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追踪能源领域最新技术、论文、代码与数据集

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Tools to Explain Neural Networks for Power System Dynamics用于解释电力系统动态神经网络的工具

本文针对电力系统动态机器学习替代模型难以解释的问题,将小信号特征值分析与NTK方法相结合,从模态角度揭示误差收敛特性,并说明物理刚性和时间尺度分离如何转化为NN训练中的优化刚性。在此基础上,研究提出自适应损失加权策略,并解释ActNet等结构感知架构相较普通NN的性能优势。相关方法在\acp{SM}和电力电子变流器的物理信息替代模型上得到评估,可为物理感知的NN架构与训练策略设计提供系统化分析依据。

方法优化与强化学习 · 物理与数据融合场景规划与仿真 · 优化与决策 · 控制与自治
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Keeping Data Centers Online in Weak Grids: PLL-Free VM-DPC With Adaptive Reactive-Power Support for Centralized UPS Systems弱电网下保障数据中心持续运行:面向集中式 UPS 系统的无 PLL VM-DPC 与自适应无功功率支持

本文面向弱电网中的集中式 UPS 数据中心供电系统,提出具有自适应无功功率支撑的无 PLL VM-DPC 前端整流器控制策略。MATLAB/Simulink 开关级仿真及 OPAL-RT 实时验证表明,传统 PI 控制在 SCR<=2 时可能失稳并引发直流母线振荡,而所提策略可稳定 PCC 电压、提高系统阻尼,并保障动态 AI/IT 负载的可靠供电。

场景诊断与安全 · 控制与自治
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FarSky: Task-Aware Latent-Space Coupling for Generative Intra-Hour Solar ForecastingFarSky:面向生成式小时内太阳能预测的任务感知潜在空间耦合

FarSky是一种面向小时内太阳辐照度预测的生成式框架,通过多任务自编码器联合学习图像重建与辐照度估计的任务感知潜在表征,并利用潜在扩散模型生成未来状态。该方法可同时提供确定性与概率预测,在两个独立测试集上实现最佳综合性能,预报技能最高提升11个百分点,爬坡事件检测的F1分数超过60%。

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Energy Efficient AI-Enabled Wireless Sensor Networks for Mission Critical Environments: A Systematic Review across Smart Grid, AI, and Urban Infrastructure Applications面向任务关键型环境的节能型AI赋能无线传感器网络:智能电网、AI与城市基础设施应用的系统综述

本综述系统分析了2023—2026年任务关键型环境中节能型AI赋能WSNs的50篇DOI索引研究,涵盖智能电网、电力电子及城市基础设施等应用。研究显示,路由与聚类、边缘AI、强化学习、模糊逻辑、元启发式优化及AI安全机制有助于提升能源效率,但必须统筹安全性、时延与可靠性。未来应重点发展轻量级、可解释、安全并经过实际现场验证的AI驱动WSN架构。

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A Stackelberg-Bayesian Capacity-Market Game of Carbon Regulation and Second-Life Battery Investment under AI Data-Center Load GrowthAI数据中心负荷增长下碳监管与梯次利用电池投资的斯塔克尔伯格-贝叶斯容量市场博弈

本研究针对AI数据中心负荷增长带来的系统成本与碳排放压力,建立三层Stackelberg–Bayesian容量市场博弈模型,刻画监管机构、ISO容量市场与技术投资者之间的决策互动。模型重点评估碳税、可再生能源补贴及梯次利用电池(SLB)补贴对新增容量技术构成、投资与运行、利润和碳排放的影响,并从成本效益与减排效果两个维度比较不同政策情景。

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Hierarchical Constrained Reinforcement Learning with Dynamic Boundary for Spatio-Temporal Vehicle-to-Grid Scheduling面向时空车辆到电网调度的动态边界分层约束强化学习

本文提出HPC-RL分层约束强化学习框架,用于解决大规模EV参与V2G时空耦合调度中的约束满足与计算效率问题。该方法通过上层广义约化梯度RL严格执行电网空间硬约束,并利用下层动态边界策略保障单辆EV的时间充电需求。IEEE 14、30及改进的141节点系统实验显示,HPC-RL全面优于模型预测控制和先进安全RL基线,可实现近似最优调度,将在线计算时间由数小时降至数分钟,同时实现接近零的约束违反率和接近100%的充电需求满足率。

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Process-Knowledge-Embedded Safe DRL for Real-Time Dispatch of Process Loads in Industrial Microgrids面向工业微电网过程负荷实时调度的过程知识嵌入式安全 DRL

本文面向工业微电网中炼钢工艺负荷的实时调度,提出嵌入工艺知识的安全深度强化学习框架。该框架通过动作空间设计、工艺距离引导的安全动作处理、递归可行性保障,以及融入PPO的修正预算与原始-对偶更新,在确保生产过程持续可行的同时降低购电成本。真实数据验证显示,该方法实现零工艺损失,并较基于规则的调度和滚动MILP分别节省49.2%和25.9%的购电成本。

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Bridging Artificial Intelligence and Power Systems Education Using a Hands-On Executable Framework利用可动手实践的可执行框架连接人工智能与电力系统教育

本文面向电力系统AI教育中的入门障碍,提出一个以工程基础人工智能(EGAI)为理念的开放、可执行实践框架。该框架通过难度递进的Jupyter notebook模块,将DNN、CNN、DRL和PINNs等方法应用于负荷曲线拟合、5母线潮流代理、电池储能控制、优化和摇摆方程求解,并支持本地及Google Colab运行。调查结果及IEEE PES课程推广数据表明,电力领域对可复用、面向实践的AI教学资源存在显著需求。

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Physically Consistent SINDy (Sparse Identification of Nonlinear Dynamics) for Microgrid Identification and Real-Time Frequency Control面向微电网辨识与实时频率控制的物理一致性 SINDy(非线性动力学稀疏辨识)

本文提出一种具有物理一致性的稀疏非线性动力学辨识与控制框架PC-SINDYc,用于含分布式能源的微电网建模和实时频率控制。该方法结合物理引导函数库、全最小二乘回归、随机抽样一致性和MPC,可在噪声、延迟及约束激活条件下稳健辨识频率动态,并保证系统在温和条件下渐近稳定。4母线和13母线微电网仿真显示,该方法对未见扰动具有良好的控制效果,优于PI、传统SINDYc和先进强化学习方法。

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Assessing the Generalization of Graph Neural Networks for Fault Location Across Increasing Distributed Energy Resource Penetration Levels图神经网络在不同分布式能源资源渗透率下故障定位的泛化能力评估

本文研究图神经网络在DER渗透率从10%提高至50%时的故障定位泛化能力。基于重构的IEEE 123节点馈线实验,STGATv2在同分布场景下取得92%—94%的宏平均F1分数,并在跨渗透率和测量噪声条件下显著优于GATv2与GRU。研究发现,高渗透率训练向低渗透率场景的泛化效果优于反向迁移,表明拓扑感知和时空联合建模是提升主动配电网故障定位鲁棒性的关键。

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Machine Learning-Assisted Stability Boundary Determination of Multiport Autonomous Reconfigurable Solar Power Plants机器学习辅助的多端口自主可重构太阳能电站稳定边界确定

本文面向多端口自主可重构太阳能电站(MARS)在多输入电源条件下因子模块电容电压不平衡而产生的稳定性问题,提出ML辅助的EBC判据,并结合改进的EBC准确确定稳定边界、控制EBC启停。PSCAD/EMTDC仿真与cHIL测试表明,该方法可实现电容电压平衡和高效能量管理,拓展MARS的运行范围并保持高效率。

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Agentic Artificial Intelligence for Power Systems: Strategies to Identify and Close Capability Gaps面向电力系统的智能体人工智能:识别并弥合能力差距的策略

本文系统评估智能体AI在电力系统节点规划与并网流程自动化中的能力。基于涵盖六个任务复杂度等级和四种电网规模的测试,研究发现,现有最先进方法仅能在部分电网规模上解决最低两个复杂度等级的问题,表明其距离处理复杂、大规模电力系统任务仍有明显差距。作者据此识别了所需的能力升级,并强调应通过更严格、可复现的测试基准评估技术进展与实际运行就绪度。

场景规划与仿真 · 知识与协同
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Event-Structured Physics-Informed Neural Networks for Differentiable Critical Clearing Boundaries面向可微临界切除边界的事件结构化物理信息神经网络

本文提出ES-PINN,将神经网络结构与故障前、故障中及切除后的电力系统动态事件相对应,并通过精确状态衔接构建可微的CCT边界。该方法支持边界提取、敏感性分析和直接CCT预测,并给出相应误差估计。在多个IEEE节点系统、不同扰动与切除配置下,ES-PINN相较神经代理基线取得了更高的轨迹和稳定边界精度,同时展现出良好的计算效率。

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PowerAtlas: Towards Electricity-Computing Co-Scheduling for Power SystemsPowerAtlas:面向电力系统的电力-算力协同调度

PowerAtlas面向数据中心AI负荷与电网的电力—算力协同调度,将历史实例、领域知识和物理约束集成到LLM智能体中,以生成满足电网规则与计算任务SLAs的可行决策。基于真实数据和包含2,000个最优解实例的ECBench测试,其在十一种LLM及三种开放权重骨干模型上均展现出稳定的可行性与成本优势。

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Emission-Forecasting-Based Spatial-Temporal Carbon Response: A Multi-Agent Attention-Enhanced Deep Learning Framework基于排放预测的时空碳响应:多智能体注意力增强深度学习框架

本文提出一种基于排放预测的主动式时空碳响应框架,利用双阶段注意力增强的深度学习模型及基于LLM的多智能体协作系统预测日前节点碳强度(NCI),并协同调度移动储能系统(MESSs)、分布式数据中心(DDCs)等地理可调度负荷(GDLs)。在改进的IEEE 33节点系统上的仿真表明,当碳调度延迟缩短1小时时,该方法可实现超过30%的减排,推动电力系统由被动碳核算转向主动碳管理。

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A Hierarchical Optimisation Framework for Integrated Electric-Hydrogen-Transport Systems电-氢-交通综合系统的分层优化框架

本文面向电-氢-交通综合系统(EHTS),提出需求驱动的双层分层优化框架:上层采用无需求解器的贪心启发式(SFGH)算法,实时安排EV充电和HV加氢;下层利用深度强化学习(DRL)协同优化电池、储氢罐和光伏发电分配,在满足交通需求的同时降低系统总体运行成本。案例、对比、消融及泛化分析验证了该框架的有效性与鲁棒性,且其调度策略无需重新训练便能适应多种交通需求场景。

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Optimized Fuzzy Logic Approach with the IEEE Key Gas Method for Diagnosing Power Transformer Faults Using Dissolved Gas Analysis基于溶解气体分析的优化模糊逻辑与IEEE关键气体法电力变压器故障诊断

本研究针对IEEE关键气体法(KGM)难以有效处理模糊数据、诊断准确率受限的问题,提出融合模糊逻辑的FL-KGM模型。该模型通过改进隶属函数、优化模糊规则、分离处理CO与CO2,并结合多维气体比值分析和自适应分类框架,提升变压器故障识别与分类能力。真实数据实验显示,其最高准确率达到98.6%,显著优于传统KGM和其他FL方法,可为变压器智能监测与预测性维护提供支持。

场景诊断与安全
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FMOPF: Latent Flow Matching with Constraint-Aware Interaction Priors for AC Optimal Power FlowFMOPF:面向交流最优潮流的约束感知交互先验潜在流匹配

FMOPF是一种面向AC最优潮流的生成式框架,旨在学习给定负荷条件下可行近优解的分布。该方法通过潜在流匹配将高维OPF解流形的压缩与条件生成解耦,并引入约束感知交互先验网络来建模负荷—状态耦合。IEEE测试系统实验显示,FMOPF可改善Newton-Raphson热启动效果、降低生成方法的尾部风险,并在保持完全可行性的前提下扩展至数百个母线的系统。

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A Human-AI Teaming Framework for Deep Reinforcement Learning-Based Voltage Regulation in Distribution Networks基于深度强化学习的配电网电压调节人机协同框架

本文面向高比例DERs接入下的配电网电压调节问题,提出HI-LSAC人机协同框架,将SAC、自适应拉格朗日约束与基于灵敏度的人工指导相结合,并协调控制电容器组和BESS。IEEE 13节点馈线仿真表明,该方法可提升控制安全性与鲁棒性,显著减轻电压越限并降低功率损耗。

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Engineering Trustworthy Agentic AI for Critical Systems面向关键系统构建可信的智能体人工智能

本文围绕关键系统中的可信Agentic AI工程展开,提出由安全、鲁棒性、透明度、问责性以及隐私与安全防护五个维度构成的可信性模型,并将其贯穿从感知到审计的保障流程。通过分析电力系统、自动驾驶车辆/机器人/UAVs、高性能计算和通信网络,研究总结了共性设计模式与失效风险,主张建立类似成熟安全关键型工程分级认证制度的可复用跨领域保障框架。

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