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车网互动技术激励机制演化分析

上海交通大学学报 2024年

作者：潘益王明深缪惠宇袁晓冬韩华春国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

电动汽车（Electric Vehicle，EV）可以为电力系统的灵活运行提供重要支持，其中车网互动（Vehicle-to-Grid，V2G）模式是电动汽车参与电网调频调压的重要方式。然而V2G的市场化进程至今较为缓慢，缺乏有效的市场运行机制，使得大规模... 详细信息

电动汽车（Electric Vehicle，EV）可以为电力系统的灵活运行提供重要支持，其中车网互动（Vehicle-to-Grid，V2G）模式是电动汽车参与电网调频调压的重要方式。然而V2G的市场化进程至今较为缓慢，缺乏有效的市场运行机制，使得大规模电动汽车难以参与到电网辅助服务。本文创新性地提出了一种电力监管部门、电力公司和电动汽车三方演化博弈模型，探究政-企-车各利益主体的策略选择对V2G市场运行的影响，以期找到促进V2G模式发展的长期演化的政府补贴机制和电价机制。为研究三方演化博弈中多个策略均衡点的稳定性，建立了该博弈的复制者动态方程，并利用李雅普诺夫稳定性理论分析了均衡点的稳定性，给出了促进V2G发展的补贴额度。最后，通过对我国上海市实际电价的仿真分析界定了可以促使电动汽车参与V2G模式的政府补贴系数区间和电价区间，为电力监管部门与电力公司制定补贴、定价策略提供理论支撑。

关键词：演化博弈电动汽车车网互动演化稳定策略

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车联网环境下电动汽车主动充电引导模型

电力系统自动化 2024年第7期48卷 159-168页

作者：袁晓冬甘海庆王明深滕欣元阮文骏龙寰国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103 国网江苏省电力有限公司江苏省南京市210024 东南大学电气工程学院江苏省南京市210096

为了适应电动汽车数量和充电需求的急剧增长,从电动汽车用户视角出发,提出了一种在车联网环境下基于改进A*路径规划算法与排队论的电动汽车主动充电引导模型。首先,融入红绿灯等待时间和不走回头路条件,改进A*路径规划算法,利用实际路... 详细信息

为了适应电动汽车数量和充电需求的急剧增长,从电动汽车用户视角出发,提出了一种在车联网环境下基于改进A*路径规划算法与排队论的电动汽车主动充电引导模型。首先,融入红绿灯等待时间和不走回头路条件,改进A*路径规划算法,利用实际路网状态信息更新路网时空状态矩阵,实时优化电动汽车行驶路径,获取电动汽车充电行驶时间。其次,利用深度置信网络预测充电站电动汽车短时到达量,基于排队论M/G/k模型预测电动汽车充电等待时间。最后,以最小化电动汽车充电行驶时间和充电等待时间为目标,搭建电动汽车主动充电引导模型。以中国南京市中心区域为算例,验证了所提主动充电引导模型的有效性,所提算法能够提高充电桩的利用率并减少电动汽车用户综合充电时间。

关键词：车联网电动汽车主动充电引导排队论路径规划

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基于变分模态分解—多模糊控制的风电混储系统功率分配策略

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上海交通大学学报 2024年

作者：李建林孙浩元赵文鼎梁策梁忠豪袁晓冬北方工业大学国家能源用户侧储能创新研发中心国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

针对风电出力的不确定性引起的并网电能质量不佳以及混合储能系统功率分配不佳，提出了一种基于变分模态分解—多模糊控制的风电混储系统功率分配策略。首先考虑到风电出力的不确定性，采用拉丁超立方抽样和欧氏距离法生成风电典型场景... 详细信息

针对风电出力的不确定性引起的并网电能质量不佳以及混合储能系统功率分配不佳，提出了一种基于变分模态分解—多模糊控制的风电混储系统功率分配策略。首先考虑到风电出力的不确定性，采用拉丁超立方抽样和欧氏距离法生成风电典型场景。其次，采用正余弦算法优化的变分模态分解对风电功率进行初次分配，得到低于并网波动上限的风电并网功率和混合储能系统平抑功率。最后，针对混合储能系统的荷电状态进行分区划分，综合考虑系统荷电状态以及混合储能特性，提出一种多模糊控制下的功率再分配策略，实现对混合储能系统功率的修正。仿真结果表明，所提策略能够平抑风电波动并能得到稳定并网功率，同时能有效解决混合储能系统的过充过放问题。

关键词：功率分配混合储能系统拉丁超立方抽样变分模态分解多模糊控制策略

基于参数自调节的电氢耦合系统调频控制策略研究

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高压电器 2024年第7期60卷 1-11页

作者：李建林胡笳扬辛迪熙曾飞袁晓冬北方工业大学国家能源用户侧储能创新研发中心北京100144 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京211103

针对含质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的氢储能系统频率控制问题,为提高氢储能系统的频率稳定性,提出了一种基于虚拟参数自调节的系统频率控制策略。其中,电氢耦合系统以PEMFC为依托,光伏、储能电池为辅... 详细信息

针对含质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的氢储能系统频率控制问题,为提高氢储能系统的频率稳定性,提出了一种基于虚拟参数自调节的系统频率控制策略。其中,电氢耦合系统以PEMFC为依托,光伏、储能电池为辅助,通过PEMFC、光伏、储能电池三者混合向系统综合负荷供电。通过数学模型构建,观察出系统内发生微小扰动后,PEMFC及储能电池的动态响应变化,改变虚拟控制参数,调整系统内的功率分配。由于PEMFC和储能电池动态响应时间不同,对于PEMFC和储能电池采取不同的控制策略,具体体现为对PEMFC采取下垂控制,而对储能电池采取惯量控制,来达到维持系统内频率在正常范围内微小波动并趋于稳定的目的。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台搭建模型验证了所提策略的有效性和优越性。

关键词：质子交换膜燃料电池电氢耦合下垂控制惯量控制调频参数自调节储能电池光伏

基于改进LADRC的构网型储能调频控制策略研究

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电力系统保护与控制 2024年第15期52卷 142-154页

作者：李建林卢冠铭游洪灏郭雅娟辛迪熙袁晓冬国家能源用户侧储能创新研发中心(北方工业大学) 北京100144 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103

为提升高比例风电渗透下电力系统的频率稳定性,同时解决风储联合系统调频过程中参数间相互影响难以兼顾导致系统调频控制性能不佳的问题,提出一种基于改进型线性自抗扰控制策略(linear active disturbance rejection control,LADRC)的... 详细信息

为提升高比例风电渗透下电力系统的频率稳定性,同时解决风储联合系统调频过程中参数间相互影响难以兼顾导致系统调频控制性能不佳的问题,提出一种基于改进型线性自抗扰控制策略(linear active disturbance rejection control,LADRC)的构网型(grid-forming,GFM)储能调频控制策略。首先,在传统应用LADRC对角频率进行快速控制的基础上,引入有功差额补偿,加速有功指令响应速度,消除参数互耦。同时,针对构网型储能调频控制策略参数影响规律,分析了角频率和参考功率至输出功率的小信号模型,推导控制环节传递函数,实现对系统调频性能优化。最后在Matlab/Simulink仿真平台上搭建风储联合系统仿真模型,对不同控制策略在不同工况下电网频率和储能出力的变化情况进行对比分析。结果表明,所提控制策略有效提升复杂工况下风储联合系统对电网频率的支撑能力。

关键词：构网型储能小信号模型自抗扰控制策略风储联合系统频率支撑

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含高渗透光伏区域配网储能分区优化配置

电气工程学报 2024年

作者：李建林邸文峰李雅欣郭雅娟袁晓冬北方工业大学国家能源用户侧储能创新研发中心国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

“双碳”目标的提出，大量新能源并入配电网，为提高配电网对光伏的消纳，减少因高渗透分布式光伏导致的电压波动等电能质量问题，提出一种适用于配电网中分布式储能系统的优化配置方法。首先，基于配电网典型负荷日时全天的节点电压，... 详细信息

“双碳”目标的提出，大量新能源并入配电网，为提高配电网对光伏的消纳，减少因高渗透分布式光伏导致的电压波动等电能质量问题，提出一种适用于配电网中分布式储能系统的优化配置方法。首先，基于配电网典型负荷日时全天的节点电压，根据轮廓系数法得到集合中心k的最佳值，采用K-means聚类算法对配电网进行分区。然后，以提升光伏消纳、改善节点电压、减小配电网电能损失、以及最小化储能投资综合费用为目标函数，并考虑节点功率平衡、节点电压、储能电池充放电、线路电流、分布式光伏等约束条件，建立在配电网中优化配置分布式储能系统的多目标优化模型。对各目标函数统一进行归一化处理，采用层次分析法对各目标函数的权重系数进行确定，将多目标函数转化为单目标函数，并利用蛙跳算法求解多目标的储能系统容量优化配置模型，确定分布式储能最佳容量。最后，以IEEE-33节点算例验证了所提储能系统容量优化配置方法有效性。

关键词：高渗透光伏分布式储能分区优化容量配置

考虑用户多样化需求的电动汽车集群调频控制策略

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现代电力 2024年第3期41卷 565-573页

作者：王明深潘益缪惠宇韩华春曾飞袁晓冬国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

规模化电动汽车与电网互动成为重要的调频手段,针对调频互动控制无法保障用户各类需求、难以充分调动用户参与积极性的问题,提出一种保障用户多样化需求的电动汽车集群调频控制策略,以实现高比例新能源电网的频率稳定。首先,综合考虑用... 详细信息

规模化电动汽车与电网互动成为重要的调频手段,针对调频互动控制无法保障用户各类需求、难以充分调动用户参与积极性的问题,提出一种保障用户多样化需求的电动汽车集群调频控制策略,以实现高比例新能源电网的频率稳定。首先,综合考虑用户交通用能、调频喜好、数据保护需求的交互影响,建立有限信息环境下电动汽车集群可调节能力的概率评估模型;进而,考虑集群调频不确定性和调频控制时长对用户延时充电的影响,提出考虑时序延时调频恢复的概率调频控制策略;最后,算例结果验证了所提出的调频控制策略在保障用户需求、降低数据保护造成的不确定性影响、提升系统频率稳定方面的有效性。

关键词：电动汽车入网状态电动汽车集群多样化需求频率控制状态恢复

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不同工况下光储氢微网系统协调控制策略

太阳能学报 2024年第7期45卷 10-19页

作者：李建林赵文鼎梁忠豪袁晓冬曾飞北京未来电化学储能系统集成技术创新中心(北方工业大学) 北京100144 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京211103

针对光储氢微网系统运行时系统内部功率协调分配、切换平滑度以及电压稳定性等问题,提出一种考虑系统不同需求指令的功率分层协调运行策略。以提升系统稳定性、光氢系统结合度以及平滑运行为目的,搭建光储氢微网系统仿真模型,一方面,通... 详细信息

针对光储氢微网系统运行时系统内部功率协调分配、切换平滑度以及电压稳定性等问题,提出一种考虑系统不同需求指令的功率分层协调运行策略。以提升系统稳定性、光氢系统结合度以及平滑运行为目的,搭建光储氢微网系统仿真模型,一方面,通过分层控制实现系统指令层与被控层之间的协调运行,并以上网电价为判断指标,保障系统经济性运行;另一方面,基于系统运行模式将系统运行工况分为8种,并通过多功率协调控制策略使得光储氢微网系统能够稳定运行、工况切换平滑以及母线电压稳定。最后通过仿真验证所建模型与控制策略的正确性与有效性。

关键词：光伏氢储能微电网制氢燃料电池协调控制

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电热氢综合能源系统建模及容量规划研究

高压电器 2024年第7期60卷 34-47页

作者：袁晓冬曾飞缪惠宇侯永全徐敦彬张潇梅霜国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京211103 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司江苏徐州221600

在“双碳”目标下,电热氢综合能源系统的应用将成为能源高效利用、多能耦合发展以及清洁低碳转型的重点战略方向。结合当前电热氢综合能源系统的国内外研究现状,首先对系统建模部分进了归纳与总结,并建立了考虑系统电热特性、自身寿命... 详细信息

在“双碳”目标下,电热氢综合能源系统的应用将成为能源高效利用、多能耦合发展以及清洁低碳转型的重点战略方向。结合当前电热氢综合能源系统的国内外研究现状,首先对系统建模部分进了归纳与总结,并建立了考虑系统电热特性、自身寿命衰减特性等特点的各设备数学模型,为后续相关方向的深入研究提供一定的参考。其次,对电热氢综合能源系统的容量规划问题展开研究,并分别从系统运行策略、目标函数与求解以及当前存在问题与创新方面展开详细分析。最后,对电热氢综合能源系统的未来创新与发展进行了展望。

关键词：电热氢综合能源系统多能耦合系统建模容量规划