功率进而获取配电网分布式光伏总功率。 2、基于深度联邦学习的分布式光伏发电功率预测 首先,基于长短期记忆神经网络构建时域自编码器模型,该模型编码器用于提取每个时间步输入的时域特征,而后利用解码器将该特征向量转换为输出序列进行未来时间步的预测,自编码能显著增强长短期记忆神经网络的时域建模能力。而后,利用注意力机制解决其在处理长输入时间序列时会导致解码器面临特征冗余问题,且使模型聚焦于对输出更关键的时域特征。由此,利用注意力自编码预测模型通过对时域特征的有效挖掘实现功率预测精度的进一步提升。 在此基础上,开发了用于分布式光伏功率预测的联邦学习框架,在该框架中,本地用户仅需将本地模型进行共享,无需数据的传输,而后由中央服务器进行模型的聚合以实现用户间信息共享。在各本地场站进行注意力自编码预测模型的训练;在中央服务器,基于联邦平均算法实现各本地预测模型的汇聚、全局模型的生成与下发。在保证数据隐私性的前提下取得与传统集中式机器学习训练近似的预测效果。 (四)竞争优势 1、有效表征广域分布式光伏集群间时空关联特征,实现分布式光伏功率预测精度提升。 当缺乏气象实测或预报数据时,考虑分布式光伏时空相关性可有效提升分布式光伏功率预测精度。现有研究多利用各光伏场站地理距离或者整体出力表征时空相关性。这种静态建模方式在分布式光伏出力模式长期稳定的情况下,可以取得较好的预测效果。然而,易受天气因素的影响,分布式光伏出力极易发生短时波动,因而各场站关联性处于动态变化过程。以恒定的场站间关联关系去考虑这种复杂的集群出力序列,显然无法反映天气影响下分布式光伏出力短时变化,难以实现功率预测精度的有效提升。 所提的基于变分模态分解与动态图卷积网络的分布式光伏功率预测方法,利用数据驱动方式实现挖掘各场站间关联特性的动态实时挖掘。在基础上,考虑到不同模态分量下各场站间关联关系的差异性,将各场站原始功率分解为了相对简单、波动较小的不同频率模态分量,减小关联关系的挖掘难度。 2、有效保证各分布式光伏数据隐私性,且能取得与传统集中式机器学习训练方式近似的预测效果 现有的数据驱动预测方法性能在很大程度上依赖于训练数据的数量,因此大多以一种集中的训练方式实现,即中央服务器汇聚来自各场站的运行数据而后进行模型的训练。然而,这种集中训练的方式会期限数据隐私,使用户信息暴露在公共环境而导致被外部攻击者进行数据分析、行为探测等。此外,在竞争激烈的电力市场中,分布式光伏场站所有者可能不愿共享数据。这些因素使传统模型训练方式难以实现。 所提的基于深度联邦学习的分布式光伏发电功率预测方法,利用注意力自编码模型在本地场站进行建模预测,实现对本地功率时域特征的有效挖掘;利用分散式训练的联邦学习框架,实现各场站预测模型信息共享,有效保证本地用户的数据隐私的同时取得不错的预测效果。 创新点 1、考虑了场站间关联关系的动态性。对于分布式光伏,虽然场站数量众多、分布广泛,但是其位置临近,由于云团运动等气象因素导致的相关性较强。所提方法以数据驱动方式根据网络当前的各场站输入功率进行关联关系的动态表征,实现功率预测精度的有效提升。 2、在保障各分布式光伏站点数据隐私应的前提现实现信息共享。利用自编码结构进一步提升LSTM的时间序列建模能力;利用注意力机制模型聚焦于对预测更关键的输入特征,以此实现时域特征的有效挖掘。在此基础上,利用联邦学习框架聚合各本地模型,实现各站点信息聚合,实现精度有效提升。 市场前景 随着新型电力系统建设目标的推进,分布式光伏装机容量呈爆发式增长。所研成果可应用于配电网负荷预测、用户可调度容量评估、激励型需求响应基线负荷估计等场景中,为高比例分布式光伏有源配电网的安全、经济、高效运行,维持电力平衡等工作提供重要参考。同时,随着分布式光伏逐步参与到电力市场,所研成果可为分布式光伏售电商制定最优的交易策略,签订合理的价格合同提供有力数据支撑。综上所述,所研成果市场前景广阔。
华北电力大学 2023-08-10
《关于促进长三角科技创新协同发展的决定》9月1日起施行
以法治力量推动区域科技创新协同发展再添新样本。
云上高博会 2025-08-05
材料学院生物功能材料研究团队在Matter发表中药材料学策略治疗H1N1~MRSA混合感染肺炎成果
临床上,由于病原体与宿主之间复杂的相互作用,病毒-细菌混合肺炎会导致非常高的死亡率,对全世界人类健康造成了严重威胁。在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)全球大流行期间,几乎所有严重的COVID-19患者都因继发性细菌感染而接受抗生素治疗,许多患者死于细菌继发感染而非病毒本身,包括多重耐药细菌感染。
天津大学 2021-09-23
秦岭终南山深埋特长公路隧道2号竖井下洞群建造关键技术
本项成果突破传统公路隧道建造理论瓶颈和技术制约。通过深埋长大公路隧道竖井下洞群安全高效建造理论研究、实用技术和工程应用等创新,在深埋多次跨越既有隧道安全高效建造关键技术方面取得开创性突破,形成了特色鲜明的深埋长大公路隧道安全高效建造技术体系。项目通过中国岩石力学与工程协会鉴定达到国际先进水平,并获得陕西省科技进步一等奖。
西安科技大学 2021-04-11
傲龙一号视觉信息系统为核心的视觉信息产业链
智能机器视觉系统由:成像模块、图像智能分析模块、数据通讯模块构成。图像智能分析模块中,应用了当前国际先进的图像处理、目标检测、三维成像和实时三维位姿高精度计算等算法。
西安交通大学 2021-04-11
空间院MCI团队舱间无线能源传输技术被“羲和号”成功在轨验证
8月30日,我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”成果正式发布。本次发布成果以新型卫星技术、太阳科学探测为主,创下五个国际“首次”,对后续开展太阳空间探测任务及提升我国在空间科学领域国际影响力等具有重要意义。
西安电子科技大学 2022-09-01
转基因抗棉铃虫和红铃虫棉花新品种华杂棉4号
可以量产/n华杂棉4号是以陆地棉B0011品系为母本,转Bt抗虫基因陆地棉118-1品系为父本,进行人工去雄杂交配制的杂种一代优势组合。2009年通过江西省审定,同时获得农业转基因生物生产应用安全证书。产量表现:2006-2007年参加江西省棉花区域试验,平均亩产122.3kg/666.7m2。纤维品质(HVICC标准):平均长度29.2mm,整齐度84.8%,比强度30.5cN/tex,伸长率为6.8%,马克隆值为5.0,反射率为73.1%,黄度为8.6,纺纱均匀性指数为140.3。枯萎病相对抗指
华中农业大学 2021-01-12
一周科创资讯|11月1日-6日
一周高等教育科技创新政策、热点新闻导读
高教科创 2022-11-07
O型口蹄疫VP1基因的多价混合DNA疫苗
各种病毒性疫病在世界各地 不断爆发,造成了惨重的损失, 并对人类健康造成了严重威胁。 由于病毒的快速变异,一般的疫 苗会丧失保护作用。
中山大学 2021-04-10
结合IGF-1C多肽的可注射性水凝胶
本发明涉及一种结合胰岛素样生长因子C结构域多肽(IGF-1C)的壳聚糖水凝胶,其具有良好的细胞相容性和生物活性。这类活性水凝胶具有可注射性,能够作为载体材料,促进干细胞对组织损伤的治疗效果。其为移植干细胞提供适宜的组织再生微环境,从而提高移植干细胞的存活率。增加干细胞在损伤区内的存活及驻留,促进移植细胞存活、增殖,减少凋亡,促进损伤部位血管新生以及功能恢复,进而提高干细胞移植治疗组织损伤的治疗效果。此外,移植后水凝胶并没有促进干细胞发生不良分化。
南开大学 2021-04-10
首页 上一页 1 2
  • ...
  • 53 54 55
  • ...
  • 81 82 下一页 尾页
    热搜推荐:
    1
    云上高博会企业会员招募
    2
    64届高博会于2026年5月在南昌举办
    3
    征集科技创新成果
    中国高等教育学会版权所有
    北京市海淀区学院路35号世宁大厦二层 京ICP备20026207号-1