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基于Fisher时段划分的配电网源-网-荷-储多时间尺度协调优化调控策略

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电网技术 2024年第4期48卷 1593-1601,I0060,I0062-I0065页

作者：柴园园赵晓波吕超贤梁天龙董逸超省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津市北辰区300401 中国矿业大学电气工程学院江苏省徐州市221116 国网天津市电力公司经济技术研究院天津市河东区300171

多元可控资源的联合优化调控对于提高配电网运行安全性和经济性意义重大,但同时大幅增加优化问题的复杂度,降低模型求解效率。基于此,提出了基于Fisher时段划分的配电网源-网-荷-储协调优化调控策略。首先,构建多时间尺度“源-网-荷-储... 详细信息

多元可控资源的联合优化调控对于提高配电网运行安全性和经济性意义重大,但同时大幅增加优化问题的复杂度,降低模型求解效率。基于此,提出了基于Fisher时段划分的配电网源-网-荷-储协调优化调控策略。首先,构建多时间尺度“源-网-荷-储”协调优化架构,包括日前优化、日内滚动和秒级监控3个阶段。其次,研究基于源荷功率区间数据的Fisher最优分割时段划分方法。然后,建立日前优化调控模型、日内滚动优化模型和区域自治优化模型,求解电网离散设备、需求响应负荷、光伏和储能等的最优调控指令。最后,以IEEE 33节点系统为例,对所提协调优化调控策略进行仿真验证。算例结果表明,所提方法能够大幅提高协调优化模型的计算效率,并保证电网运行安全性和经济性。

关键词：主动配电网时段划分源-网-荷-储优化调控

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基于双智能体深度强化学习的交直流配电网经济调度方法

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第6期57卷 624-632页

作者：赵倩宇韩照洋王守相尹孜阳董逸超钱广超教育部智能电网重点实验室(天津大学) 天津300072 天津市电力系统仿真控制重点实验室(天津大学) 天津300072 国网天津市电力公司天津300010

随着大量直流电源和负荷的接入,交直流混合的配电网技术已成为未来配电网的发展趋势.然而,源荷不确定性及可调度设备的类型多样化给配电网调度带来了巨大的挑战.本文提出了基于分支决斗深度强化网络(branching dueling Q-network,BDQ)... 详细信息

随着大量直流电源和负荷的接入,交直流混合的配电网技术已成为未来配电网的发展趋势.然而,源荷不确定性及可调度设备的类型多样化给配电网调度带来了巨大的挑战.本文提出了基于分支决斗深度强化网络(branching dueling Q-network,BDQ)和软演员-评论家(soft actor critic,SAC)双智能体深度强化学习的交直流配电网调度方法.该方法首先将经济调度问题与两智能体的动作、奖励、状态相结合,建立经济调度的马尔可夫决策过程,并分别基于BDQ和SAC方法设置两个智能体,其中,BDQ智能体用于控制配电网中离散动作设备,SAC智能体用于控制连续动作设备.然后,通过集中训练分散执行的方式,两智能体与环境进行交互,进行离线训练.最后,固定智能体的参数,进行在线调度.该方法的优势在于采用双智能体能够同时控制离散动作设备电容器组、载调压变压器和连续动作设备变流器、储能,同时通过对双智能体的集中训练,可以自适应源荷的不确定性.改进的IEEE33节点交直流配电网算例测试验证了所提方法的有效性.

关键词：交直流配电网深度强化学习经济调度分支决斗深度强化网络软演员-评论家

基于频域分解和精度加权集成的分布式风电功率预测方法

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电力建设 2023年第5期44卷 84-93页

作者：王绍敏王守相赵倩宇董逸超教育部智能电网重点实验室(天津大学) 天津市300072 天津市电力系统仿真控制重点实验室(天津大学) 天津市300072 国网天津市电力公司经济技术研究院天津市300171

针对具有强随机波动性的分布式小风电开展功率高精度预测研究,对增强小风机自身稳定性和配电网支撑力具有重要意义。为此,提出了基于频域分解和精度加权集成的分布式风电预测方法。首先,通过自适应噪声完备集合经验模态分解将原风电信... 详细信息

针对具有强随机波动性的分布式小风电开展功率高精度预测研究,对增强小风机自身稳定性和配电网支撑力具有重要意义。为此,提出了基于频域分解和精度加权集成的分布式风电预测方法。首先,通过自适应噪声完备集合经验模态分解将原风电信号分解到不同频段,捕捉风电局部波动特征;然后,构建具有双层异质学习器的精度加权Stacking,实现多模型优势互补,增加应对分布式风电强波动特性的泛化能力;最后,通过4台风机的实际数据验证了所提方法优于当前用于大型风电场、风电集群及单风机的几种先进预测方法,证明了所提方法针对分布式风电功率预测的有效性和泛化性。

关键词：分布式风电功率预测自适应噪声完备集合经验模态分解精度加权集成学习

基于电压灵敏度的配电网DG接纳能力不确定性分析

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电力自动化设备 2022年第7期42卷 183-189页

作者：晋飞刘静利刘晓亮温国强董逸超王守相赵倩宇国网山东省电力公司潍坊供电公司山东潍坊261061 天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072

为提升不确定环境下配电网分布式电源(DG)接纳能力分析的准确性,采用区间数学和仿射数学量化不确定性因素与电压灵敏度间的映射关系,推导基于雅可比矩阵的仿射三相电压灵敏度方程,有效追踪节点电压幅值对节点注入功率不确定性变化的灵... 详细信息

为提升不确定环境下配电网分布式电源(DG)接纳能力分析的准确性,采用区间数学和仿射数学量化不确定性因素与电压灵敏度间的映射关系,推导基于雅可比矩阵的仿射三相电压灵敏度方程,有效追踪节点电压幅值对节点注入功率不确定性变化的灵敏度。考虑配电网DG配置方式不确定性引起的过电压风险,提出基于雅可比矩阵电压灵敏度的DG接纳能力不确定性分析方法,该方法兼顾DG接纳能力分析的准确性与快速性,有利于辅助规划人员进行DG接纳能力的在线快速分析和全面准确决策。IEEE 33节点配电网算例分析结果表明,所提方法在保证计算精度的前提下可使仿真时间缩短36.44%,验证了该方法的合理性和有效性。

关键词：配电网 DG接纳能力电压灵敏度不确定性分析

配电网分布式电源接纳能力评估方法与提升技术研究综述

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电网技术 2019年第7期43卷 2258-2266页

作者：董逸超王守相闫秉科智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 国网湖北省电力公司电力科学研究院湖北省武汉市430077

配电网中光伏、风电等分布式电源(distributed generation,DG)渗透率的不断提高对其充分消纳与高效利用提出了更为严峻的挑战。在此背景下,配电网DG接纳能力问题正受到越来越多的关注,研究DG接纳能力的科学评估方法与提升手段,已成为当... 详细信息

配电网中光伏、风电等分布式电源(distributed generation,DG)渗透率的不断提高对其充分消纳与高效利用提出了更为严峻的挑战。在此背景下,配电网DG接纳能力问题正受到越来越多的关注,研究DG接纳能力的科学评估方法与提升手段,已成为当前的学术热点之一。首先分析了配电网DG接纳能力的多种限制因素,并分别介绍了接纳能力多维概念模型和基本数学模型,然后从确定性分析和不确定性分析两方面对解析法、智能优化方法和随机场景模拟法3种接纳能力评估方法进行研究综述,并讨论了基于配电网灵活性的分析方法,在此基础上归纳总结了有载调压变压器抽头调整、无功补偿、逆变器功率因数控制等多种DG接纳能力提升技术,最后基于现有研究的不足对未来研究方向进行了展望,旨在为实现DG的充分消纳与高效利用提供借鉴意义,为含高比例DG配电网的规划运行提供科学依据。

关键词：配电网分布式电源接纳能力

基于DQN和DDPG算法的交直流配电网多设备协同电压控制方法

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供用电 2023年第6期40卷 18-25页

作者：韩照洋赵倩宇王守相董逸超钱广超教育部智能电网重点实验室(天津大学) 天津300072 天津市电力系统仿真控制重点实验室(天津大学) 天津300072 国网天津市电力公司天津300010

分布式光伏大规模接入配电网,推动了交直流配电网的发展。然而,这也带来了电压越限问题,限制了光伏高比例接入的进一步发展。为解决此问题,提出一种基于深度Q网络(deep Q-network,DQN)和深度确定性策略梯度算法(deep deterministic poli... 详细信息

分布式光伏大规模接入配电网,推动了交直流配电网的发展。然而,这也带来了电压越限问题,限制了光伏高比例接入的进一步发展。为解决此问题,提出一种基于深度Q网络(deep Q-network,DQN)和深度确定性策略梯度算法(deep deterministic policy gradient,DDPG)的交直流配电网深度强化学习电压控制方法。首先,构建了交直流配电网电压控制问题的马尔科夫决策过程;接着,在深度强化学习框架中,利用DQN和DDPG设计了2个智能体,基于DQN的智能体用于控制有载调压变压器和电容器组,而基于DDPG的智能体用于控制变流器的有功功率和无功功率;然后,在此基础上提出了一种多智能体的训练方法,通过与环境不断交互,智能体可以更新网络的参数,从而获得最优电压控制策略;最后,通过对改进的IEEE 33节点算例进行仿真,结果表明所提方法能有效降低电压偏差,解决光伏接入导致的电压越限问题,并实现精确快速的电压控制。

关键词：分布式光伏交直流配电网深度强化学习马尔科夫决策过程电压控制

考虑分时电价和SOP协同的交直流配电网光伏消纳能力提升

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供用电 2023年第7期40卷 1-9页

作者：王瀚樟赵倩宇王守相董逸超钱广超教育部智能电网重点实验室(天津大学) 天津300072 天津市电力系统仿真控制重点实验室(天津大学) 天津300072 国网天津市电力公司天津300010

分布式光伏高比例接入电网后带来的电压越限等问题,导致弃光率较高和消纳率较低。用户侧丰富的需求响应资源和广泛部署的新型电力电子装置为促进分布式光伏高质量消纳提供了新的解决思路。提出一种考虑分时电价和智能软开关(soft open p... 详细信息

分布式光伏高比例接入电网后带来的电压越限等问题,导致弃光率较高和消纳率较低。用户侧丰富的需求响应资源和广泛部署的新型电力电子装置为促进分布式光伏高质量消纳提供了新的解决思路。提出一种考虑分时电价和智能软开关(soft open point,SOP)协同的交直流配电网光伏消纳能力提升方法。首先,基于运行边界建立SOP数学模型,进一步分析其有功功率和无功功率在不同运行状态下对节点电压的影响;接着,采用基于需求价格弹性的分时电价响应方法,建立考虑分时电价和SOP协同的光伏消纳能力评估模型,并采用遗传算法对模型进行优化求解;最后,采用改进的IEEE 33节点系统算例,对光伏消纳能力进行评估与对比分析,结果表明所提方法能够有效提升交直流配电网的光伏消纳能力,具有实用性和有效性。

关键词：光伏消纳分时电价需求响应智能软开关交直流配电网

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封严泄漏流对端壁换热特性的影响机制

工程热物理学报 2024年第08期 2299-2305页

作者：董逸飞李雪英任静清华大学能源与动力工程系

燃气轮机封严泄漏流对端壁处的流动换热具有显著影响。本文采用经实验验证的三维RANS数值方法，分析了不同泄漏流流量、旋流角和射流角与主流交互作用对端壁换热的影响机制。结果表明，泄漏流质量流量比增大强化了马蹄涡并增强了换热；... 详细信息

燃气轮机封严泄漏流对端壁处的流动换热具有显著影响。本文采用经实验验证的三维RANS数值方法，分析了不同泄漏流流量、旋流角和射流角与主流交互作用对端壁换热的影响机制。结果表明，泄漏流质量流量比增大强化了马蹄涡并增强了换热；旋流角增大强化了马蹄涡压力侧分支与马蹄涡吸力侧分支的掺混，导致前缘处的换热增强；射流角增大降低了泄漏流的流向穿透力，增强了叶栅前部换热。该结果有助于封严结构设计及端壁热防护。

关键词：燃气轮机封严泄漏流端壁换热数值模拟

配电系统关键量测解耦快速辨识及鲁棒量测优化配置

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电测与仪表 2017年第19期54卷 32-38页

作者：戚艳梁栋董逸超王守相国网天津电力公司电力科学研究院天津300384 天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072

对配电系统实时运行状态的准确感知离不开状态估计,状态估计的正常运行与量测系统状况紧密相关。文中提出了一种针对三相不平衡配电系统的关键量测和关键量测组解耦快速辨识的新方法,该方法实现了关键量测和关键量测组辨识的解耦和非迭... 详细信息

对配电系统实时运行状态的准确感知离不开状态估计,状态估计的正常运行与量测系统状况紧密相关。文中提出了一种针对三相不平衡配电系统的关键量测和关键量测组解耦快速辨识的新方法,该方法实现了关键量测和关键量测组辨识的解耦和非迭代:一方面,辨识过程仅需进行有功功率部分的状态估计,极大降低了计算规模;另一方面,整个计算过程无需迭代,并给出了相应的严格理论证明。此外,建立了配电系统三相m^(-1)鲁棒量测优化配置模型,以保证任一量测缺失时网络仍然可观测。将所提方法和模型应用于改进的IEEE 37节点算例进行测试,计算结果显示关键量测解耦快速辨识方法的辨识速度远快于解耦前,鲁棒量测优化配置显著降低了配电系统不可观测的风险。

关键词：配电系统状态估计关键量测解耦辨识鲁棒量测优化配置