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考虑现金流和碳清缴周期的发电商电碳现货市场决策优化

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电力系统自动化 2024年

作者：史守圆余涛黄杰薛禹胜南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 华南理工大学电力学院

为有效利用碳配额按年核算清缴带来的灵活性并形成满足现金流约束的电碳现货市场决策，文中在全年视角下研究了发电商电碳现货市场每日决策问题。首先，考虑各种经营活动的结算周期，建立带有现金流约束的电碳市场全年视角随机决策模型... 详细信息

为有效利用碳配额按年核算清缴带来的灵活性并形成满足现金流约束的电碳现货市场决策，文中在全年视角下研究了发电商电碳现货市场每日决策问题。首先，考虑各种经营活动的结算周期，建立带有现金流约束的电碳市场全年视角随机决策模型；然后，采用混合时间步长建模，在能够描述现金结算周期的前提下减少决策变量，并将多阶段随机优化模型简化为两阶段随机优化模型以便于求解；最后，通过增加碳市场单向交易规则解决传统两阶段模型在第2阶段频繁投机交易的问题，增加碳市场择时交易规则以解决两阶段模型对未来购碳成本预期偏低的问题。算例分析表明，所提决策方案能够有效降低发电商购碳成本并提高全年整体收益，同时保障了现金流安全。

关键词：碳交易市场电力市场发电商经营决策现金流随机优化

多馈入直流换相失败与同步电网交互影响机理研究评述

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高电压技术 2024年

作者：薛峰彭慧敏王玉薛禹胜刘庆龙国电南瑞科技股份有限公司南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院)

换相失败场景下交直流交互影响机理是多馈入直流系统安全稳定控制决策前提。本文从直流换相失败分类及机理、换相失败影响因素、换相失败评价指标及风险评估四个方面梳理了换相失败与同步电网交互影响机理研究现状，并从直-交、交-直两... 详细信息

换相失败场景下交直流交互影响机理是多馈入直流系统安全稳定控制决策前提。本文从直流换相失败分类及机理、换相失败影响因素、换相失败评价指标及风险评估四个方面梳理了换相失败与同步电网交互影响机理研究现状，并从直-交、交-直两个角度分析分析了交直流电网的交互影响，最后介绍了基于受扰轨迹知识提取的交直流系统量化分析方法及应用现状，实例分析单直流换相安全评估方法推广至多直流连续换相失败的可行性，指出基于关断角受扰轨迹提取的量化分析方法能实现多馈入直流换相安全量化评估和换相安全性与系统稳定性的交互影响分析，后续应该理论分析多馈入直流换相失败场景下电压和频率跌落可接受性量化评估的适应性，在多维量化指标空间内，深入探讨同步电网多时间尺度复杂动态响应对多馈入直流换相安全的影响规律，揭示多馈入直流换相失败与同步电网动态响应相互作用机理。

关键词：多馈入直流影响因素评价指标交互影响机理轨迹动力学直流换相安全裕度

考虑煤电CCUS规模化发展的电力转型路径优化

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洁净煤技术 2024年

作者：蔡斌秦恺承杨明煜薛禹胜裴飞李铖炜陈绎弛山东大学电气工程学院南瑞集团有限公司/国网电力科学研究院有限公司南京工程学院电力工程学院

碳捕集、利用与封存（Carbon capture， utilization and storage， CCUS）技术是煤电低碳化发展的重要途径之一，煤电CCUS的规模化发展是电力低碳转型的关键措施之一。本文基于计及煤电CCUS的电力转型技术-经济-排放仿真模型，在给定... 详细信息

碳捕集、利用与封存（Carbon capture， utilization and storage， CCUS）技术是煤电低碳化发展的重要途径之一，煤电CCUS的规模化发展是电力低碳转型的关键措施之一。本文基于计及煤电CCUS的电力转型技术-经济-排放仿真模型，在给定的参数条件下对不同的煤电发展路径进行仿真，评估了不同煤电CCUS发展规模下电力转型路径的电力、排放与经济类指标，以总经济代价最小为目标函数比选了最优煤电CCUS发展路径。结果表明：煤电CCUS与新能源的协同发展有潜力降低电力低碳转型的总经济代价；在电力转型优化中不应将某个年份后不再新建煤电作为约束条件，应在给定的参数条件下优化煤电CCUS发展路径并分析其对相关参数的敏感性，并强调应及时根据最新的参数条件更新路径优化结果。

关键词：煤电低碳化发展 CCUS规模化煤电与新能源协同技术-经济-排放仿真模型电力转型优化

“新型电力系统数字化关键技术综述”专辑评述

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电力系统自动化 2024年第6期48卷 1-12页

作者：李鹏刘念胡秦然周全李知艺于浩孙冰严正文福拴薛禹胜智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市102206 东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市200240 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏省南京市211106

数字化是推动新型电力系统发展的重要动力,已成为广受学术界和产业界关注的热点技术。为此,《电力系统自动化》编辑部组织了“新型电力系统数字化关键技术综述”专辑,系统化介绍了新型电力系统数字化基础元件装备、边缘计算技术、通信... 详细信息

数字化是推动新型电力系统发展的重要动力,已成为广受学术界和产业界关注的热点技术。为此,《电力系统自动化》编辑部组织了“新型电力系统数字化关键技术综述”专辑,系统化介绍了新型电力系统数字化基础元件装备、边缘计算技术、通信安全与防护、智能化调度决策等一系列技术成果,代表了本领域最新技术成果和先进经验。文中立足于新型电力系统数字化发展的整体趋势,对专辑论文按研究方向进行了系统性梳理,对其核心成果与观点进行了归纳总结,希望能够完整呈现专辑成果对新型电力系统数字化关键技术体系的支撑作用,为相关技术研究的进一步深化提供参考。

关键词：新型电力系统数字化边缘计算人工智能信息安全信息物理社会系统

基于大语言模型的电力系统通用人工智能展望:理论与应用

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电力系统自动化 2024年第6期48卷 13-28页

作者：赵俊华文福拴黄建伟刘嘉宁赵焕程裕恒董朝阳薛禹胜香港中文大学(深圳)理工学院广东省深圳市518172 深圳市人工智能与机器人研究院广东省深圳市518038 浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 广东电网电力调度控制中心广东省广州市510030 南洋理工大学电气与电子工程学院新加坡639798新加坡南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106

大语言模型(LLM)是一种利用大规模文本语料库进行预训练和微调的深度学习语言模型。目前,在通识问答、文本生成和科学推理等方面已展现出强大的能力。在此背景下,文中探索了基于LLM构建面向电力系统的通用人工智能技术,并展望其在电力... 详细信息

大语言模型(LLM)是一种利用大规模文本语料库进行预训练和微调的深度学习语言模型。目前,在通识问答、文本生成和科学推理等方面已展现出强大的能力。在此背景下,文中探索了基于LLM构建面向电力系统的通用人工智能技术,并展望其在电力系统中的潜在应用。首先,介绍了LLM的基本原理、神经网络架构以及训练方法,特别是与传统人工智能模型相比,LLM在逻辑推理、编程和代码理解以及数学推理方面的突破。然后,展望了LLM在电力系统负荷与新能源发电出力预测、电力系统规划、电力系统运行、电力系统故障诊断与系统恢复、电力市场等领域的潜在应用。最后,阐述了基于LLM构建电力系统通用人工智能技术所面临的挑战,包括电力系统数据的质量与可获取性、输出结果可解释性以及隐私保护问题。

关键词：大语言模型通用人工智能规划与运行故障诊断系统恢复电力市场

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薛禹胜：小概率事件可能带来大风险

能源评论 2011年第4期 80-82页

作者：薛禹胜中国工程院院士

必须扩展“三道防线”理念，以保证对小概率、大风险的非常态突发事件仍能有序控制。反观我国，恰恰是因为知晓自己的不足，反而促使我国的电网逐渐发展了自己的安全防御体系。

关键词：小概率事件风险能带安全防御体系突发事件非常态

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关于电力系统失稳判据病态研究的评述

电力系统自动化 2022年第18期46卷 169-178页

作者：吕睿薛禹胜黄天罡薛峰南京理工大学自动化学院江苏省南京市210094 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏省南京市211106

电力系统同步稳定性的分析,必须基于系统受扰轨迹,并从中提取定性或定量的知识。扩展等面积准则(EEAC)证明,互补群映像轨迹上出现动态鞍点(DSP)是拟哈密顿系统失稳的充要条件,而该点的动能则反映了系统的不稳定程度。但是,如果映像系统... 详细信息

电力系统同步稳定性的分析,必须基于系统受扰轨迹,并从中提取定性或定量的知识。扩展等面积准则(EEAC)证明,互补群映像轨迹上出现动态鞍点(DSP)是拟哈密顿系统失稳的充要条件,而该点的动能则反映了系统的不稳定程度。但是,如果映像系统在DSP附近的时变性太强,则系统在经过该点后可能重返稳定域。这种被称为病态DSP(IDSP)的现象,与Lorenz奇怪吸引子类似,都是复杂性研究中的核心问题,是在3维以下的非线性系统中观察不到的涌现(emergence)现象。IDSP符合DSP的定义,但因该映射系统的强时变性,使已经发生滑步的系统又被拉回了同步而得名。若为了减少计算量而提前终止积分,则必须同时验证对应时段内的时变性不能太强,以免将稳定算例误判为失稳。针对失稳轨迹提前终止积分的各种失稳判据,如EEAC的DSP判据、相平面轨迹的拐点判据、由加速度与速度组成的扩展相平面轨迹的切线判据等,从理论上比较了各判据的强壮性,也给出大量仿真结果进行了验证。

关键词：运动系统稳定性扩展等面积准则(EEAC) 时变性病态相轨迹凹凸性提前终止积分

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关于在决策推演中计入博弈行为的评述

电力系统自动化 2023年第16期47卷 1-9页

作者：薛禹胜吴巨爱谢东亮黄杰蔡斌国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司) 江苏省南京市211106 南京邮电大学自动化学院、人工智能学院江苏省南京市210023

有别于信息物理系统(CPS),信息物理社会系统(CPSS)必须考虑参与者理性及非理性行为的影响。单独应用理论分析、模型仿真、实验经济学或数据驱动方法,都难以支撑CPSS的研究。混合仿真方法整合上述研究范式的长处,融合统计分析、因果分析... 详细信息

有别于信息物理系统(CPS),信息物理社会系统(CPSS)必须考虑参与者理性及非理性行为的影响。单独应用理论分析、模型仿真、实验经济学或数据驱动方法,都难以支撑CPSS的研究。混合仿真方法整合上述研究范式的长处,融合统计分析、因果分析与行为分析,可有效地支撑CPSS的研究。为此,除了CPS研究中涉及的数学模型外,还必须构建多代理模型来反映理性行为的高维不确定性。在反复仿真的过程中就只需要少数参与者来反映非理性行为的影响,大大降低了对合格参与者规模的需求。文中结合电动汽车用户的购置意愿、出行意愿、碳市场交易决策行为方面的研究案例,揭示了混合仿真方法的实践可行性。

关键词：信息物理社会系统理性行为非理性行为多维联合概率多代理建模混合仿真

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主动配电网灵活孤岛划分与实时调度策略

电力系统自动化 2022年第22期46卷 13-24页

作者：庞凯元王崇宇文福拴薛禹胜浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏省南京市211106

随着风电、光伏等间歇性可再生能源发电在主动配电网(ADN)中越来越广泛的接入,其发电出力的间歇性和不确定性给ADN的安全与经济运行、故障后的恢复等提出了新的问题甚至挑战。针对ADN发生故障后的运行与恢复,提出一种灵活孤岛划分与实... 详细信息

随着风电、光伏等间歇性可再生能源发电在主动配电网(ADN)中越来越广泛的接入,其发电出力的间歇性和不确定性给ADN的安全与经济运行、故障后的恢复等提出了新的问题甚至挑战。针对ADN发生故障后的运行与恢复,提出一种灵活孤岛划分与实时调度策略。首先,建立基于环路消除辐射状约束的ADN孤岛划分模型。其次,基于小型水电站、燃气电站、储能系统、风电场与光伏电站的出力模型,考虑交流潮流与稳态安全约束,构建配电孤岛实时运行的滚动优化模型。然后,针对间歇性可再生能源发电,提出一种计及预测误差的有功出力控制策略,以确保配电孤岛的运行策略在风光发电有功出力预测有明显误差时仍然可行。最后,采用含分布式电源的改进的IEEE 33节点配电系统对所提方法的可行性与有效性进行验证。算例结果表明,所提ADN孤岛划分与实时调度策略能有效平衡配电孤岛内间歇性电源的出力波动,并可在相当程度内耐受风光出力预测误差,且具有较高的求解效率,有利于实现ADN恢复的在线决策。

关键词：主动配电网孤岛划分实时调度策略孤岛运行分布式电源预测误差