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基于权重调节模型预测控制的风-光-储-氢耦合系统在线功率调控

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电工技术学报 2023年第15期38卷 4192-4207页

作者：孔令国王嘉祺韩子娇闫华光王士博刘闯蔡国伟现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林132012 国网辽宁省电力有限公司沈阳110006 中国电力科学研究院北京100192

该文针对风-光-储-氢系统中风光的波动性、储氢的动态响应特性,实时在线优化匹配储-氢功率与风-光功率问题,提出基于权重调节模型预测控制(MPC)的风-光-储-氢耦合系统在线功率调控方法。文中构建了风-光-储-氢耦合能源系统拓扑结构,建... 详细信息

该文针对风-光-储-氢系统中风光的波动性、储氢的动态响应特性,实时在线优化匹配储-氢功率与风-光功率问题,提出基于权重调节模型预测控制(MPC)的风-光-储-氢耦合系统在线功率调控方法。文中构建了风-光-储-氢耦合能源系统拓扑结构,建立了耦合系统状态空间模型,以耦合系统功率平衡为目标,以制氢功率、燃料电池功率和电池功率为控制变量,根据氢储能和电池储能的特性及各约束条件将目标函数转换为二次规划问题进行求解,并在自定义s-函数建立的MPC控制器中依据复合储能系统的状态信息对权重因子进行调节,实现了控制器的参数自适应,最后完成了功率控制层与能量管理层的闭环仿真。通过仿真分析,对比三种调控方法,验证了该文所提基于变权重MPC功率调控方法的有效性和优越性。

关键词：风-光-储-氢耦合系统权重调节模型预测控制功率调控闭环仿真

基于改进TOPSIS的乡镇综合能源系统效益综合评价方法

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电测与仪表 2023年第2期60卷 1-9页

作者：金璐何伟闫华光何桂雄中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网江西省电力有限公司南昌330096

在以能源互联为主导的能源变革背景下,建设清洁高效的综合能源系统(IES)是助力乡镇实现可持续发展的重要环节。基于乡镇地区自然资源禀赋,提出一种计及风、光、地热和生物质能的可再生IES架构;针对城、乡能源系统在评价依据方面存在的差... 详细信息

在以能源互联为主导的能源变革背景下,建设清洁高效的综合能源系统(IES)是助力乡镇实现可持续发展的重要环节。基于乡镇地区自然资源禀赋,提出一种计及风、光、地热和生物质能的可再生IES架构;针对城、乡能源系统在评价依据方面存在的差异,分别从经济、技术、运营、环保以及社会层面提炼出适用于乡镇IES效益评估的综合评价指标体系;引入结合了层次分析-决策实验室分析法和反熵权法的主客观指标赋权机制,并将其融入改进后的逼近理想解排序综合评价模型,从而实现乡镇IES效益的科学定量评估。最后,以江西省某乡镇综合能源系统示范工程为实施算例,验证了文中方法的合理性与有效性。

关键词：综合能源系统指标体系组合赋权法改进TOPSIS 综合评价

电力系统氢储能关键应用技术现状、挑战及展望

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中国电机工程学报 2023年第17期43卷 6660-6680页

作者：王士博孔令国蔡国伟闫华光韩子娇刘闯万燕鸣杨士慧王晓晨现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 国网辽宁省电力有限公司辽宁省沈阳市110004 北京国氢中联氢能科技研究院有限公司北京市东城区100007 先进输电技术国家重点实验室(国网智能电网研究院有限公司) 北京市昌平区102209 国网能源研究院有限公司北京市昌平区102209

深入挖掘氢储能在电力系统中的应用潜力,进而推进其在电力系统中的规模化应用是电力行业能源结构转型与深度脱碳的重要技术路径之一。为加速构建新型电力系统,该文首先归纳分析构建氢储能与电力系统耦合结构,并从电解水制氢、氢气储输... 详细信息

深入挖掘氢储能在电力系统中的应用潜力,进而推进其在电力系统中的规模化应用是电力行业能源结构转型与深度脱碳的重要技术路径之一。为加速构建新型电力系统,该文首先归纳分析构建氢储能与电力系统耦合结构,并从电解水制氢、氢气储输、氢气发电和电解槽/燃料电池模型构建4个方面阐述氢储能关键技术发展现状;其次,以氢储能在电力系统“源–网–荷”各环节应用场景为主线,梳理回顾目前国内外电–氢耦合技术取得的进展;最后,对氢储能支撑新型电力系统构建中存在的技术挑战与未来重点技术发展方向展开探讨,旨在为电力系统中氢储能应用技术的研究提供借鉴与参考。

关键词：新型电力系统可再生能源氢储能电-氢耦合源–网–荷

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电氢联合体:让创新链产业链深度融合

能源评论 2022年第5期 74-76页

作者：闫华光康建东不详

国家政策为氢能在新型电力系统中的广泛应用奠定了重要基础,电氢耦合技术创新联合体致力于引导和促进我国电氢耦合产业健康、有序、自主、持续发展。氢能是支撑能源转型的重要载体。今年3月,《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》正... 详细信息

国家政策为氢能在新型电力系统中的广泛应用奠定了重要基础,电氢耦合技术创新联合体致力于引导和促进我国电氢耦合产业健康、有序、自主、持续发展。氢能是支撑能源转型的重要载体。今年3月,《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》正式印发,对我国氢能发展做出顶层设计,首次明确了氢能是未来国家能源体系的组成部分,确定可再生能源制氢是主要发展方向,并对系统构建氢能产业创新体系、统筹建设氢能基础设施、有序推进氢能多元化应用、建立健全氢能政策和制度保障体系进行了部署。

关键词：制度保障体系统筹建设能源体系创新链产业创新体系可再生能源中长期规划氢能

考虑多评价指标的可再生微能源网双层优化配置

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电测与仪表 2022年第2期59卷 112-119页

作者：金璐何伟闫华光何桂雄吴建章石天中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网江西省电力有限公司南昌330096 东南大学电气工程学院南京210096

在倡导低碳、高效的能源变革发展形势下,建设新型绿色乡镇能源系统势在必行。充分考虑乡镇地区自然资源特点,提出一种融合风、光、沼、地热的可再生微能源网系统,并对所需能源设备进行了建模;以传统能源系统为参照,设计了成本节约率、... 详细信息

在倡导低碳、高效的能源变革发展形势下,建设新型绿色乡镇能源系统势在必行。充分考虑乡镇地区自然资源特点,提出一种融合风、光、沼、地热的可再生微能源网系统,并对所需能源设备进行了建模;以传统能源系统为参照,设计了成本节约率、污染减排率以及能效提升率评价指标;综合考虑上述多元性能指标,搭建可再生微能源网双层优化配置模型,分别调用非支配排序遗传算法以及Cplex求解器对上层和下层模型进行求解,并运用模糊理论折衷选取全局最优配置方案;最后以江西省某多能互补示范工程为仿真算例,对文中方法的合理性与优越性进行了验证。

关键词：微能源网评价指标多目标双层优化配置模糊理论

电力需求侧能效管理与需求响应系统的研究与设计

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电网技术 2015年第1期39卷 42-47页

作者：闫华光陈宋宋钟鸣蒋利民中国电力科学研究院北京市海淀区100192

为引导需求侧优化用能管理水平、参与电网高峰负荷削减,实现能源利用效率的整体提升,简述了电力需求侧能效管理与需求响应系统建设的背景、意义;概述了系统在监测用户能源消耗数据、控制用户关键用能系统或设备的运行状态、响应电网侧... 详细信息

为引导需求侧优化用能管理水平、参与电网高峰负荷削减,实现能源利用效率的整体提升,简述了电力需求侧能效管理与需求响应系统建设的背景、意义;概述了系统在监测用户能源消耗数据、控制用户关键用能系统或设备的运行状态、响应电网侧需求响应事件方面功能;提出了系统的层次结构并描述了各层之间的关系;详细设计了系统的物理架构、功能架构,并分析了系统关键技术。本设计方案已应用于国家电力需求侧管理平台、国家电网公司电能服务管理平台的研发建设,为国家电力需求侧管理工作提供了技术支撑。未来,将对为能效管理与需求响应业务在国内的推广实施奠定技术基础。

关键词：能效监控需求响应用能系统

楼宇交直流混合供电模式下直流电压等级的研究

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中国电机工程学报 2017年第20期37卷 5840-5851页

作者：陈红坤何桂雄石晶闫华光武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 中国电力科学研究院北京市海淀区100192

直流供电相比交流供电具有许多优点,但由于成本、直流开断技术、普通用户使用习惯等方面的限制,智能楼宇全面使用直流前,仍需经历交直流混合供电阶段。由楼宇配电的现状出发,探讨了未来楼宇交直流混合供电方式的整体结构及相应的交、直... 详细信息

直流供电相比交流供电具有许多优点,但由于成本、直流开断技术、普通用户使用习惯等方面的限制,智能楼宇全面使用直流前,仍需经历交直流混合供电阶段。由楼宇配电的现状出发,探讨了未来楼宇交直流混合供电方式的整体结构及相应的交、直流负荷分配情况,阐述了直流配电电压等级的选择原则。讨论了楼宇供电中超低压直流配电和低压直流配电电压等级的具体确定方法。综合各种因素,明确了超低压直流配电和低压直流配电中电压等级选择时可取范围的上限值和下限值,为我国楼宇直流供电中电压等级的最终确定提供依据。

关键词：混合交直流楼宇供电电压等级人体电流效应安全规定供电半径直流开断电应力

电压谐波对金属氧化物避雷器泄漏电流及其阻性分量的影响

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电网技术 2004年第8期28卷 55-59页

作者：邵涛周文俊闫华光孙广生徐小宇中国科学院电工研究所武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 中国电力科学研究院北京100085

根据金属氧化物避雷器(MOA)的交流电压-阻性电流特性分析了电压谐波对泄漏电流阻性分量的影响。仿真结果表明电压谐波对MOA泄漏电流阻性分量影响明显,电压谐波含量相同时,谐波相位对阻性电流及其谐波分量的影响较大,不同次谐波,其相位... 详细信息

根据金属氧化物避雷器(MOA)的交流电压-阻性电流特性分析了电压谐波对泄漏电流阻性分量的影响。仿真结果表明电压谐波对MOA泄漏电流阻性分量影响明显,电压谐波含量相同时,谐波相位对阻性电流及其谐波分量的影响较大,不同次谐波,其相位的影响不同,MOA阻性电流基波分量受电压谐波影响最小,3次谐波分量受电压谐波影响最大。对高压阀片进行的谐波试验结果验证了以上分析结果。

关键词：金属氧化物避雷器泄漏电流阻性分量电压谐波

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智能电网电力需求响应标准体系研究与设计

电网技术 2015年第10期39卷 2685-2689页

作者：闫华光陈宋宋杜重阳李彬中国电力科学研究院北京市海淀区100192 华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206

针对国内开展需求响应技术研究、项目试点建设等实际需求,详细分析了电力需求响应系统的组成结构、需求响应标准体系架构。依据有关标准体系建设的国家标准规范,设计了涵盖需求响应系统、终端设备、系统接口、测量与评估、业务与监管5... 详细信息

针对国内开展需求响应技术研究、项目试点建设等实际需求,详细分析了电力需求响应系统的组成结构、需求响应标准体系架构。依据有关标准体系建设的国家标准规范,设计了涵盖需求响应系统、终端设备、系统接口、测量与评估、业务与监管5个方面的技术标准体系,并针对每一部分标准体系的必要性进行深入剖析,提出部分标准的技术框架。本标准体系设计可为需求响应技术、系统建设与运行、业务开展等方面具体标准的制定提供参考。

关键词：智能电网需求响应技术条件标准体系