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基于风电离散化概率序列的机会约束规划优化调度方法

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电工技术学报 2018年第21期33卷 5069-5079页

作者：夏鹏刘文颖蔡万通汪宁渤梁琛新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206 国网甘肃省电力公司兰州730050

风电出力的不确定性加重了系统备用负担,影响了风电消纳。此外,传统计及风电不确定性的优化调度方法由于求解复杂、计算时间长,存在结果最优性与方法实用性之间的矛盾。针对以上问题,提出了一种基于风电离散化概率序列的机会约束规划优... 详细信息

风电出力的不确定性加重了系统备用负担,影响了风电消纳。此外,传统计及风电不确定性的优化调度方法由于求解复杂、计算时间长,存在结果最优性与方法实用性之间的矛盾。针对以上问题,提出了一种基于风电离散化概率序列的机会约束规划优化调度方法。该方法利用一组Beta分布概率密度函数族描述风电不确定性,并结合概率序列运算理论将其简化为离散化概率序列,降低了风电概率分布模型的复杂程度;在此基础上,结合机会约束规划理论,建立了基于风电离散化概率序列的机会约束规划调度模型,并进行求解,进一步简化计算,降低求解时间,为考虑风电不确定性的优化调度问题提供了一种简单有效的解决思路。最后,以某地区电网为例,验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：风电不确定性机会约束规划优化调度概率分布离散化概率序列

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我国电力安全供应保障策略研究

中国工程科学 2023年第2期25卷 100-110页

作者：饶宏韩丰陈政黄国日王丹张野蔡万通徐敏蒋维勇周保荣南方电网科学研究院有限责任公司广州510663 国网经济技术研究院有限公司北京102209 南方电网能源发展研究院有限责任公司广州510663

电力事关国计民生、国家安全,在推进碳达峰、碳中和过程中确保电力安全稳定供应是必须审慎面对的重大问题;针对性分析我国电力供应的薄弱环节与面临挑战,构建新时期电力安全供应保障体系,是切实推动电力安全供应保障能力现代化、助力经... 详细信息

电力事关国计民生、国家安全,在推进碳达峰、碳中和过程中确保电力安全稳定供应是必须审慎面对的重大问题;针对性分析我国电力供应的薄弱环节与面临挑战,构建新时期电力安全供应保障体系,是切实推动电力安全供应保障能力现代化、助力经济社会高质量发展的重要支撑。本文梳理了电力安全供应研究进展,以为开展电力安全供应保障研究提供基础认知;分析了我国电力安全供应现状,研判了“十四五”时期及中长期我国电力安全供应形势;结合近期发生的限电事件,总结了我国电力供应存在的主要问题及挑战。研究提出了保障电力安全供应需采取的坚持安全第一、坚持低碳化路径、坚持市场化改革方向、坚持科技创新核心作用等原则,构建了电力安全供应保障体系的“三步走”发展步骤。为此建议,增强电力供应保障能力、筑牢电力供应安全根基,发挥需求侧关键作用、提升电力供应本质安全水平,构建以数字化技术为支撑的新一代电力安全供应技术体系,完善市场体系和市场机制、形成全员参与的电力安全生态。

关键词：电力安全供应保障碳达峰、碳中和新型电力系统

大规模风电集中接入电网的自组织临界态辨识指标提取

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电网技术 2015年第12期39卷 3421-3426页

作者：李明唐晓军但扬清蔡万通刘文颖国网甘肃省电力公司甘肃省兰州市730030 甘肃龙源风力发电有限公司甘肃省兰州市730050 国网浙江省电力公司经济技术研究院浙江省杭州市310007 华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206

大规模风电接入电网后,极大地改变了电网的网络结构和潮流分布,尤其是其出力大小的波动,直接加剧了电网趋于自组织临界态的进程,电网发生负荷丢失的连锁故障风险随之上升。在深入分析含大规模风电集中接入对电网自组织临界态影响的基础... 详细信息

大规模风电接入电网后,极大地改变了电网的网络结构和潮流分布,尤其是其出力大小的波动,直接加剧了电网趋于自组织临界态的进程,电网发生负荷丢失的连锁故障风险随之上升。在深入分析含大规模风电集中接入对电网自组织临界态影响的基础上,提出了风电波动熵概念,以表征大规模风电集中接入对电网自组织临界态的影响。通过仿真分析可知,所提出的风电波动熵指标能够很好地表征含大规模风电集中接入对电网自组织临界态的影响,可作为含大规模风电集中接入的电网自组织临界态辨识的物理指标之一。

关键词：大规模风电集中接入自组织临界态辨识风电波动熵

基于随机化学算法识别连锁故障最小n-k事故集合

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电力系统保护与控制 2015年第8期43卷 35-40页

作者：赵辉张宁蔡万通张宇泽王红君岳有军天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384 天津理工大学自动化学院天津300384 华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

电力系统实际运行中常常发生n-k（k重同时故障）事故,严重时可引发连锁故障。针对目前的随机搜索算法在识别最小n-k事故时计算量大,而现有故障筛选方法大多数只针对导致系统失稳的故障的问题,可利用随机化学算法来有效识别最小n-k事故集... 详细信息

电力系统实际运行中常常发生n-k（k重同时故障）事故,严重时可引发连锁故障。针对目前的随机搜索算法在识别最小n-k事故时计算量大,而现有故障筛选方法大多数只针对导致系统失稳的故障的问题,可利用随机化学算法来有效识别最小n-k事故集合,同时获得大量可能引发连锁故障的最小n-k事故集合。与其他搜索算法相比,寻找一个最小n-k事故集合最多只需O（log（n））次仿真。以中国东部某电网为例,仿真试验运用改进的OPA（ORNL—PSerc-Alaska）模型,验证了随机化学算法识别最小n-k事故集合的有效性。此外,随机化学算法可为识别系统脆性线路提供新的思路。

关键词：连锁故障随机化学算法恶性故障集最小n-k事故集合脆性线路

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电网运行断面的自组织临界态辨识和量化分析

电网技术 2014年第8期38卷 2076-2081页

作者：刘文颖但扬清朱艳伟蔡万通王维洲华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 国网浙江省电力公司宁波供电公司浙江省宁波市315010 国网甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃省兰州市730050

电力系统自组织临界性表现在电网演化的长期过程和某个静态运行断面的运行过程2个方面。针对电网演化的长期过程进行连锁故障建模研究较为成熟,而针对静态运行断面进行连锁故障建模研究则较少。建立了一个基于去除慢动态过程的OPA模型,... 详细信息

电力系统自组织临界性表现在电网演化的长期过程和某个静态运行断面的运行过程2个方面。针对电网演化的长期过程进行连锁故障建模研究较为成熟,而针对静态运行断面进行连锁故障建模研究则较少。建立了一个基于去除慢动态过程的OPA模型,用于电网静态运行断面连锁故障的仿真计算。该模型不考虑电力系统的慢动态过程,而是基于某个静态断面进行仿真计算,单次仿真完成后系统重新恢复至原始运行断面,完成多次仿真后得到该运行断面下的大停电负荷损失分布数据。采用极大似然估计法和K-S检验法对大停电分布数据进行负荷损失累积概率分布律参数估计和检验,进而判断该运行断面下电网是否处于自组织临界态。然后针对处于不同自组织临界态的系统,建立了自组织临界态风险评估指标,将自组织临界态风险进行了数值化表征。

关键词： OPA模型自组织临界态辨识自组织临界态量化分析电网运行断面

基于L2范数组合云的风电场短期风速–功率拟合方法

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中国电机工程学报 2019年第4期39卷 1029-1040页

作者：刘文颖王方雨蔡万通汪宁渤拜润卿新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃省兰州市730050

为解决大型风电场运行分散性引起的风速–功率拟合误差较大的问题,提出一种基于L2范数组合云的风电场短期风速–功率拟合方法。首先,针对不同风速下风电场功率概率密度曲线峰值特性不同问题,以其概率密度曲线峰值点为边界点,建立组合云... 详细信息

为解决大型风电场运行分散性引起的风速–功率拟合误差较大的问题,提出一种基于L2范数组合云的风电场短期风速–功率拟合方法。首先,针对不同风速下风电场功率概率密度曲线峰值特性不同问题,以其概率密度曲线峰值点为边界点,建立组合云拟合模型;其次,为了避免样本峰值扰动引起的组合云模型拟合误差升高,基于L2范数理论对风电场特定风速下的功率离散点进行多项式拟合,以该多项式的峰值点作为边界,对上述组合云拟合模型进行修正;最后,采用贝叶斯法对上述组合云拟合模型参数进行计算。经仿真验证:对具有不确定性的不规则单峰或多峰风速–功率概率分布,所提组合云拟合方法均能获得较高的拟合精度,拟合误差较小。

关键词：风速–功率不确定性范数理论组合云拟合贝叶斯估计

基于临界慢化理论的电力系统自组织临界影响因素阈值计算方法

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电工技术学报 2019年第5期34卷 1068-1077页

作者：蔡万通刘文颖王方雨王维洲药炜新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206 南方电网科学研究院有限责任公司广州510663 国网甘肃省电力公司兰州730030 国网太原供电公司太原030001

众多复杂系统在临界相变的临界点附近存在临界慢化现象。针对目前大多数理论确定电力系统自组织临界点的算法复杂、计算时间长或无法提供实际应用中最为关心的判别"阈值"信息的现状,将临界慢化理论用于确定电力系统自组织临界点,并基于M... 详细信息

众多复杂系统在临界相变的临界点附近存在临界慢化现象。针对目前大多数理论确定电力系统自组织临界点的算法复杂、计算时间长或无法提供实际应用中最为关心的判别"阈值"信息的现状,将临界慢化理论用于确定电力系统自组织临界点,并基于Mann-Kendall检验方法确定自组织临界影响因素的临界阈值,方法简单、易于实现。CEPRI 36节点系统和甘肃酒泉实例系统的仿真分析结果与滑动T-检验、负荷损失柱状图、幂律尾分布K-S检验证明了以上计算方法的正确性和高效性,从而可为实时预防电力系统大停电并提前做出针对性的预防控制提供理论基础和技术依据。

关键词：临界相变临界慢化自组织临界 Mann-Kendall检验 K-S检验

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基于联合加权熵的电网自组织临界状态演化

中国电机工程学报 2015年第6期35卷 1363-1370页

作者：刘文颖蔡万通张宁但扬清梁才王维洲梁琛华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 天津理工大学自动化学院天津市西青区300380 甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃省兰州市730050

针对潮流熵和网络拓扑熵在表征电网自组织临界演化水平上的局限性,提出用负载率进行加权的加权潮流熵和用度数大小进行加权的加权网架结构熵,分别表征电网负载率和潮流分布变化、电网度数大小和度数分布变化后电网的自组织临界状态演化... 详细信息

针对潮流熵和网络拓扑熵在表征电网自组织临界演化水平上的局限性,提出用负载率进行加权的加权潮流熵和用度数大小进行加权的加权网架结构熵,分别表征电网负载率和潮流分布变化、电网度数大小和度数分布变化后电网的自组织临界状态演化水平;结合信息论首次提出联合加权熵,综合反映了电网的网架建设、负载率以及潮流分布对电网自组织临界性的影响,从而从一个全面的角度表征了电网的自组织临界演化水平。结合大停电风险评估指标风险价值和条件风险价值对甘肃电网的自组织临界演化进行了仿真计算,仿真结果证明联合加权熵在表征电网自组织临界演化水平上的全面性和有效性。

关键词：连锁故障自组织临界态加权潮流熵加权网架结构熵联合加权熵

含大规模风电集中接入的电网自组织临界态辨识

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电力自动化设备 2016年第5期36卷 127-133页

作者：但扬清刘文颖朱艳伟蔡万通王维洲梁琛国网浙江省电力公司经济技术研究院浙江杭州310007 华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 国网浙江省电力公司宁波供电公司浙江宁波315010 国网甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃兰州730050

基于学习向量量化(LVQ)神经网络法,提出了一种含大规模风电集中接入的电网自组织临界态辨识方法。该方法以加权潮流熵、网络拓扑熵和风电波动熵等熵值物理指标为主要输入对象,以停电数据的幂律尾曲线拟合方法生成的数据作为训练样本,采... 详细信息

基于学习向量量化(LVQ)神经网络法,提出了一种含大规模风电集中接入的电网自组织临界态辨识方法。该方法以加权潮流熵、网络拓扑熵和风电波动熵等熵值物理指标为主要输入对象,以停电数据的幂律尾曲线拟合方法生成的数据作为训练样本,采用LVQ1和LVQ2算法对创建的LVQ神经网络进行训练,然后利用经过训练后的网络模型进行含大规模风电集中接入的电网自组织临界态辨识。该方法建立了物理指标与自组织临界态之间的直接联系,避免了采用传统辨识方法多次仿真和较多主观干预的问题。实例仿真结果表明,所提方法能够正确地对电网运行状态进行辨识。

关键词：集中式大规模风电连锁故障自组织临界态辨识 LVQ神经网络物理指标幂律尾曲线风电熵神经网络