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考虑不确定性的综合能源系统日前优化调度研究

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考虑不确定性的综合能源系统日前优化调度研究

作者：张章煌浙江大学

学位级别：硕士

随着能源安全和环境污染问题的矛盾越发凸显,综合能源系统作为实现可再生能源消纳和区域稳定供电、供冷、供热技术一体化的主要技术手段,成为了能源领域的研究热点。为了提高可再生能源的消纳规模,充分利用多种能源的耦合性,提高能源利... 详细信息

随着能源安全和环境污染问题的矛盾越发凸显,综合能源系统作为实现可再生能源消纳和区域稳定供电、供冷、供热技术一体化的主要技术手段,成为了能源领域的研究热点。为了提高可再生能源的消纳规模,充分利用多种能源的耦合性,提高能源利用率,本文从提高系统的稳定效益和经济效益角度出发,围绕考虑不确定性的综合能源系统日前优化调度方法展开研究,主要工作如下:(1)针对可再生能源的间歇性、负荷预测的波动性、机组故障的随机性等不确定性因素,结合态势感知的风险分析能力,构建基于态势感知的综合能源系统优化调度模型。在模型中,添加了态势要素觉察模块对于不确定性因素的建模与态势理解模块的风险协调约束方程,同时将综合能源系统的风险指标转化为风险费用计入目标函数之中。算例分析验证了该方法的有效性,且兼顾了决策的安全性和经济性(2)为了便于综合能源系统的能量流分析、优化运行、需求侧管理,提出了一种改进的能源集线器模型,并对其进行了精确的建模,实现多种能源类型的转化、输送、存储、分配功能。再引入不同储能设备的参与因子来评价不同设备对于平抑不确定性波动的能力,构建了基于能源集线器的综合能源系统可调鲁棒日前调度模型,利用对偶原理将鲁棒约束转化为混合整数规划。通过算例分析了优化结果的多能互补情况、不同储能设备的参与因子分布,降低了系统的备用,提高调度经济性。(3)在上述研究的基础上,参与研发了浙江大学华南工业技术研究院智能电网中心的MI-5000综合能源管理系统,研究了可再生能源预测、优化调度的实际工程应用,将光伏出力预测、负荷需求预测、优化调度等研究成果进行了工程化的系统模块实践,并对系统的功能架构、开发软件配置、实际功能效果进行了详细的介绍说明。研究成果能够为国内综合能源系统的管理控制提供了一种通用有效的手段,提高综合能源系统的管理效率和经济效益。

关键词：综合能源系统优化调度不确定性因素态势感知能源集线器工程应用

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兼顾抗毁度的含风电配电网多目标重构

电力系统保护与控制 2019年第4期47卷 1-8页

作者：李晏君张章煌陈玮郭创新朱炳铨童存智浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 国网浙江省电力公司浙江杭州310007

为了通过配电网重构提高供电可靠性,从网络保持连通性及抵御破坏能力的角度,引入网络抗毁度指标作为配电网重构的一个新目标函数。通过有权网络的边权值和节点位置重要度求解网络抗毁度,同时考虑风电出力的随机性和间歇性,对该指标进行... 详细信息

为了通过配电网重构提高供电可靠性,从网络保持连通性及抵御破坏能力的角度,引入网络抗毁度指标作为配电网重构的一个新目标函数。通过有权网络的边权值和节点位置重要度求解网络抗毁度,同时考虑风电出力的随机性和间歇性,对该指标进行修正。建立了兼顾抗毁度的含风电配电网多目标重构模型,并采用改进和声搜索算法来求解此模型。给出了多目标重构的帕累托最优解集,供决策者根据实际情况选择。通过对33节点系统的算例分析,验证了所提模型求解方法的有效性与合理性。

关键词：配电网重构抗毁度帕累托最优解多目标自适应参数

多跳D2D组网下基于数据驱动的配电网在线异常检测

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重庆邮电大学学报（自然科学版） 2022年第3期34卷 543-552页

作者：张章煌夏炳森周钊正国网福建省电力有限公司经济技术研究院福州350012

随着配电网数据信息的急剧增长,为了保证配电网供电可靠性,在配电网和基站间建立多跳D2D网络进行数据传输,提出多跳D2D组网下基于数据驱动的配电网在线异常检测方法。因配电网中每个时刻都会产生新的测量数据,提出一种基于一类支持向量... 详细信息

随着配电网数据信息的急剧增长,为了保证配电网供电可靠性,在配电网和基站间建立多跳D2D网络进行数据传输,提出多跳D2D组网下基于数据驱动的配电网在线异常检测方法。因配电网中每个时刻都会产生新的测量数据,提出一种基于一类支持向量机的配电网运行状态在线检测算法,该算法可根据每个时间周期智能电表上报的用电数据更新模型参数,实时推测配电网当前的运行状态。为了保证用电数据的正常传输,提出基于双边主成分分析的在线流量监测方法监督多跳D2D组网的流量状态。通过仿真实例验证,证明了提出的基于数据驱动的配电网在线异常检测算法可在提高检测速率和精确度的同时节约大量的计算时间和存储空间。

关键词：配电网多跳D2D组网在线检测一类支持向量机双边主成分分析

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基于混合整数二阶锥的配电-气网联合规划

电力自动化设备 2019年第6期39卷 1-11页

作者：周贤正郭创新陈玮李晏君张章煌赵达维张文涛刘旭娜浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 国网四川省电力公司经济技术研究院四川成都610041

提出了一种考虑配电网重构及小时级潮流变化的配电-气网(EGDN)联合规划模型。一方面,融入配电网重构来优化系统的运行状态,两网协同规划能发挥不同能源间的互补共济作用,提升系统的可靠性和运行效率;另一方面,所提模型考虑小时级配电网... 详细信息

提出了一种考虑配电网重构及小时级潮流变化的配电-气网(EGDN)联合规划模型。一方面,融入配电网重构来优化系统的运行状态,两网协同规划能发挥不同能源间的互补共济作用,提升系统的可靠性和运行效率;另一方面,所提模型考虑小时级配电网和配气网的潮流方程,以精细化描述系统的运行状态。为了求解该非线性非凸模型,适当松弛原问题,将其转换为可直接求解的混合整数二阶锥规划(MISOCP)问题。仿真结果表明所提规划模型显著提升了系统的可靠性,降低了相关设备的配置容量,减少了能量传输损耗,降低了总体规划与运行费用,证明了MISOCP模型与简单的混合整数线性规划模型相比,更能获得满足实际工程需求的规划方案。

关键词：配电-气网配电网重构综合能源系统配电网配气网混合整数二阶锥规划联合规划模型

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电网企业数字化转型成熟度评估理论及应用

系统管理学报 2023年第6期32卷 1213-1221页

作者：张章煌唐元春林文钦周钊正黄冬梅国网福建省电力有限公司经济技术研究院福州350012 上海电力大学电子与信息工程学院上海200090

针对现有企业数字化成熟度评估模型的所选取指标不全面、主客观权重设定不合理等问题,提出基于电网企业的数字化转型成熟度评估模型。考虑影响电网企业数字化转型的关键因素,构建电网企业数字化转型成熟度评估模型指标体系;利用层次分... 详细信息

针对现有企业数字化成熟度评估模型的所选取指标不全面、主客观权重设定不合理等问题,提出基于电网企业的数字化转型成熟度评估模型。考虑影响电网企业数字化转型的关键因素,构建电网企业数字化转型成熟度评估模型指标体系;利用层次分析法和反熵权法,完成评估指标主客观权重的计算。在此基础上,结合动态反馈的思想,运用面板门限模型,将主客观权重的占比与相应阶段的动态目标深入融合,使评估结果的准确性得到极大提高。案例分析表明,该模型可以实现基于各阶段目标的动态调整,保障电网企业数字化转型成熟度评估结果的准确性,为优化电网企业数字化转型路线提供决策支持和理论支撑。

关键词：电网企业数字化转型成熟度评估模型动态反馈

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基于园丁图法的配电网多目标重构

农村电气化 2018年第8期 9-14页

作者：李晏君张章煌郭创新朱炳铨童存智浙江大学浙江杭州310027 国网浙江省电力公司浙江杭州310007

以网损,最小节点电压,操作开关次数,负载率离散度为目标函数,提出了一种基于园丁图法的配电网多目标重构方法。通过引入园丁图分析网络结构,消除开关组合,缩小了搜索空间。通过学习搜索过程已有信息产生自适应参数,改进了和声搜索算法... 详细信息

以网损,最小节点电压,操作开关次数,负载率离散度为目标函数,提出了一种基于园丁图法的配电网多目标重构方法。通过引入园丁图分析网络结构,消除开关组合,缩小了搜索空间。通过学习搜索过程已有信息产生自适应参数,改进了和声搜索算法来求解此模型,避免陷入局部最优,提高了算法效率。使用帕累托最优解的概念平衡多个目标之间的矛盾。通过对33节点系统的算例分析,验证了本文方法的有效性。

关键词：配电网重构园丁图法帕累托最优解多目标自适应参数

微电网的氢-氨混合储能系统容量优化配置研究

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广东电力 2024年第7期37卷 42-49页

作者：曾振松郑洁云魏鑫薛静玮沈豫张章煌林文彬陈若晨国网福建省电力有限公司福建福州350003 国网福建省电力有限公司经济技术研究院福建福州350012

随着我国分布式可再生能源装机规模的爆发式增长,对微电网高渗透率可再生能源消纳的需求逐渐提高。为了提高微电网的风光消纳能力,构建含氢氨混合储能系统(hydrogen-ammonia hybrid energy storage system,hydrogen-ammonia HESS)的微... 详细信息

随着我国分布式可再生能源装机规模的爆发式增长,对微电网高渗透率可再生能源消纳的需求逐渐提高。为了提高微电网的风光消纳能力,构建含氢氨混合储能系统(hydrogen-ammonia hybrid energy storage system,hydrogen-ammonia HESS)的微电网结构,提出氢氨混合储能系统的容量优化模型,以微电网的综合成本最小为目标函数,以风电消纳率为重要指标,并对氢氨混合储能系统的容量优化模型进行求解。通过算例分析,验证所构建的含氢氨混合储能系统的微电网在经济性和风电消纳两方面,均比仅含氢储能系统或氨储能系统的微电网更加有效。

关键词：氢储能氨储能混合储能系统容量优化配置风电消纳微电网规划

计及极端天气影响的中短期安全约束机组组合研究

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电气自动化 2019年第4期41卷 37-39页

作者：陈冰松张章煌章禹郭创新徐立中浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 国网浙江省电力公司浙江杭州310007

作为编制发电计划的核心环节,安全约束机组组合(SCUC)已经得到广泛的应用。但对于传统的SCUC算法来说,由于没有考虑到故障线路停运的概率,当电力系统受到极端天气影响时,求解出的结果可能与实际情况有较大差距。通过引入极端天气下的线... 详细信息

作为编制发电计划的核心环节,安全约束机组组合(SCUC)已经得到广泛的应用。但对于传统的SCUC算法来说,由于没有考虑到故障线路停运的概率,当电力系统受到极端天气影响时,求解出的结果可能与实际情况有较大差距。通过引入极端天气下的线路停运模型以及基于线路停运概率的越限风险指标,提出一种计及极端天气影响的中短期SCUC模型。算例表明,采用该模型求解极端天气影响下的SCUC问题,具有运算规模小、求解效率高和安全性好等优点,可帮助调度员快速做出安全经济的机组运行决策。

关键词：安全约束极端天气概率因素中短期风险

长江经济带生态系统健康时空格局及其影响因素

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中国农业大学学报 2025年第1期 188-205页

作者：戴永务朱玮晗杨舒棋黄纪星易祥发林金煌福建农林大学经济与管理学院福建农林大学数字经济学院

为保障区域生态系统健康和可持续发展，以长江经济带为研究区，构建“活力—组织—恢复力—生态系统服务”的生态系统健康评估体系，分析2000、2010和2020年长江经济带生态系统健康的时空演变特征，并运用地理探测器和地理加权回归模型... 详细信息

为保障区域生态系统健康和可持续发展，以长江经济带为研究区，构建“活力—组织—恢复力—生态系统服务”的生态系统健康评估体系，分析2000、2010和2020年长江经济带生态系统健康的时空演变特征，并运用地理探测器和地理加权回归模型，解析其主要影响因素及其空间分异特征。结果表明：1)2000—2020年，长江经济带的生态系统健康状况呈现整体略微下降的趋势，由2000年的0.588下降到2020年的0.569;2）整体上，长江经济带生态系统健康具有较强的空间正相关性，其空间集聚效应呈现出“南部高，北部低”的基本趋势，高-高集聚主要分布在中游和下游的南部地区，低-低集聚区域主要分布在下游的北部地区，而低-高集聚和高-低集聚则呈零散分布；3）长江经济带生态系统健康的主要影响因素表现为：植被覆盖度>城镇化>人口密度>高程，且各驱动因子对生态系统健康的影响存在明显的空间异质性。本研究阐明了2000—2020年长江经济带生态系统健康的时空格局及其影响因素，可为长江经济带制定差异化、精细化的生态管理策略提供依据。

关键词：生态系统健康时空格局地理探测器地理加权回归模型长江经济带

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