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考虑阶梯式碳交易机制的负荷侧灵活响应优化模型

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电力系统及其自动化学报 2024年第8期36卷 23-29页

作者：任宇路程昱舒王书姝张雪瑞国网山西省电力公司营销服务中心太原030032

碳交易机制有助于实现“双碳”目标。针对负荷侧参与碳市场交易,优化光伏、储能、充电桩等灵活性资源的问题,提出一种包含阶梯式碳交易机制的负荷侧需求响应优化方法。以购电成本、碳交易成本和需求响应补偿成本的最小化目标函数,建立... 详细信息

碳交易机制有助于实现“双碳”目标。针对负荷侧参与碳市场交易,优化光伏、储能、充电桩等灵活性资源的问题,提出一种包含阶梯式碳交易机制的负荷侧需求响应优化方法。以购电成本、碳交易成本和需求响应补偿成本的最小化目标函数,建立阶梯式碳交易模型;以价格型需求响应为引导,对不同碳交易区间长度进行分析;根据夏季、冬季屋顶光伏出力特性和用户用电习惯的差异分别建模,并利用LINGO软件进行求解。算例结果表明,所提模型能够提升系统经济效益和低碳效益。

关键词：阶梯式碳交易需求响应屋顶光伏低碳

运营商区域管理低碳综合评价指标体系和方法研究

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电测与仪表 2024年

作者：任宇路程昱舒吕相沅郭晓霞王书姝张雪瑞国网山西省电力公司营销服务中心

在碳中和、碳达峰的目标推动下，运营商区域的低碳建设对整个电力系统乃至于全社会发展低碳经济具有及其重要的推动作用。对运营商区域碳排放水平进行综合评价，能让电网企业对当前运营商区域的低碳发展水平拥有客观判断，同时也可为需... 详细信息

在碳中和、碳达峰的目标推动下，运营商区域的低碳建设对整个电力系统乃至于全社会发展低碳经济具有及其重要的推动作用。对运营商区域碳排放水平进行综合评价，能让电网企业对当前运营商区域的低碳发展水平拥有客观判断，同时也可为需求侧的低碳管理提供方向和决策。文章构建了包含运营商区域外联电网、网损和区域内部以及源网荷储全方位多目标运营商区域低碳指标体系；基于熵权-独立性权组合提出了新的指标权重确定方法，同时使多准则妥协解排序法和物元可拓评价模型相结合以解决多属性、多主体类决策问题，实现对不同类型区域的整体评估排序和局部特征分析。利用山西某地区不同类型的15个运营商区域作为研究对象进行算例分析，以验证该评价体系的实用性、科学性和有效性。

关键词：运营商区域低碳评价熵权-独立性权法物元可拓模型 VIKOR法综合评价

考虑碳流追踪和用户碳排放程度评级的绿色责任证书分配模型

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现代电力 2023年第6期40卷 890-898页

作者：程昱舒国网山西省电力公司营销服务中心山西省太原市030032

在碳中和、碳达峰的目标推动下,需求侧管理已逐渐成为降低碳排放的一种重要途径。为了更好地对电网进行需求侧管理,提出了一种考虑碳流追踪和用户碳排放程度评级的两阶段电力消费绿色责任证书分配模型,激励用户更好地承担碳减排责任。... 详细信息

在碳中和、碳达峰的目标推动下,需求侧管理已逐渐成为降低碳排放的一种重要途径。为了更好地对电网进行需求侧管理,提出了一种考虑碳流追踪和用户碳排放程度评级的两阶段电力消费绿色责任证书分配模型,激励用户更好地承担碳减排责任。模型的一阶段以系统发电成本最小选为目标函数进行电力系统优化调度,确定机组的最优组合出力和系统潮流,进而构建碳流追踪模型以得到用户碳排放相关指标;二阶段综合考虑用户碳排放量和碳势建立用户碳排放程度评级体系,并以全网碳排放程度差异最小为目标进行绿色责任证书分配,满足碳减排责任主体共同而有差别地进行责任分摊。用CPLEX求解器对改进的IEEE14节点算例求解,仿真结果表明该方法能有效评估用户的碳排放程度情况,并实现对绿色责任证书的有效分配,降低了高碳用户的等效碳排放状况。

关键词：碳流追踪绿色证书分配碳排放程度评级两阶段模型

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一种新颖的低电压应力共地高增益直流变换器

电源学报 2022年

作者：程昱舒国网山西省电力公司营销服务中心

提出了一种基于Z源的新型高增益直流变换器，理论上输出电压与输入电压之比可达到(2-D)/(1-2D)。与传统的二极管电容滤波型Z源直流变换器相比，一方面，所提出的拓扑结构可以在相同占空比下提供较高的直流电压增益；另一方面，当电压增...

提出了一种基于Z源的新型高增益直流变换器，理论上输出电压与输入电压之比可达到(2-D)/(1-2D)。与传统的二极管电容滤波型Z源直流变换器相比，一方面，所提出的拓扑结构可以在相同占空比下提供较高的直流电压增益；另一方面，当电压增益相同时，所提出的拓扑结构的开关器件的电压应力以及电感电流应力更低。此外，所提出直流变换器的输入端口与输出端口共地，有助于降低系统的电磁干扰。在此基础上，介绍了所提出的直流变换器的稳态原理特性，并进行了参数设计和理论效率计算。最后，制作了一台功率等级为200W的实验样机，并通过实验结果证明了所提出的电路拓扑的可行性和优越性。

关键词：

具有主动故障穿越能力的光伏逆变器自治控制方法研究

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高压电器 2022年第7期58卷 101-110页

作者：何瑞谢振刚程昱舒黄河水利职业技术学院电气工程学院河南开封475001 国网山西省电力公司营销中心太原030000

文中设计了一种具有主动故障穿越能力的自治智能光伏(photovoltaic,PV)逆变器,所提逆变器具有有功功率和无功功率的解耦控制特性,它可以根据电网状态或电网运行员命令在预期的运行模式之间无缝切换。智能逆变器根据电网状态自动调整其... 详细信息

文中设计了一种具有主动故障穿越能力的自治智能光伏(photovoltaic,PV)逆变器,所提逆变器具有有功功率和无功功率的解耦控制特性,它可以根据电网状态或电网运行员命令在预期的运行模式之间无缝切换。智能逆变器根据电网状态自动调整其有功和无功功率设定值,在正常电网和故障电网条件模式下分别以最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)和低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)模式运行。此外,文中还提出了一种新型自治模型预测控制(autonomous model predictive control,AMPC)方法,以提高智能PV逆变器的运行效率。AMPC包括在线权重因子自动调整和控制目标归一化,以消除传统模型预测控制中所需的试错权重因子设计阶段。最后,通过实验,验证基于AMPC并网智能PV逆变器的性能,实验结果表明,所提基于MPC的智能PV逆变器具有故障穿越、有功和无功功率设定值的自治调整、运行模式之间的无缝转换等优点。

关键词：模型预测控制智能逆变器低电压穿越阻抗源逆变器

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三相级联H桥光伏逆变器的功率均衡控制策略

电力电子技术 2022年第1期56卷 88-91页

作者：程昱舒国网山西省电力公司营销服务中心山西太原030021

故障冗余运行条件下,三相共直流母线级联H桥(CHB)光伏并网逆变器中的每一相所包含的模块数目可能不同,导致模块间传输的有功功率存在差异,进而导致模块间的散热需求不同,不利于系统的模块化设计。为此,提出一种三相共直流母线CHB光伏并... 详细信息

故障冗余运行条件下,三相共直流母线级联H桥(CHB)光伏并网逆变器中的每一相所包含的模块数目可能不同,导致模块间传输的有功功率存在差异,进而导致模块间的散热需求不同,不利于系统的模块化设计。为此,提出一种三相共直流母线CHB光伏并网逆变器的功率均衡控制策略,当三相所包含的模块数目存在差异时,即使电网发生不对称故障且逆变器非单位功率因数运行,依然能够确保所有模块传输相同的有功功率。实验结果验证了所提控制策略的有效性。

关键词：级联H桥光伏逆变器并网功率均衡

基于动态碳排放因子的台区碳减排收益量化模型

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现代电力 2023年

作者：程昱舒郭晓霞刘青国网山西省电力公司营销服务中心

电力行业对二氧化碳的计量大多从电源侧采用传统的静态排放因子计量方法，随着碳流理论的提出，越来越多的研究在用户侧进行。针对这一问题，首先通过碳流追踪模型，计算各节点的碳流和碳势，制定用户侧动态因子建立的原则，建立台区侧... 详细信息

电力行业对二氧化碳的计量大多从电源侧采用传统的静态排放因子计量方法，随着碳流理论的提出，越来越多的研究在用户侧进行。针对这一问题，首先通过碳流追踪模型，计算各节点的碳流和碳势，制定用户侧动态因子建立的原则，建立台区侧动态碳排放因子模型，进而，基于节点碳势的空间差异性给出用户侧动态碳排放因子定义。最后，在低碳需求响应机制的引导下，以山西省某台区进行实证验算。通过比较静态碳排放因子和动态碳排放因子下减碳量的差异及减碳效益，验证此方法的正确性。

关键词：碳计量碳流理论动态碳排放因子需求响应减碳效益

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风电场防雷击系统设计及评估方法研究

高压电器 2022年第7期58卷 34-41页

作者：杨俊程昱舒陈安琪宋欣睿孙方霞金朝阳国网山西省电力公司太原030000 郑州铁路职业技术学院人工智能学院郑州451460 山东大学电气工程学院济南250100

随着风力发电的供需日益增长,风力发电机越来越多地被安装在具有高土壤电阻率和高雷击发生率的次优地理位置,这使得风力发电机的防雷系统成为风电场设计的关键因素。有效的防雷系统不仅保证了风力发电机物理结构和运行控制人员的安全,... 详细信息

随着风力发电的供需日益增长,风力发电机越来越多地被安装在具有高土壤电阻率和高雷击发生率的次优地理位置,这使得风力发电机的防雷系统成为风电场设计的关键因素。有效的防雷系统不仅保证了风力发电机物理结构和运行控制人员的安全,还可保护风力发电机内部的电气控制系统,以实现风能的高效消纳。基于此,文中提出了一种适用于风电场的防雷系统有效性评估新方法,在风电场早期规划阶段采用所提评估方法,可减少雷击引起的WT停机时间,从而提高风机的发电量。考虑到接地系统在风电场防雷系统中起着至关重要的作用,文中还分析了影响接地系统设计的各种参数及因素。最后,通过仿真分析,文中给出了完整的风力发电机接地系统的全波电磁仿真结果,研究表明:所提方法可有效获取影响防雷系统有效性的因素,可极大降低雷击引起的风机停机时间。

关键词：接地系统防雷系统风力发电机

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双馈风力发电机组的建模及其并网研究

双馈风力发电机组的建模及其并网研究

作者：程昱舒太原理工大学

学位级别：硕士

我国经济的迅速发展使得对能源的需求不断增加,因此大力发展可再生能源成为解决我国能源问题的根本途径。作为一种可再生能源,风能具有储量丰富、可以再生、分布广泛、绿色清洁等优点,对风能的开发、利用越来越受到各国学者的关注。风... 详细信息

我国经济的迅速发展使得对能源的需求不断增加,因此大力发展可再生能源成为解决我国能源问题的根本途径。作为一种可再生能源,风能具有储量丰富、可以再生、分布广泛、绿色清洁等优点,对风能的开发、利用越来越受到各国学者的关注。风能利用主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能,其具体用途包括:风力发电、风帆助航、风车提水、风力致热采暖等。目前风能利用的最主要的形式是风力发电。随着风力发电技术的迅速发展,以风能为基础的风力发电在全球的应用越来越广泛,风力发电在电力能源中所占的比例也越来越高。但由于风能的随机性和偶然性,使风力发电并网运行时产生很多技术问题,如有功调节能力差、电能质量差等,这些已成为制约风力发电大规模发展的主要问题。根据国家电网制定的《风电场接入电网技术规定》,要求风电场具有有功无功调节能力、电压频率调节能力,风电场的电能质量必须符合国家标准。随着电力电子技术的发展,双馈型感应发电机(Double-Fed Induction Generator)在风力发电中的应用越来越广。因此,建立双馈感应风力发电机仿真模型,对深入研究含双馈风力发电机组的有功-频率调节,无功-电压调节等问题具有非常重要的现实意义。本文详细介绍了双馈风电机组的数学模型和矢量控制原理;通过仿真深入研究双馈风力发电机组并网运行的暂态特性和动态特性,分析各种现象产生的原因并提出解决措施;提出风力发电机的调频控制策略,并通过仿真验证了控制策略的有效性。具体研究内容如下:(1)分析了双馈风力发电机的基本原理,采用定子磁链定向的矢量控制方法,根据双馈电机定子、转子电压方程和磁链方程,得出双馈风力发电机网侧和转子侧的控制模型,通过对发电机有功分量和无功分量的解耦控制,实现了有功功率和无功功率的独立调节。(2)研究了阵风、渐变风及随机风的数学模型并在此基础上建立了相应的仿真模型,分析了各种风况下双馈风力发电机的响应,仿真结果表明,所建立的模型可以体现出电能质量随风况变化的典型特征;根据双馈风力发电机组的风电转换原理,建立双馈风电机组的模型,实现了风能到电能的转换。(3)研究了桨距角的控制原理,据此建立了控制模型,该模型实现了对桨距角的高风速恒功率和低风速恒电压控制;分析了双馈风力发电机转速、转矩和有功功率的关系,提出降低风能利用系数让风力发电机储备有功功率;分析了双馈风力发电机并网运行对系统的影响,提出了让风力发电场参与系统频率调整的方法。仿真结果表明,此方法可以根据系统的有功需求提高风能利用系数,最终使系统频率恢复正常。(4)以IEEE 3机9节点系统为例,研究并网点故障和电力系统负荷突变对风电机组运行和电力系统稳定的影响,分析了各种风况下,风电机对系统频率、电压的影响。仿真结果表明可以通过调节风电机转速和风能利用系数使风电场参与频率调整,当系统出现有功缺额时让风电补偿系统有功,维持系统频率。本文对双馈风力发电机组控制技术的深入研究,改善了风电并网的运行特性,达到了国家电网公司对风电接入电网的要求,为风力发电的大规模应用提供了技术支持。

关键词：风力发电双馈风力发电机风电控制技术频率调节风电动态特性风电并网