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风电外送通道极限传输能力的自适应向量机估计

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电工技术学报 2018年第14期33卷 3342-3352页

作者：邱高刘俊勇刘友波穆钢刘挺坚四川大学电气信息学院成都610065 东北电力大学电气工程学院吉林132012

风电随机性和间歇性导致基于典型方式计算的通道极限输电能力(TTC)有效性降低。提出一种TTC的自适应向量机估计方法,通过风电与负荷场景聚类形成代表性场景,采用重复潮流-二分法计算各场景下含暂稳约束的断面TTC值,经过最大信息系数与... 详细信息

风电随机性和间歇性导致基于典型方式计算的通道极限输电能力(TTC)有效性降低。提出一种TTC的自适应向量机估计方法,通过风电与负荷场景聚类形成代表性场景,采用重复潮流-二分法计算各场景下含暂稳约束的断面TTC值,经过最大信息系数与基于非参互信息的无监督特征筛选后,利用基于网格搜索-遗传算法寻优的自适应支持向量机对TTC进行回归估计。算例验证表明,该方法具备较强的数据拟合能力和非线性泛化能力,在线计算结果精确,能够实现TTC快速在线估计。

关键词：风电极限传输能力运行规则提取自适应支持向量机

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新型电力系统电力电量平衡分析研究综述

高电压技术 2023年第7期49卷 2683-2696页

作者：高红均郭明浩刘挺坚刘俊勇四川大学电气工程学院成都610065

在“双碳目标”的背景下,我国对于新能源的利用得到长足发展,构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统成为首要目标。风光电源出力的强波动性与不确定性的特点,给电力系统电力电量平衡带来全新的“保供难”与“消纳难”挑战,传统电力... 详细信息

在“双碳目标”的背景下,我国对于新能源的利用得到长足发展,构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统成为首要目标。风光电源出力的强波动性与不确定性的特点,给电力系统电力电量平衡带来全新的“保供难”与“消纳难”挑战,传统电力电量平衡分析模式与方法难以适应新能源占比不断提高的新型电力系统应用。为此,面向新能源占比不断提高的新型电力系统提出电力电量供需平衡分析体系。首先,分析了新型电力系统中源、网、荷以及平衡资源各环节的多重不确定性因素;其次,探讨新能源占比不断提高的新型电力系统中电力电量平衡的计算方法;进一步,归纳新型电力系统电力电量平衡的分析方法与供需失衡风险预警模式;最后,对新型电力系统电力电量平衡分析能力提升的措施与建议进行展望,力争为未来新型电力系统规划、运行与仿真分析提供思路。

关键词：新能源占比不断提高新型电力系统电力电量平衡分析平衡资源失衡预警

基于转供逻辑约束的城市电网运行阻塞控制模型

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电力系统自动化 2016年第23期40卷 77-85页

作者：金勇刘友波刘俊勇张曦苏小平刘挺坚四川大学电气信息学院四川省成都市610065 国网成都供电公司四川省成都市610041

针对城市电网日益严重的运行阻塞问题,建立高压配电网负荷转供中独有的顺序、互斥、方向3类逻辑约束,以110kV容量单元的电源选择变量替代传统开关状态变量进行建模,构建了电源替换次数最少、混合减载、负载均衡3种运行阻塞控制模型,结... 详细信息

针对城市电网日益严重的运行阻塞问题,建立高压配电网负荷转供中独有的顺序、互斥、方向3类逻辑约束,以110kV容量单元的电源选择变量替代传统开关状态变量进行建模,构建了电源替换次数最少、混合减载、负载均衡3种运行阻塞控制模型,结合优化操作序列模型以形成完整策略。所提方法虽增加了变量规模,但转供逻辑约束的引入降低了模型非线性程度,使其能用商用优化软件直接求解,速度快且避免了传统方法求解不稳定的问题。利用某城市电网局部系统验证了所提方法的有效性与适用性。

关键词：城市电网高压配电网运行阻塞逻辑约束负荷转供

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基于神经网络预测校核的暂态稳定预防控制

电网技术 2018年第12期42卷 4076-4082页

作者：杨跃刘友波刘俊勇黄震刘挺坚邱高四川大学电气信息学院四川省成都市610065 广东电网有限责任公司电力科学研究院广东省广州市510080 国网宁夏电力有限公司宁夏回族自治区银川市750001

针对电力系统稳定预防控制在线计算的复杂性,提出一种基于神经网络预测校核的在线预防控制决策方法。利用神经网络构建有功出力控制变量与暂稳TSI指标之间的映射关系,基于发电机有功输入实现数据驱动下的暂态稳定快速预测,取代基于微分... 详细信息

针对电力系统稳定预防控制在线计算的复杂性,提出一种基于神经网络预测校核的在线预防控制决策方法。利用神经网络构建有功出力控制变量与暂稳TSI指标之间的映射关系,基于发电机有功输入实现数据驱动下的暂态稳定快速预测,取代基于微分代数方程的求解。在预防控制最优潮流模型中,嵌入离线训练的神经网络暂稳预测模型作为稳定性约束。由于在适应度函数计算中引入神经网络,利用神经网络的快速预测取代传统方法中的时域仿真校验计算,结合智能算法迭代求解时既实现预想故障集下的暂态稳定性校核,又保证较高的求解效率以满足在线计算的需求。模型最终求解结果可作为有效的在线预防控制策略,以保证故障发生后系统的稳定性。最后通过新英格兰39节点测试算例,验证了方法的可行性和有效性。

关键词：暂态稳定预测在线预防控制神经网络发电再调度

考虑CCER收益共享激励火电机组深度调峰的电力系统低碳调度

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电力自动化设备 2024年第9期44卷 121-128页

作者：杨易达高红均刘挺坚郭明浩何为四川大学电气工程学院四川成都610065

在新能源大量接入电力系统的背景下,火电机组深度调峰可提高系统灵活性,但会导致火电机组运行成本增加,降低其积极性。基于现有的碳市场相关政策,引入动态收益共享因子,将新能源机组通过绿电上网而获得的国家核证自愿减排量(CCER)收益... 详细信息

在新能源大量接入电力系统的背景下,火电机组深度调峰可提高系统灵活性,但会导致火电机组运行成本增加,降低其积极性。基于现有的碳市场相关政策,引入动态收益共享因子,将新能源机组通过绿电上网而获得的国家核证自愿减排量(CCER)收益与火电机组共享以补偿火电机组深度调峰成本,并利用与预期风光出力关联的新能源机组满意度来表征它们在进行共享时的意愿变化情况,从而将CCER收益共享激励火电机组深度调峰融入电力系统调度模型。采用场景法表征风光出力的不确定性,并以系统运行成本最低、碳排放最低为多目标,构建电力系统低碳调度模型。通过改进的IEEE30节点系统进行算例分析,结果表明所提方法能鼓励火电机组深度调峰,降低系统碳排放。

关键词：火电机组深度调峰调峰补偿收益共享低碳调度

节点图和边图切换卷积驱动的快速静态安全分析方法

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电网技术 2021年第6期45卷 2070-2079页

作者：杨梅刘俊勇刘挺坚邱高刘友波刘凯四川大学电气工程学院四川省成都市610065 信息与信号处理重点实验室(重庆三峡学院) 重庆市万州区404130

针对预想事故在线分析中,实时性要求和时域方程计算复杂性之间的矛盾,提出了一种基于图卷积神经网络的潮流计算模型,进而实现快速预想事故分析。该方法包含了一个基于节点图和边图切换卷积的快速潮流计算模型,能够实现多场景的新能源出... 详细信息

针对预想事故在线分析中,实时性要求和时域方程计算复杂性之间的矛盾,提出了一种基于图卷积神经网络的潮流计算模型,进而实现快速预想事故分析。该方法包含了一个基于节点图和边图切换卷积的快速潮流计算模型,能够实现多场景的新能源出力、负荷数据与支路潮流、节点电压之间的非线性关系的快速拟合。针对不同预想事故导致的网络结构变化设计了反映拓扑结构变化的矩阵,避免了支路开断导致的边图节点消失,保证了模型的鲁棒性;同时,将荷源数据分离,构造了考虑荷源变化的输入特征向量。IEEE 39、118节点系统算例测试表明,所提出的模型能够适应N–1故障引起网络拓扑结构的变化和新能源的波动性,实现潮流快速拟合,可为预想事故在线分析提供新工具。

关键词：图卷积神经网络预想事故分析深度学习潮流计算

基于特征椭球和支持向量机复合映射的暂态稳定预测模型

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电网技术 2017年第8期41卷 2514-2520页

作者：杨跃刘俊勇黄媛刘友波刘挺坚魏巍四川大学电气信息学院四川电力科学研究院

针对电力系统暂态稳定预测问题,提出基于特征椭球理论(characteristic ellipsoid,CELL)和支持向量机(support vector machine,SVM)复合映射的方法。通过采集系统受扰后的同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)量测数据,将其映... 详细信息

针对电力系统暂态稳定预测问题,提出基于特征椭球理论(characteristic ellipsoid,CELL)和支持向量机(support vector machine,SVM)复合映射的方法。通过采集系统受扰后的同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)量测数据,将其映射至多维样本空间中生成特征椭球。椭球形态的变化能反映出受扰系统在稳定与失稳场景下不同的动态行为,从而识别出系统的暂态稳定性。以包含了系统暂态过程信息的椭球几何属性,如体积、偏心率、中心点、体积变化率等,构造支持向量机评估模型的输入特征,训练所得支持向量机模型能够实现电力系统暂态稳定在线预测。该方法以椭球的动态变化作为暂态稳定判据,利用较少的量测数据就能为暂态稳定识别提供足够的信息量,同时保证较高的准确率。通过IEEE 39节点系统和我国西南某省级区域输电系统的算例测试,验证了方法的可行性和有效性。

关键词：暂态稳定识别特征椭球支持向量机特征选择

基于随机模型预测控制的火电-储能两阶段协同调频控制模型

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电力系统自动化 2023年第3期47卷 86-95页

作者：唐早刘佳刘一奎刘挺坚曾平良王栋杭州电子科技大学自动化学院浙江省杭州市310018 斯蒂文斯理工霍博肯07030美国四川大学电气工程学院四川省成都市610045 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106

相比于单一类型的储能单元,混合储能在提升火电机组灵活性方面具有更优的表现,但不同资源禀赋特性的混合储能与火电机组的配合将显著增加协同调频的难度。因此,提出了一种基于随机模型预测控制的火电-储能两阶段协同调频控制模型,将整... 详细信息

相比于单一类型的储能单元,混合储能在提升火电机组灵活性方面具有更优的表现,但不同资源禀赋特性的混合储能与火电机组的配合将显著增加协同调频的难度。因此,提出了一种基于随机模型预测控制的火电-储能两阶段协同调频控制模型,将整个控制周期划分为粗粒度和精粒度两种不同时间尺度。在粗粒度方面,提出了计及调频信号不确定性的火电-储能调频控制模型,通过构建储能充放电切换模型,限制能量型储能频繁切换,延长其使用寿命,同时引入非预期性约束来获得全场景可行的能量型储能运行状态方案。在精粒度方面,以最小化调频成本为目标,计及设备自身和调频偏差约束,优化求解火电-储能混合系统其余的控制方案。从调节速率、精度与响应时间三个方面,对所提调频控制模型进行调频效果评价。最后,以某地区发电机组实际数据为例进行分析,验证了所提模型调频效果的有效性与经济性。

关键词：随机模型预测控制调频控制火电储能

基于图卷积神经网络的直流送端系统暂态过电压评估

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电力系统保护与控制 2023年第23期51卷 71-81页

作者：刘浩宇刘挺坚刘友波丁理杰史华勃四川大学电气工程学院四川成都610065 国网四川省电力科学研究院四川成都610000

随着新能源接入电力系统并通过直流送出,送端系统的暂态过电压问题逐渐突出。因此,为快速准确估计送端系统在直流闭锁、换相失败等预想扰动场景下各直流近区节点暂态过电压严重度,提出一种基于图卷积神经网络(graph convolutional netwo... 详细信息

随着新能源接入电力系统并通过直流送出,送端系统的暂态过电压问题逐渐突出。因此,为快速准确估计送端系统在直流闭锁、换相失败等预想扰动场景下各直流近区节点暂态过电压严重度,提出一种基于图卷积神经网络(graph convolutional network,GCN)的直流送端系统暂态过电压评估模型。该模型以电网发生直流故障前的潮流状态参数与网络拓扑作为输入特征,可以同时预估电网多个关键节点(如风电场汇集节点)的暂态过电压严重度。利用含跨区直流异步互联的两区域系统进行算例分析,验证该模型可以适应多种网架拓扑结构、不同新能源发电占比等差异化电网运行方式,具有较强的泛化能力。同时,所提模型揭示了对过电压严重度影响最大的关键因素,具有一定的可解释性,可为暂态过电压的预防控制提供有效指导。

关键词：直流送端系统闭锁换相失败暂态过电压深度学习图卷积神经网络

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