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基于CMMOPSO算法的构网型储能接入高比例新能源电网的优化配置

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储能科学与技术 2025年第1期14卷 162-171页

作者：刘默斯孙志媛李今昭郑琨陈立春广西电网有限责任公司电力科学研究院广西南宁530013

构网型储能在新型电力系统中的作用至关重要,比如参与电力系统调频和惯量控制等。然而,构网型储能的调节作用能否充分发挥,取决于其容量和位置是否正确配置。为解决构网型储能接入电网的优化配置问题,本工作研究了构网型储能参与高比例... 详细信息

构网型储能在新型电力系统中的作用至关重要,比如参与电力系统调频和惯量控制等。然而,构网型储能的调节作用能否充分发挥,取决于其容量和位置是否正确配置。为解决构网型储能接入电网的优化配置问题,本工作研究了构网型储能参与高比例新能源电力系统调频的定容选址优化配置方法。首先,研究了高比例新能源下构网型储能参与调频的控制策略,包括构网型储能有功-频率下垂控制策略和构网型储能虚拟同步机控制策略,提出将两种控制策略进行协同使用的综合调频方法。然后,以调频效果指标、电网脆弱性指标和储能经济性为多目标进行优化,采用交叉变异多目标粒子群算法(CMMOPSO),结合逼近理想解排序法(TOPSIS),从解集中根据信息熵法权重,最终得到构网型储能电站选址定容的优化方案。最后,在某区域电网实际算例中进行验证和优化分析。

关键词：构网型储能定容选址高比例新能源

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考虑多能互补的电力电量平衡优化调度策略

中国电力 2024年第1期57卷 115-122页

作者：孙志媛彭博雅孙艳广西电网有限责任公司广西南宁530023

充分发挥不同发电能源和储能设备之间的协同互补潜力,可以缓解高比例可再生能源电力系统中可再生能源出力的波动性给系统电力电量平衡带来的巨大压力。为此,提出了一种考虑多能互补的电力电量平衡优化调度策略。该方法可实现不同时间尺... 详细信息

充分发挥不同发电能源和储能设备之间的协同互补潜力,可以缓解高比例可再生能源电力系统中可再生能源出力的波动性给系统电力电量平衡带来的巨大压力。为此,提出了一种考虑多能互补的电力电量平衡优化调度策略。该方法可实现不同时间尺度下的多能互补,提高系统整体运行性能。首先,考虑新能源出力季节性和短期波动特征,兼顾中长期电量平衡和短时电力平衡,建立系统多时间尺度双层优化调度模型;其次,通过对混合储能系统充放电策略的优化,实现多种储能的互补协调,提高系统运行经济性;最后,利用修改的IEEE-RTS 1979标准算例系统验证所提方法的有效性,验证了不同时间尺度的能源互补和不同储能设备的协调配合,在保证系统平衡的同时,提升系统的经济效益。

关键词：电力电量平衡混合储能系统多时间尺度多能互补优化调度

电能-甲醇跨区协同输运下的电-氢耦合系统调度

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电工技术学报 2024年第3期39卷 731-744页

作者：程欢任洲洋孙志媛夏威夷输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆400044 广西电网有限责任公司南宁530023

针对我国电氢供需时空分布不均导致新能源利用率低、系统运行成本过高等问题,提出一种电能-甲醇跨区协同输运下的电-氢耦合系统调度方法。首先,根据送、受端区域的能源供需特征、电/氢子系统运行特性及甲醇氢载体属性,设计电-氢耦合系... 详细信息

针对我国电氢供需时空分布不均导致新能源利用率低、系统运行成本过高等问题,提出一种电能-甲醇跨区协同输运下的电-氢耦合系统调度方法。首先,根据送、受端区域的能源供需特征、电/氢子系统运行特性及甲醇氢载体属性,设计电-氢耦合系统跨区协同运行机制和调度框架,提出电能-甲醇联合输运下的送、受端供需平衡模型,充分利用甲醇的灵活储运能力促进新能源跨时空消纳;然后,构建电能-甲醇跨区协同输运下的电-氢耦合系统双层优化调度模型,考虑长时间尺度下的电、氢能量平衡,以天为调度尺度建立上层模型,确定甲醇输运和机组起停方案;考虑短时间尺度下的电力平衡、氢供需平衡约束,以小时为调度尺度建立下层模型,确定送、受端系统各小时的运行计划,从而实现异质能源的跨时空协同互补,保障送、受端区域多时间尺度能量供需平衡;最后,基于改进的HRP 38系统进行仿真分析,结果表明电能-甲醇跨区协同输运能够显著提高系统经济运行水平,促进新能源规模化消纳。

关键词：电-氢耦合系统甲醇调度计划供需平衡新能源

基于EMTDC的多馈入直流输电系统仿真研究

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电网技术 2006年第S2期30卷 295-298页

作者：孙志媛梁小冰孙艳广西大学电气工程学院广西省南宁市530004

针对多馈入直流系统中交直流系统间存在复杂的相互关系导致多个逆变站同时发生换相失败的现象,从换流母线电压引起换相失败的机理出发,以CIGRE HVDC标准模型为研究对象搭建了三馈入直流输电系统模型,通过大量的仿真试验总结了交流系统... 详细信息

针对多馈入直流系统中交直流系统间存在复杂的相互关系导致多个逆变站同时发生换相失败的现象,从换流母线电压引起换相失败的机理出发,以CIGRE HVDC标准模型为研究对象搭建了三馈入直流输电系统模型,通过大量的仿真试验总结了交流系统强度和系统间耦合阻抗对多馈入直流输电系统换相过程的影响;此外,对CIGRE模型进行了完善,设计了一套滤波元件,有效滤除了仿真过程中的谐波,提高了试验结果的精度。

关键词：多馈入直流换相失败熄弧角短路比耦合阻抗

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具有三阶收敛速度的潮流算法

电力系统保护与控制 2009年第4期37卷 5-8,28页

作者：孙志媛孙艳宁文辉广西电力试验研究院有限公司广西南宁530023 广西大学电气工程学院广西南宁530004

首次系统地推导了几个具有三阶收敛速度的牛顿类迭代法的多变量矩阵求解格式,并将它们应用于电力系统潮流计算。文中对IEEE14-300节点测试系统和一个实际系统共7个算例进行了仿真测试,结果表明,这些算法具有良好的收敛特性,并且在达到... 详细信息

首次系统地推导了几个具有三阶收敛速度的牛顿类迭代法的多变量矩阵求解格式,并将它们应用于电力系统潮流计算。文中对IEEE14-300节点测试系统和一个实际系统共7个算例进行了仿真测试,结果表明,这些算法具有良好的收敛特性,并且在达到同样精度要求的情况下,它们较之经典牛顿法需要较少的迭代次数。尤其是,算法1和算法5由于在每步迭代中充分利用了Jacobian矩阵三角分解的因子表,提高了潮流计算的速度。最后指出,这些算法在潮流计算中的应用是对潮流计算方法的拓展,本文的研究为这些算法在电力系统中的进一步应用开辟了道路。

关键词：电力系统潮流计算 Newton迭代法三阶收敛性

基于EMTDC的多馈入直流输电系统换相失败的研究

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基于EMTDC的多馈入直流输电系统换相失败的研究

作者：孙志媛广西大学

学位级别：硕士

“西电东送”和全国联网加快了直流输电事业的发展，伴随着一批批直流输电工程的兴建，我国的南方电网和华东电网陆续出现了直流输电系统的新格局——多馈入直流输电系统。随着电力需求的进一步加大多馈入直流输电系统的应用也必将越来... 详细信息

“西电东送”和全国联网加快了直流输电事业的发展，伴随着一批批直流输电工程的兴建，我国的南方电网和华东电网陆续出现了直流输电系统的新格局——多馈入直流输电系统。随着电力需求的进一步加大多馈入直流输电系统的应用也必将越来越广泛。换相失败是直流输电系统普遍存在的故障形式之一。故障使得直流系统在一定时间内出现直流电压降低，直流电流增大，输送功率降，低甚至中断的现象，严重影响了系统的稳定运行。在多馈入直流输电系统中各直流输电子系统之间存在相互作用，故而换相失败有着不同于单馈入直流输电系统的新特点。因此对多馈入直流输电系统换相失败进行深入的研究以减少换相失败的发生具有重要的意义。本文介绍了直流系统的基本组成，常用控制方式及调节特性，并重点介绍CIGRE HVDC标准模型的控制特性，以为后面的仿真做准备。从换流器工作原理出发阐述了换相失败的机理，产生原因及其危害。根据单馈入直流系统熄弧角模型，推导三馈入直流系统逆变侧熄弧角的模型，通过对模型中各参数进行灵敏度计算的方式，揭示了各参数对熄弧角大小的影响，从而分析它们与换相失败之间的联系。为进一步深入研究多馈入直流系统中换相失败问题，本文采用了电磁暂态仿真软件PSCAD／EMTDC，在CIGRE HVDO模型基础上搭建三馈入直流系统的仿真模型，通过一系列典型测试，分析多馈入系统中各子系统逆变侧交流系统强度以及系统间耦合程度，负荷特性等对耦合临界距离的影响，从而分析各因素对于多个逆变站同时换相失败的影响，得出相关结论，以期将来为类似系统的规划和设计提供一些依据。

关键词：多馈入直流输电系统换相失败熄弧角电磁暂态仿真交流系统强度短路比耦合临界距离负荷特性

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SUPA信控管理平台OAM机制的研究

SUPA信控管理平台OAM机制的研究

作者：孙志媛西南交通大学

学位级别：硕士

在“三网合一”的发展趋势下,西南交通大学四川省网络通信技术重点实验室提出了以“面向以太网的物理帧时槽交换技术”（EPFTS—Ethernet-oriented Physical Frame Timeslot Switching）为基础的“单物理层用户数据传输平台的体系结构”... 详细信息

在“三网合一”的发展趋势下,西南交通大学四川省网络通信技术重点实验室提出了以“面向以太网的物理帧时槽交换技术”（EPFTS—Ethernet-oriented Physical Frame Timeslot Switching）为基础的“单物理层用户数据传输平台的体系结构”（SUPA—Single physical layer User Platform Architecture）,采用SUPA体系结构的网络称为SUPANET。采用带外信令控制思想,SUPA将“用户数据交换平台”（U-平台）和“信控管理平台”（S＆M-平台）相分离。为了在SUPANET中能确定虚连接的连通性,有效地检测、确认并定位出源于网络内部的故障,并且可以衡量网络的利用率以及度量网络的性能,SUPANET需要一个OAM机制。本文在SUPANET信控管理平台上定义了OAM的操作、维护和管理机制。 SUPANET专用协议包括服务质量协商协议QoSNP、流量监控与拥塞控制协议TMEP、连接结束协议CEP及入网控制协议ACP等。OAM应该保证这些协议的正常运行。本文针对SUPA OAM机制的研究现状,系统地分析了SUPA网络发展其特定OAM机制的动机和需求,并提出了一个统一的多管理域OAM网络模型;然后讨论了体现SUPA OAM特点的嵌套过程的实现。在此基础上,论文结合原有传送网如ATM（Asynchronous Transfer Mode异步传输模式）、MPLS （Multi Protocol Label Switching多协议标签交换）、以太网、TMPLS、PBT和现有标准中的OAM技术,对SUPA网络中的部分故障管理技术进行了扩展,补充了连续性检查、环回检测、告警指示、远程缺陷指示、链路追踪等适合SUPA网络的OAM工具和方法,并给出了相应的帧封装格式和实现机制。除OAM机制功能的定义之外,本文还对OAM机制在SUPANET中的运行进行了分析,并简要讨论了SUPA OAM的性能管理和保护倒换。最后通过对OAM故障管理的运行进行了仿真,验证了OAM故障管理功能的可行性。

关键词：单物理层用户数据交换平台体系结构面向以太网的物理帧 S&M-平台 OAM机制故障管理

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快速评估电力系统频率稳定性的方法

电网技术 2009年第18期33卷 73-77页

作者：孙艳李如琦孙志媛广西大学电气工程学院广西壮族自治区南宁市530004 广西电力试验研究院有限公司广西壮族自治区南宁市530023

针对动态分析频率稳定性计算费时、无法满足在线应用的难题,从静态分析的角度提出了一种快速评估频率稳定性的方法。该方法以故障后稳态频率或近似故障后稳态频率为评估指标,并以最大故障后波动频率为辅助指标。文中建立的3个指标数学... 详细信息

针对动态分析频率稳定性计算费时、无法满足在线应用的难题,从静态分析的角度提出了一种快速评估频率稳定性的方法。该方法以故障后稳态频率或近似故障后稳态频率为评估指标,并以最大故障后波动频率为辅助指标。文中建立的3个指标数学模型均是代数方程,不包含微分方程。这些指标具有计算速度快、符合物理实际的优点,可以满足大型电网实际在线应用的需要。算例仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

关键词：电力系统频率稳定性调速器励磁系统稳态频率

基于近端策略优化算法的新能源电力系统安全约束经济调度方法

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电网技术 2023年第3期47卷 988-997页

作者：杨志学任洲洋孙志媛刘默斯姜晶印月输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044 广西电网有限责任公司电力科学研究院广西壮族自治区南宁市530000 西安大略大学电气与计算机工程系加拿大安大略省伦敦N6A5B9 四川大学电气工程学院四川省成都市610065

针对高比例新能源接入导致电力系统安全约束经济调度难以高效求解的问题,该文提出了一种基于近端策略优化算法的安全约束经济调度方法。首先,建立了新能源电力系统安全约束经济调度模型。在深度强化学习框架下,定义了该模型的马尔科夫... 详细信息

针对高比例新能源接入导致电力系统安全约束经济调度难以高效求解的问题,该文提出了一种基于近端策略优化算法的安全约束经济调度方法。首先,建立了新能源电力系统安全约束经济调度模型。在深度强化学习框架下,定义了该模型的马尔科夫奖励过程。设计了近端策略优化算法的奖励函数机制,引导智能体高效生成满足交流潮流以及N-1安全约束的调度计划。然后,设计了调度模型与近端策略优化算法的融合机制,建立了调度训练样本的生成与提取方法以及价值网络和策略网络的训练机制。最后,采用IEEE 30节点和IEEE 118节点2个标准测试系统,验证了本文提出方法的有效性和适应性。

关键词：安全约束经济调度深度强化学习近端策略优化算法新能源