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基于绿-碳交易机制的综合能源优化调度方法

计算机仿真 2024年

作者：舒征宇张玉颜李黄强陈林三峡大学电气与新能源学院国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司

“双碳”的提出驱动了我国的电力行业以低碳为目标进行优化，为使综合能源系统(integreated energy system，IES)运行更环保和经济，提出了考虑基于绿色电力证书（green certificate trading，GCT）的阶梯式碳交易机制与计及综合需求响... 详细信息

“双碳”的提出驱动了我国的电力行业以低碳为目标进行优化，为使综合能源系统(integreated energy system，IES)运行更环保和经济，提出了考虑基于绿色电力证书（green certificate trading，GCT）的阶梯式碳交易机制与计及综合需求响应的IES优化调度方法。首先，基于IES的碳能流特性，引入基于GCT的碳交易机制实现系统多能流形式下的碳互补；然后，考虑了电力、燃气和热负荷的柔性供给特性，构建了激励型综合需求响应模型。最后，以综合运行成本最低为目标，建立了考虑电-气-热系统的综合能源系统优化调度模型，并采用CPLEX商业求解器求解，仿真验证所提方法在降低综合能源系统碳排放和优化系统经济效益的有效性。结果表明，提出的绿证—碳交易和综合需求响应的调度方法对系统的环境效益和经济效益都可优化。

关键词：综合能源系统碳交易机制绿色电力证书需求响应优化调度

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计及灵活运行碳捕集电厂的低碳调度模型研究

中外能源 2024年第3期29卷 23-28页

作者：何好李黄强童华敏舒征宇杨世勇三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443000 国网宜昌供电公司湖北宜昌443000

随着“双碳”政策的实施,计及可再生能源的电力系统低碳调度问题逐渐与碳交易市场深度耦合。保留部分燃煤发电对于维持电网稳定运行至关重要,采用碳捕集技术可使火电机组很好地实现碳减排。为此,搭建以综合成本最低为目标的计及灵活运... 详细信息

随着“双碳”政策的实施,计及可再生能源的电力系统低碳调度问题逐渐与碳交易市场深度耦合。保留部分燃煤发电对于维持电网稳定运行至关重要,采用碳捕集技术可使火电机组很好地实现碳减排。为此,搭建以综合成本最低为目标的计及灵活运行碳捕集电厂和风电联合运行的低碳调度模型。首先将火电机组加装分流、储液装置,改造为综合灵活运行的碳捕集电厂,它不仅可实现火电机组的低碳化,还可以利用碳捕集电厂的储液罐进行“削峰填谷”,储液罐的能量时移特性进一步扩大了碳捕集电厂的净出力范围。然后搭配碳交易机制,让碳捕集的低碳效应发挥积极作用。针对大规模风电并网后对系统产生的不确定因素,引入模糊机会约束,将确定性系统约束松弛为模糊参数下的系统约束。在改进的IEEE 30节点系统中进行求解,验证模型的有效性。结果表明,相比纯火电与风电的调度模型,计及灵活运行碳捕集电厂的低碳调度模型能有效降低系统总成本,降低碳排放量,增加风电上网率。

关键词：碳捕集电厂低碳调度模型碳交易机制储液罐能量时移风电并网

基于充电需求时空分布预测的电动汽车充电站规划

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中外能源 2024年第5期29卷 18-26页

作者：刘俊壕杨世勇李黄强舒征宇邵浩然三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443000 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北宜昌443000

电动汽车是实现能源消费侧清洁化的重要抓手。为了适应电动汽车的大规模推广,合理规划充电站布局,提出一种基于电动汽车充电需求时空分布预测的城区充电站规划模型。首先导入车辆、路网、交通等数据,利用蒙特卡洛法生成电动汽车初始电... 详细信息

电动汽车是实现能源消费侧清洁化的重要抓手。为了适应电动汽车的大规模推广,合理规划充电站布局,提出一种基于电动汽车充电需求时空分布预测的城区充电站规划模型。首先导入车辆、路网、交通等数据,利用蒙特卡洛法生成电动汽车初始电量、初始位置和起始时刻,引入转移概率矩阵,配合Dijkstra最短路径算法模拟电动汽车行驶过程。行驶过程中,结合单位能耗模型实时更新电动汽车电量,一旦达到充电阈值,就近充电并记录时段位置,据此生成城区充电需求的时空分布。在此基础上,综合考虑运营商和用户双方利益,以充电站投资成本和用户损失成本最小为目标,将Voronoi图与改进粒子群算法相结合,划分充电站服务范围,对其位置和数量进行寻优,并引入M/M/C排队论优化各站点充电桩数量。将上述模型应用到某市部分城区的充电站规划中,进行仿真分析。结果表明,建立的充电站规划模型能够有效表征充电需求时空分布规律,兼顾了运营商和用户双方利益,既考虑了投资的经济性,又考虑了充电的快捷性,可生成充电站最优数量、位置和容量,可为电动汽车充电站规划提供参考。

关键词：充电站规划充电需求时空分布充电站数量充电桩数量改进粒子群算法

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基于磁控制的非谐WPT系统抗偏移策略

电力电子技术 2024年第5期58卷 35-39页

作者：程江洲吕奥博李振华李黄强三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 湖北省微电网工程技术研究中心湖北宜昌443002 国网宜昌供电公司湖北宜昌443000

针对无线电能传输(WPT)系统耦合线圈偏移导致输出电压增益下降的问题,提出一种基于初级可变电感补偿的WPT系统抗偏移方法。首先,建立T型CLC-S补偿网络拓扑模型,对比分析系统谐振与非谐振工况下互感与电压增益的关系。然后,介绍可变电感... 详细信息

针对无线电能传输(WPT)系统耦合线圈偏移导致输出电压增益下降的问题,提出一种基于初级可变电感补偿的WPT系统抗偏移方法。首先,建立T型CLC-S补偿网络拓扑模型,对比分析系统谐振与非谐振工况下互感与电压增益的关系。然后,介绍可变电感的技术原理,并结合系统互感变化下的电压增益曲线,得到基于初级可变电感的稳压策略。最后,搭建了仿真模型与实验平台,验证了策略的有效性。仿真和实验结果表明,采用所提稳压策略能够有效提升系统在偏移情况下的鲁棒性,相较于实验组,扩宽了互感可变化范围59.35%,恒压输出区间范围内效率稳定保持在81.6%以上。

关键词：无线电能传输抗偏移可变电感

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混合业务下的电力线通信资源优化分配

中国电机工程学报 2010年第10期30卷 92-97页

作者：李黄强孙云莲武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072

充分利用电力线频带资源、提高网络中用户各种业务的服务质量是宽带电力线通信系统的重要目标。讨论了功率谱密度限制条件下正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统中多用户混合业务资源优化分配问题,提出... 详细信息

充分利用电力线频带资源、提高网络中用户各种业务的服务质量是宽带电力线通信系统的重要目标。讨论了功率谱密度限制条件下正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统中多用户混合业务资源优化分配问题,提出一种低复杂度的分配算法。首先,利用相对差额分配算法为用户实时业务进行资源分配以保证服务质量(qualityofservice,QoS);然后对非实时性业务采用比例公平算法分配剩余资源;最后利用比特削减算法控制总的发射功率。在典型电力线信道环境下进行了仿真,结果表明:与已有算法相比,所提出的算法可以有效地保证实时业务的服务质量并在兼顾公平性原则的前提下提高系统的总吞吐量,且具有较低的复杂度;同时,该算法满足电力线通信系统总发射功率和功率谱密度限制的双重约束条件要求,符合宽带电力线通信的要求。

关键词：电力线通信正交频分复用资源分配混合业务:多用户

基于精准气象数据的地区电网短期负荷智能预测系统设计

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中国电力 2022年第7期55卷 128-133页

作者：李丹张远航李黄强童华敏王凌云三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 国网湖北省电力公司宜昌供电公司湖北宜昌443000

基于分时分区精细化气象数据,研发地区电网短期负荷智能预测系统,实现功率曲线的日前精确预测。该系统的特点在于将网供负荷分解为多种功率分量的叠加,并针对各功率分量特点和影响因素,提供多种特征选择模式、预测方法以及历史参照日,... 详细信息

基于分时分区精细化气象数据,研发地区电网短期负荷智能预测系统,实现功率曲线的日前精确预测。该系统的特点在于将网供负荷分解为多种功率分量的叠加,并针对各功率分量特点和影响因素,提供多种特征选择模式、预测方法以及历史参照日,以提高短期负荷预测的精度、自动化程度和工作效率。

关键词：负荷预测气象数据新能源功率预测预测系统

基于量子遗传算法的宽带电力线多用户通信资源分配

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电力自动化设备 2009年第10期29卷 120-124页

作者：李黄强孙云莲武汉大学电气工程学院湖北武汉430072

研究了宽带电力线通信在功率谱限制和比例公平约束条件下的资源优化分配问题,提出了基于量子遗传算法的资源分配方案。在功率谱限制条件下通过量子遗传算法进行子载波的分配,再根据总功率分配情况判断是否需要进行功率调整。利用欧洲开... 详细信息

研究了宽带电力线通信在功率谱限制和比例公平约束条件下的资源优化分配问题,提出了基于量子遗传算法的资源分配方案。在功率谱限制条件下通过量子遗传算法进行子载波的分配,再根据总功率分配情况判断是否需要进行功率调整。利用欧洲开放电力线研究联盟(OPERA)提供的信道模型,在等比例分配和依信道分配2种不同的比例系数约束下进行了仿真实验。结果表明:所提出的方法可以提升系统的容量,也能很好地平衡多用户之间的比例公平性。与max-min算法及传统比例分配算法相比,该方法对系统的整体传输容量提升约为5%～10%,增加了频谱利用率,具有良好的比例公平性。

关键词：宽带电力线通信正交频分复用量子遗传算法:资源分配

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基于残差修正的含小水电网供负荷预测研究

电子测量技术 2022年第6期45卷 50-58页

作者：胡尧李黄强舒征宇姚钦李世春许布哲三峡大学电气与新能源学院宜昌443000 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司宜昌443000

针对小水电高渗透率地区网供负荷预测准确率较低的问题,提出一种基于人工智能和残差修正的网供负荷预测模型,对蕴含在网供负荷中的周期分量和随机分量进行预测和结果修正。采用集合经验模态分解(EEMD)提取网供负荷中不同频段的分量,构... 详细信息

针对小水电高渗透率地区网供负荷预测准确率较低的问题,提出一种基于人工智能和残差修正的网供负荷预测模型,对蕴含在网供负荷中的周期分量和随机分量进行预测和结果修正。采用集合经验模态分解(EEMD)提取网供负荷中不同频段的分量,构建基于模态分量的多层次门控循环单元(GRU)网络模型,通过提升网络模型的复杂程度提高测试集上预测结果的准确率。此外,引入费歇值表征降雨对小水电出力的累积效应影响,在预测结果输出环节加入费歇信息加权的马尔科夫(FI-WMC)残差修正步骤,降低小水电出力不确定性导致的预测结果偏差。仿真验证的结果表明,多层级EEMD-GRU-FIWMC模型可以更好地适用于小水电高渗透率地区的网供负荷预测,在小水电渗透率为20%以上的地区,相对于传统的GRU模型和无残差修正模型,其预测准确率分别提升7.61%、3.85%。

关键词：网供负荷小水电集合经验模态分解门控循环单元费歇信息马尔科夫链

基于网格化产汇流的径流式小水电发电负荷预测

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水利水电技术（中英文） 2022年第11期53卷 146-154页

作者：胡尧舒征宇李黄强姚钦李世春许布哲三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443000 国网宜昌供电公司电网调控中心湖北宜昌443000

针对偏远山区径流式小水电发电负荷因来水量不确定性导致预测精度较低的问题,提出一种基于网格化产汇流模型和人工智能的小水电发电负荷预测方法。首先将小水电所在区域进行网格划分,引入径流曲线法(SCS-CN)计算每个网格上的历时降雨产... 详细信息

针对偏远山区径流式小水电发电负荷因来水量不确定性导致预测精度较低的问题,提出一种基于网格化产汇流模型和人工智能的小水电发电负荷预测方法。首先将小水电所在区域进行网格划分,引入径流曲线法(SCS-CN)计算每个网格上的历时降雨产流,再根据单位线原理并结合上游来水量构建小水电区域的网格化产汇流模型。最后,利用卷积神经网络(CNN)对产汇流数据及负荷数据进行高效特征提取,构造双向门控循环单元(BiGRU)网络模型的输入,建立基于降雨产汇流与CNN-BiGRU网络的径流式小水电发电负荷预测模型,通过降低来水量不确定性的影响来提高测试集上预测结果准确率。仿真结果表明,降雨经产汇流模型处理后,小水电发电负荷预测精度提高了7.55%;同时,与单一的GRU网络模型、组合的CNN-GRU网络模型相比,CNN-BiGRU网络模型在测试集上的预测精度分别提高了4.91%、2.39%。综上所述,降雨产汇流模型有效地提高了山区径流式小水电发电负荷的预测精度,为促进富集小水电地区清洁能源的消纳提供了理论依据。

关键词：径流式小水电 SCS-CN 卷积神经网络(CNN) BiGRU 负荷预测降雨清洁能源产汇流