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需求响应下计及电碳市场耦合的多元主体成本效益分析

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电力建设 2023年第2期44卷 50-60页

作者：靳冰洁李家兴彭虹桥罗澍忻卢治霖冷媛董萍梁梓杨广东电网有限责任公司电网规划研究中心广州市510080 华南理工大学电力学院广州市510641 南方电网能源发展研究院有限责任公司广州市510663

成本效益研究有助于了解各市场主体的效益情况和交易意愿,从而指导市场制定更加合理的交易机制。文章提出了一种需求响应(demand response, DR)下计及电碳交易市场耦合的多个市场主体的成本效益分析方法。首先将碳交易中的单位碳排放成... 详细信息

成本效益研究有助于了解各市场主体的效益情况和交易意愿,从而指导市场制定更加合理的交易机制。文章提出了一种需求响应(demand response, DR)下计及电碳交易市场耦合的多个市场主体的成本效益分析方法。首先将碳交易中的单位碳排放成本计入各发电机组的报价函数中进行统一出清,体现碳交易与现货市场运营的耦合;其次,考虑了需求响应下电碳耦合市场中各个主体的交易机制,提出了发电侧、用户侧、负荷聚合商、储能运营商及电网侧的成本效益分析模型。最后,对中国某省电网某实际运行日进行了算例分析,结果表明,碳排放权交易市场运作将抬高电力市场出清价格,影响相关主体的成本与效益。

关键词：现货市场碳排放权交易市场需求响应(DR) 成本效益分析

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基于信息熵的电力系统潮流均衡度分析及应用

基于信息熵的电力系统潮流均衡度分析及应用

作者：靳冰洁华中科技大学

学位级别：硕士

新能源及负荷的波动将引起系统潮流的变化,而系统潮流变化的特征直接影响着系统运行的安全性。潮流均衡度作为衡量系统潮流变化的一项重要特征,为基于潮流分析的电网安全运行研究提供了一个新的切入点。为此,本文基于信息熵理论进行了... 详细信息

新能源及负荷的波动将引起系统潮流的变化,而系统潮流变化的特征直接影响着系统运行的安全性。潮流均衡度作为衡量系统潮流变化的一项重要特征,为基于潮流分析的电网安全运行研究提供了一个新的切入点。为此,本文基于信息熵理论进行了电力系统潮流均衡度分析及其相关应用研究。通过对系统潮流特征的分析,建立描述系统在注入功率波动时潮流转移均衡度的指标,进而研究系统安全运行裕度的评价方法及优化方法。本文重点从以下两个角度出发展开相关研究:其一,评估系统节点对扰动功率的承受能力,辨识含功率扰动因素环境下电力系统运行中的关键节点;其二,研究系统潮流转移特性和系统安全负荷裕度之间的关系,探索通过优化系统潮流均衡度来提高电网整体安全运行水平的方法。为了评估节点对扰动功率的承受能力,辨识含功率扰动因素环境下电力系统运行中的关键节点,本文提出了基于区间信息熵的节点扰动功率转移均衡度分析方法。通过将信息熵理论与电力系统实际运行特点相结合,提出了改进区间信息熵,并且将其与灵敏度分析方法相结合,建立了节点扰动功率转移均衡度评价指标。该指标能够有效地体现节点注入功率波动量在系统各支路上转移分布的均衡程度,为大规模电力系统节点抗扰能力评估提供依据。通过该方法能够辨识系统中抗扰能力较强或较弱的关键节点,为电网负荷侧管理、并网风电的出力控制以及现代电网的互动应用提供参考。为了揭示系统潮流转移特性和系统安全负荷裕度之间的联系,本文将潮流均衡度分析做进一步推广,研究了负荷变化引起系统潮流转移的特性,提出了基于实数信息熵的系统潮流转移均衡度分析方法。首先分析了系统支路潮流转移特性,基于此,结合实数信息熵理论构建系统潮流转移均衡度指标,并将该指标应用于负荷变化环境下系统安全水平的评估,为进一步通过调整系统运行方式而提高系统的安全负荷裕度奠定了基础。在系统潮流转移均衡度分析的基础上进一步研究电力系统最优潮流均衡度的计算方法,建立以系统潮流转移熵最大化为目标函数的最优潮流均衡度模型,并通过粒子群算法求解该模型得到电力系统最优运行方式。本文通过潮流均衡度分析来研究电力系统稳态运行中的安全性问题,旨在通过建立合理的均衡度指标,为快速辨识电力系统运行中的关键节点,评估及优化系统安全运行水平提供新的思路和方法。本文所提基于信息熵的潮流均衡度分析方法计算效率高,为本文研究成果走向实际应用提供了有力支撑。期待本文研究成果能够为提高我国现代电力系统安全运行水平提供理论与应用参考。

关键词：信息熵潮流分析均衡度安全裕度优化潮流

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氮、磷施肥对刨花楠及马尾松幼苗生长的影响

氮、磷施肥对刨花楠及马尾松幼苗生长的影响

作者：靳冰洁福建师范大学

学位级别：硕士

刨花楠(Machilus pauhoi)和马尾松(Pinus massoniana Lamb.)为生长于亚热带地区的常绿阔叶及针叶大乔木树种,融经济用材价值和园林观赏价值为一体,因而广泛培植。氮(N)、磷(P)通常是陆地生态系统中影响和限制植物生长的两大主要营养元素... 详细信息

刨花楠(Machilus pauhoi)和马尾松(Pinus massoniana Lamb.)为生长于亚热带地区的常绿阔叶及针叶大乔木树种,融经济用材价值和园林观赏价值为一体,因而广泛培植。氮(N)、磷(P)通常是陆地生态系统中影响和限制植物生长的两大主要营养元素,研究不同养分条件下植物的生长和养分吸收状况有利于更好地提高林木的生产力。因此,本研究选取刨花楠和马尾松的一年生幼苗为研究对象,通过进行不同浓度梯度的N、P施肥处理(含对照组),分不同时期对刨花楠和马尾松的苗木生长状况、叶片N、P含量及N：P、土壤养分状况及土壤pH值进行了分析研究,以探讨此两种苗木的生长过程对不同养分环境的适应情况和响应机制。具体的研究结论如下：(1)总体上(不同测量时期的样本均值),N处理或者P处理均能够显著增加该种元素在苗木叶片中的含量,且随着施肥浓度的增加基本上呈现递增趋势;同时N(P)添加也能够促进植物叶片的N、P元素共同吸收,具有元素协同作用;但在高N或高P处理下会导致叶片N、P养分彼此抑制吸收,这表明在养分过剩情况下,N、P养分对于植物的生长也存在抗拮作用。刨花楠和马尾松苗木在相同的N、P添加计量条件下,叶片的N、P浓度存在一定差异,刨花楠苗木的N、P含量高于马尾松。(2)苗木叶片的N、P含量具有一定的季节周期性变化。2014年3月、7月、11月整体呈现先增加再降低的趋势。3月份苗木已经开始生长,但苗木从生长停滞期过渡到生长季初期,此时养分需求不高;之后进入快速生长阶段(3-7月),叶片N、P元素含量逐渐增加,其后生长逐步进入平稳缓慢期(7-11月),叶片N、P养分则有所下降。(3)N、P添加能够对刨花楠及马尾松苗木的生长发育状况产生影响。在生长高峰期,施加高N、高P能够显著提升苗木的地径、株高生长速率;但在生长初期及平稳期,应以中N、中P水平为主。两种苗木的地径、株高生长速率均表现出生长节律性差异。生长速率呈现出低-高-低的状态。且在生长季,高N处理下的刨花楠、马尾松株高增长最快,显著大于其他各组。而在生长的其余时期,N、P的各梯度处理对于苗木的生长影响差异不明显,说明在该阶段苗木对于养分的需求不大,或者是已经达到饱和,造成了养分的奢侈吸收,只能增加内部的养分含量,但是对于生长没有帮助。(4)刨花楠和马尾松的苗木生长速率与叶片的N、P含量及N：P呈现一定的耦合关系,说明植物的生长是养分利用分配的外在体现。在N、P处理组内部,叶片N、P含量与苗木地径、株高的生长速率均为正相关,而另一元素的相关性不明确,表明植物快速生长导致植物叶片N、P含量的不同速变化。此外,在不同N、P计量添加下,苗木的株高与地径都呈现出同比增长趋势。(5)整体上,在不同施肥处理下,施肥土壤的N：P对于叶片的N、P含量具有一定的指示作用,且刨花楠的指示作用要比马尾松明显。此外,土壤中养分的不均衡变化,会使得另外一种元素(N或P)成为植物生长的限制性元素,且由于本实验区的土壤N、P养分含量较低,因此施肥会加剧这种限制性。(6)施肥能够显著影响土壤的pH值。施加N、P均能使得土壤的pH值降低,导致土壤在一定程度上酸化,质量降低。同时单独施加N肥比单施P肥加剧了土壤的酸化程度。

关键词：刨花楠马尾松生态化学计量学叶片N、P含量 P 生长速率土壤养分

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基于信息熵的大型电力系统元件脆弱性评估

电力系统自动化 2015年第5期39卷 61-68页

作者：靳冰洁张步涵姚建国杨胜春邓韦斯邵剑强电磁工程与新技术国家重点实验室华中科技大学湖北省武汉市430074 中国电力科学研究院(南京) 江苏省南京市210003

现代大规模电力系统面临着多种不确定性因素,它们给系统带来的扰动已成为系统安全运行的主要威胁之一。针对这一问题,提出一种大型电力系统元件脆弱性评估的新方法:在改进信息熵的基础上,结合含风电电力系统的灵敏度分析及支路容量裕度... 详细信息

现代大规模电力系统面临着多种不确定性因素,它们给系统带来的扰动已成为系统安全运行的主要威胁之一。针对这一问题,提出一种大型电力系统元件脆弱性评估的新方法:在改进信息熵的基础上,结合含风电电力系统的灵敏度分析及支路容量裕度,研究节点扰动功率安全转移的分布信息,建立衡量节点抗扰动能力的节点脆弱性评估指标;在此基础上,通过补偿法将支路开断转化成两端节点的虚拟注入功率扰动,并采用熵权法将其与节点脆弱性评估结果相结合,提出支路脆弱性综合评估方法。通过IEEE 300节点系统算例,验证了方法的快速有效性,同时分析了影响系统关键元件脆弱性的因素,为电力系统中的误差控制和运行管理提供了参考。

关键词：大型电力系统脆弱性信息熵灵敏度补偿法熵权

基于负荷特性聚类及Elastic Net分析的短期负荷预测方法

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中国电力 2020年第9期53卷 221-228页

作者：靳冰洁林勇罗澍忻韦斌周姝灿广东电网有限责任公司电网规划研究中心广东广州510080

提出了一种基于负荷特性聚类及Elastic Net分析的短期负荷预测方法。通过对历史负荷特性进行分析和聚类,对全年日进行分类并指定日类型,避免日类型选择过于宽泛且缺乏针对性。同时采用Elastic Net方法对影响负荷预测的主导因素进行辨识... 详细信息

提出了一种基于负荷特性聚类及Elastic Net分析的短期负荷预测方法。通过对历史负荷特性进行分析和聚类,对全年日进行分类并指定日类型,避免日类型选择过于宽泛且缺乏针对性。同时采用Elastic Net方法对影响负荷预测的主导因素进行辨识和筛选。最后,在以上预测输入变量优化的基础上,建立神经网络预测模型。以广东省某市实际负荷为例,通过与其他方法对比,验证了所提方法在提高日负荷曲线预测精度方面的有效性。算例结果表明,所提模型适用期较长,无须反复训练,对短期负荷预测有较强的应用价值。

关键词：负荷特性聚类分析弹性网络神经网络负荷预测

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考虑多时间尺度数据的中长期负荷预测方法

中国电机工程学报 2020年第S01期40卷 11-19页

作者：罗澍忻麻敏华蒋林靳冰洁林勇刁旭昊黎灿兵杨波广东电网有限责任公司电网规划研究中心广东省广州市510080 能源互联网智能信息分析与综合优化湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南省长沙市410082 北京大学数学科学学院北京市海淀区100871 广州运维电力科技有限公司广东省广州市510663

精确的负荷预测对电力系统至关重要。智能电网数据庞大、统计口径不同、结构复杂,影响负荷的因素复杂多变,较多影响因素数据分布在不同时间尺度上,需考虑多尺度数据间的依赖性,充分利用不同时间尺度的数据才能做出准确且稳定可靠的中长... 详细信息

精确的负荷预测对电力系统至关重要。智能电网数据庞大、统计口径不同、结构复杂,影响负荷的因素复杂多变,较多影响因素数据分布在不同时间尺度上,需考虑多尺度数据间的依赖性,充分利用不同时间尺度的数据才能做出准确且稳定可靠的中长期预测。该文提出一种堆叠长短期记忆(long-termandshort-termmemory,LSTM)网络模型,将不同时间尺度的历史负荷数据、地区经济数据和气候数据信息整合到模型中,为防止神经网络的过拟合,对神经网络中除偏置参数以外的全部参数进行正则化处理。以广东电网的真实负荷数据进行算例分析。实验结果表明,该方法所提出的堆叠长短期记忆循环神经网络模型与单一神经网络模型和堆叠支持向量机模型相比,有效提高了负荷预测准确率。

关键词：电力系统中长期负荷预测神经网络多时间尺度大数据

氮磷添加对刨花楠幼苗叶片N、P化学计量特征的影响

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应用与环境生物学报 2016年第2期22卷 285-291页

作者：李曼靳冰洁钟全林马玉珠卢宏典郭炳桥郑媛程栋梁福建师范大学地理科学学院福州350007 湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007 福建省植物生理生态重点实验室福州350007

以刨花楠(Machilus pauhoi)幼苗为研究对象,通过盆栽施肥试验,探讨不同氮(N)、磷(P)供应水平下刨花楠叶片N、P元素含量的动态变化及与土壤养分的相关性.N、P处理各设定4个梯度,N1、N2、N3、N4及P1、P2、P3、P4,N、P肥施加量分别是初始... 详细信息

以刨花楠(Machilus pauhoi)幼苗为研究对象,通过盆栽施肥试验,探讨不同氮(N)、磷(P)供应水平下刨花楠叶片N、P元素含量的动态变化及与土壤养分的相关性.N、P处理各设定4个梯度,N1、N2、N3、N4及P1、P2、P3、P4,N、P肥施加量分别是初始土壤的2倍、4倍、8倍和16倍,不同N、P处理共用一组对照(CK),共9种处理,每组处理3个重复,并分别于3月、7月、11月对成熟叶片及土壤进行采样分析.结果显示:刨花楠幼苗叶片N、P含量及N:P值分别为14.63-26.53 mg/g、0.64-1.84 mg/g和10.04-23.21.施N肥叶片N含量及N:P随季节变化呈现出低(3月份)—高(7月份)—低(11月份)的变化趋势,叶片P含量呈现高—低—高的趋势;施P肥叶片P含量也随季节变化呈现出先升高后降低的变化趋势.施N或施P显著增加了刨花楠幼苗土壤及叶片的N、P含量,分别增加或降低土壤及叶片的N:P值(P<0.05);施N或施P也显著影响了土壤pH(P<0.05)及叶片N、P含量与土壤养分的关系.综上表明土壤中N、P供应量影响刨花楠叶片中的N、P含量.

关键词：刨花楠幼苗施肥生态化学计量学叶片养分土壤养分 N:P

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林分和气候因子对中国天然林根冠比的影响

应用与环境生物学报 2016年第2期22卷 326-331页

作者：郭炳桥钟全林马玉珠卢宏典靳冰洁李曼郑媛程栋梁福建师范大学地理科学学院福州350007 湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福州350007 湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007

森林生态系统是陆地生态系统最重要的碳库和碳汇,其地下-地上生物量分配规律即根冠比(R/S),对于精确估算森林生物量,尤其是对建造森林地下生物量估算模型具有重大参考意义.为探究大尺度上气候、林分因子对中国天然林根冠比的影响,对1 10... 详细信息

森林生态系统是陆地生态系统最重要的碳库和碳汇,其地下-地上生物量分配规律即根冠比(R/S),对于精确估算森林生物量,尤其是对建造森林地下生物量估算模型具有重大参考意义.为探究大尺度上气候、林分因子对中国天然林根冠比的影响,对1 109块天然林样地进行统计分析.结果显示:中国天然林R/S平均值为0.26,阔叶森林的R/S要显著高于针叶森林,落叶森林的R/S要显著高于常绿森林,年均温、林龄及水分可利用性与中国天然林R/S呈显著负相关关系,年均温是影响中国天然林R/S变化的最主要因子.综合纬度、经度、年均温、降水、林龄等环境因素的影响发现,纬度、林分密度是影响R/S的最主要因素.因此,精确估算森林碳储量和森林生物量分配时必须考虑纬度和林分密度的影响.

关键词：根冠比林分密度生物量分配地下生物量

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中国森林凋落物不同组分异速比例关系

植物生态学报 2013年第12期37卷 1071-1079页

作者：马玉珠程栋梁钟全林靳冰洁徐朝斌胡波福建师范大学地理科学学院湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007

森林凋落物(litterfall)是森林植物在其生长发育过程中新陈代谢的产物,在物质循环和能量流动方面起着重要作用。该文利用已发表的我国主要森林凋落物的研究数据,分析了不同组分(叶、枝和繁殖器官)凋落物量之间及其与总凋落物量之间的异... 详细信息

森林凋落物(litterfall)是森林植物在其生长发育过程中新陈代谢的产物,在物质循环和能量流动方面起着重要作用。该文利用已发表的我国主要森林凋落物的研究数据,分析了不同组分(叶、枝和繁殖器官)凋落物量之间及其与总凋落物量之间的异速比例关系。结果表明:我国森林叶、枝和繁殖器官的平均凋落物量分别为3 810.34、1 019.07和767.95 kg·hm–2·a–1;温度、降水量、林龄对森林凋落物量均有一定程度的影响,其中温度对各组分凋落物量的影响最大。叶凋落物量(LL)与总凋落物量(LT)之间呈等速生长关系(LL∝LT0.96),繁殖器官和枝的凋落物量(分别为LP和LB)与LT之间呈异速比例关系,分别为LP∝LT1.84和LB∝LT1.61。不同组分凋落物量之间具有显著的异速比例关系,其异速指数均小于1.0。不同林型(常绿林和落叶林)各组分凋落物量之间的异速比例关系无显著差异。了解不同组分凋落物量与总凋落物量之间的异速比例关系可以为更加精确地估算森林生产力提供理论依据。

关键词：异速生长落叶林常绿林生产力