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基于分布鲁棒优化的车-站-网日前能量管理与交易

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电力系统自动化 2024年第5期48卷 11-20页

作者：葛少云杜咏梅郭玥崔凯刘洪李俊锴智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072 国网经济技术研究院有限公司北京市102209

为考虑上级电网电价、光伏出力等多重多层级不确定性对车-站-网互动博弈模型的影响,且充分体现配电网主动管理技术支撑效果,文中提出了一种基于分布鲁棒优化的车-站-网能量管理与交易方法。首先,针对主动配电网内多元主体能量管理与交... 详细信息

为考虑上级电网电价、光伏出力等多重多层级不确定性对车-站-网互动博弈模型的影响,且充分体现配电网主动管理技术支撑效果,文中提出了一种基于分布鲁棒优化的车-站-网能量管理与交易方法。首先,针对主动配电网内多元主体能量管理与交易问题,建立了配电网运营商、充电站和电动汽车的日前市场互动框架。其次,融合主动网络管理技术和网络约束,在配电网运营商与聚合了电动汽车的多个充电站之间构建了以多主体各自利益最大为目标的双层Wasserstein分布鲁棒互动博弈模型。然后,提出了结合Karush-Kuhn-Tucker条件、对偶原理和大M法的化简方法以解决多层级不确定性造成的求解难题,将双层Wasserstein分布鲁棒模型转化为单层混合整数二阶锥规划模型,并利用商业求解器YALMIP/GUROBI进行了求解。最后,通过算例仿真验证了所提模型和方法的有效性。

关键词：分布鲁棒优化能量管理与交易主动配电网互动博弈多层级不确定性

配电网的分布式发电承载能力评估研究现状与未来展望

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电力系统自动化 2024年

作者：刘洪曹睿智韩俊蔡超潘文婕李俊锴智能电网教育部重点实验室(天津大学) 国网江苏省电力公司经济技术研究院

随着“双碳”目标的推进，以分布式光伏、分散式风电为代表的可再生能源发电大规模并网，为配电网规划运行工作带来巨大挑战，配电网的分布式发电承载能力受到越来越多的关注。为此，文中针对相应评估方法及其提升措施的国内外研究现状... 详细信息

随着“双碳”目标的推进，以分布式光伏、分散式风电为代表的可再生能源发电大规模并网，为配电网规划运行工作带来巨大挑战，配电网的分布式发电承载能力受到越来越多的关注。为此，文中针对相应评估方法及其提升措施的国内外研究现状进行综述，并展望未来研究重点。首先，介绍了分布式发电承载能力的影响因素，并描述了分布式发电承载能力的典型刻画方法。其次，分别针对在相关研究中影响承载能力的网侧不确定性与源荷不确定性进行了成果分析和总结。然后，从机理出发，归纳了源、网、荷、储各类主动管理措施在提升承载能力方面的相关成果。最后，对承载能力评估中的多目标协同、多馈线互联、多层级协同3个方面进行了展望。研究结果可为新型电力系统背景下配电网与分布式发电的协同发展提供有益参考。

关键词：配电网分布式发电承载能力评估承载能力提升

基于自适应时段划分的含氢微能网中长期变分辨率调度

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电力系统自动化 2024年

作者：刘洪惠之洲张鹏李俊锴张世达杨白洁智能电网教育部重点实验室(天津大学)

传统微网中长期调度在日能量平衡时难以计及储能的能量循环过程，不仅可能导致日能量平衡方案无法支撑日内初始时段的储能充放策略，而且无法适应电氢相互转换过程的高损耗效应。为此，文中提出自适应时段划分与变分辨率相结合的两阶段... 详细信息

传统微网中长期调度在日能量平衡时难以计及储能的能量循环过程，不仅可能导致日能量平衡方案无法支撑日内初始时段的储能充放策略，而且无法适应电氢相互转换过程的高损耗效应。为此，文中提出自适应时段划分与变分辨率相结合的两阶段随机优化调度方法。首先，针对不确定性“近小远大”问题，建立基于改进鞅模型的源荷出力特性模型。其次，构建含氢微能网中长期调度的两阶段变分辨率随机优化架构，在阶段1提出基于深度神经网络的自适应时段划分方法，在阶段2以系统运行费用最低为目标，结合分时段机会约束分别建立粗、细分辨率随机优化调度模型，后者基于前者决策的储氢设备荷电状态安排各小时的设备出力计划，并提出基于采样法的求解方案。最后，通过算例仿真验证了所提模型和方法的有效性。

关键词：自适应时段划分中长期变分辨率调度改进鞅模型分时段机会约束含氢微能网

基于通信负载站间迁移的配电网与5G基站日前互动运行方法

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电力系统自动化 2024年

作者：刘洪王志杰徐正阳杨白洁李俊锴张世达天津大学智能电网教育部重点实验室天津大学佐治亚理工深圳学院

当前将5G基站作为灵活性资源参与电网互动的研究多关注于5G基站储能资源的利用，忽视了5G基站通信负载的调节潜力。为此，提出了一种基于通信负载站间迁移的配电网运营商(DNO)与移动网络运营商(MNO)日前互动运行方法。首先，构建了DNO-... 详细信息

当前将5G基站作为灵活性资源参与电网互动的研究多关注于5G基站储能资源的利用，忽视了5G基站通信负载的调节潜力。为此，提出了一种基于通信负载站间迁移的配电网运营商(DNO)与移动网络运营商(MNO)日前互动运行方法。首先，构建了DNO-MNO双层互动运行优化模型，其中，DNO综合考虑系统网损成本与5G基站激励成本，以系统N-1安全运行准则为约束，以系统总运行成本最低为目标优化针对5G基站的激励策略；MNO综合考虑5G基站功耗成本与电网需求响应收益，以5G基站净运行成本最低为目标制定5G基站功率运行方案；其次，针对下层MNO 5G基站调度模型存在非凸、非线性约束难以解析求解的问题，提出了一种基于可行域迭代的算法实现对模型的精确求解；再次，提出了基于精英遗传算法的DNO内嵌MNO双层互动模型求解算法；最后，通过算例验证了本文所提方法的有效性和实用性。

关键词：配电网 5G基站负载迁移需求响应可行域

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园区多微网P2P电-碳耦合交易市场设计

高电压技术 2023年第4期49卷 1341-1349页

作者：葛少云程雪颖刘洪李俊锴李吉峰天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司大连116001

针对园区多微网交易多以单纯经济性为导向而忽略碳排放效益的问题,设计了端对端(peer-to-peer,P2P)能量交易与碳交易的耦合市场,以期进一步实现园区低碳运营。首先,基于电力系统在配电网节点处的边际碳排放因子,提出了分布式可再生能源... 详细信息

针对园区多微网交易多以单纯经济性为导向而忽略碳排放效益的问题,设计了端对端(peer-to-peer,P2P)能量交易与碳交易的耦合市场,以期进一步实现园区低碳运营。首先,基于电力系统在配电网节点处的边际碳排放因子,提出了分布式可再生能源发电低碳贡献的度量方法,构建了各微网基于电-碳交易的收益度量模型。其次,运用基于博弈的P2P交易机制,设计了完全竞争条件下保障各微网能够根据实时电-碳价格灵活调整发用电行为与购售角色的日前电-碳联动市场,并证明了所设计市场博弈均衡点的存在性。再次,基于电能和碳配额的供求关系,推导了电价与碳价的表达式,并提出了可有效保证用户隐私的迭代优化算法。最后,通过算例验证了所设计市场可以有力支撑园区多微网交易中经济效益和低碳效益的融合。

关键词：多微网端对端交易碳电耦合不确定性低碳度量分布式求解

柔性互联配电网分布式电源承载能力分布鲁棒优化模型

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电力系统自动化 2023年第13期47卷 140-148页

作者：葛少云侯亭玉吴鸣朱越刘洪李俊锴智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072 国网上海能源互联网研究院有限公司上海市201210

在分布式电源(DG)接入位置未能事先确定的情形下,为给电网公司的DG接入工作提供参考,提出一种计及DG出力不确定性的鲁棒承载能力评估方法。首先,定义鲁棒承载能力以描述适用于任意接入位置的DG最大并网容量,并分析传统求取思路在柔性互... 详细信息

在分布式电源(DG)接入位置未能事先确定的情形下,为给电网公司的DG接入工作提供参考,提出一种计及DG出力不确定性的鲁棒承载能力评估方法。首先,定义鲁棒承载能力以描述适用于任意接入位置的DG最大并网容量,并分析传统求取思路在柔性互联配电网中的局限性,进而构建计及智能软开关和网络重构的min-max双层鲁棒承载能力评估模型。其次,针对DG出力不确定性对评估结果准确性的影响,在双层模型的基础上,增加内层min以找到Wasserstein模糊集内最恶劣的场景,形成min-max-min三层承载能力评估模型。再次,提出基于对偶理论以及McCormick松弛等手段的模型线性化转化方法及在此基础上的系统化求解流程。最后,在IEEE33节点算例上验证了所提模型和方法的有效性。

关键词：柔性互联配电网分布式电源分布鲁棒优化承载能力智能软开关网络重构不确定性

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计及弹性响应的需求侧资源与软开关联合规划

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第5期55卷 462-470页

作者：葛少云李俊锴刘洪王立永王鹏翔王成山天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072 国家电网北京市电力公司北京100031 中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司郑州450007

针对软开关(soft open point,SOP)规划研究中尚未涉及需求侧资源响应特性及其位置选择的问题,提出了一种考虑可平移与可削减负荷资源响应不确定性的联合规划模型和规划运行整体求解方法.首先,基于不同类型负荷的主要构成及需求响应特性... 详细信息

针对软开关(soft open point,SOP)规划研究中尚未涉及需求侧资源响应特性及其位置选择的问题,提出了一种考虑可平移与可削减负荷资源响应不确定性的联合规划模型和规划运行整体求解方法.首先,基于不同类型负荷的主要构成及需求响应特性分析,构建了需求侧资源可平移与可削减两类响应特性的三角隶属度模糊模型;其次,以配电公司年综合费用最小为目标,建立了需求侧资源和智能软开关模糊机会约束规划模型,实现了对需求侧资源投入成本、软开关建设运行费用、网络损耗费用以及弃风弃光成本的综合分析;再次,基于模糊变量的清晰等价类变换、等效替代以及多面体线性化技术,提出了模糊机会约束二阶锥规划模型转化为混合整数线性规划模型的数学方法,实现了规划层与运行层利用CPLEX求解器在Matlab平台的整体求解.最后,结合某地区配电系统实际算例分析了内嵌运行策略的需求侧资源与软开关联合规划结果.算例结果表明:需求侧资源与软开关的联合规划实现了不同规划对象的优势互补,既保证了规划方案的经济性,降低了配电系统的网络损耗,同时也提高了对分布式电源的消纳能力.

关键词：软开关需求侧资源模糊机会约束规划多面体线性化

新一代人工智能驱动下地图学研究的机遇与挑战

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地球信息科学学报 2024年第1期26卷 35-45页

作者：张岸朱俊锴中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

随着生成式人工智能(AIGC)为代表的新一代人工智能的快速发展,加速了各个学科转向人工智能驱动的科学研究,地理空间智能(GeoAI)技术在解决传统制图学任务注定会比传统的方法具有更好的性能,地图学也因此迎来了新的机遇与挑战,产生智能... 详细信息

随着生成式人工智能(AIGC)为代表的新一代人工智能的快速发展,加速了各个学科转向人工智能驱动的科学研究,地理空间智能(GeoAI)技术在解决传统制图学任务注定会比传统的方法具有更好的性能,地图学也因此迎来了新的机遇与挑战,产生智能地图制图新领域,形成智能地图制图学。地图学研究有人工智能传统,但是过去受限于人工智能工具的计算能力等原因,并未取得很大的进展。随着进入智能化时代,人与机器都将成为制图与读图的主体。地图内容的产生经历了专家生成内容和用户生成内容的阶段,正在向人工智能生成内容阶段发展。人工智能与地图传输模型的结合衍生出智能地图传输模型,包括制图信息智能获取、智能制图、智能读图、地图信息智能解读4个环节,进而从这4个方面对智能地图的研究进展进行了分析和梳理。研究显示,使用智能化方法解决地图学问题的研究仍然处于起步阶段,人工智能与地图学结合仍存在诸多挑战,包括缺乏训练数据集、模型算法缺乏泛化能力和可解释性等,这些也是未来可以发展的方向。

关键词：生成式人工智能智能地图制图学地理空间智能智能读图智能制图

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分级监督范式指导下的遥感图像超分辨率方法

遥感学报 2024年第7期28卷 1746-1759页

作者：李明锴徐其志北京理工大学机电学院北京100081

超分辨率技术可提升遥感图像空间分辨率,为基于遥感图像的目标检测、场景分类等任务提供更加清晰的数据集,具有广泛的应用价值。然而,现有基于深度学习的超分辨率方法存在监督次数不足的问题,导致超分辨率重建图像中易出现细节损失和伪... 详细信息

超分辨率技术可提升遥感图像空间分辨率,为基于遥感图像的目标检测、场景分类等任务提供更加清晰的数据集,具有广泛的应用价值。然而,现有基于深度学习的超分辨率方法存在监督次数不足的问题,导致超分辨率重建图像中易出现细节损失和伪细节。针对这一问题,本文提出基于分级监督的遥感图像超分辨率方法(MSSR)。首先,提出了一个分级监督网络架构,通过引入多级真值图像作为监督,为超分辨率过程提供充足的图像细节恢复指引,进而减少超分辨率结果中细节损失和伪细节的出现。其次,为了便于构建级数可变、超分辨率倍数可变的分级监督网络,设计了一个轻量化的、超分辨率倍数可灵活调整的同构超分辨率模块(BSRC)。各级BSRC的网络结构基本相同,便于迁移网络权重,缩短训练时间。最后,针对分级网络超分辨率倍数一定时,网络级数及各级分辨率倍数有多种组合方式的问题,对比多种分级方式下的超分辨率结果,给出最佳网络分级方式。此外,构建了一个包含世界各地复杂细节地面场景的遥感图像数据集(RSSRD)。在该数据集和UCMerced、AID两个公开数据集上进行超分辨率实验,实验结果显示本文方法优于现有常用超分辨率方法。

关键词：遥感图像深度学习分级监督超分辨率多尺度特征提取渐进式网络参数共享迁移学习