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考虑不确定性的周期性资源购买机制及多时间尺度调峰调度策略

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4261-4272,I0007页

作者：姜婷玉陶劲宇王珂杨力铭赵健鞠平河海大学能源与电气学院江苏省南京市210098 云南省配售电有限公司云南省昆明市650000 国网南京供电公司江苏省南京市210098

合理的资源购买和有效的调度策略是充分利用需求响应资源向系统提供辅助服务的关键。该文针对电力系统运行中最常出现、影响也较大的辅助服务事件之一--调峰的需求响应资源周期性购买问题和日内调度问题进行研究。首先,对广大调峰事件... 详细信息

合理的资源购买和有效的调度策略是充分利用需求响应资源向系统提供辅助服务的关键。该文针对电力系统运行中最常出现、影响也较大的辅助服务事件之一--调峰的需求响应资源周期性购买问题和日内调度问题进行研究。首先,对广大调峰事件的调峰需求特征进行聚类,利用概率描述调度中心不同的决策行为,建立周期内调节资源购买的不确定性模型并获取最优调节资源购买量。其次,针对日内调度,结合负荷预测,建立基于滚动优化的多时间尺度能量和功率协调调度策略。大时间尺度上以调度中心调峰经济性最优为目标对调节能量进行分配,小时间尺度上以调峰效果最优为目标对调节功率进行分配。仿真结果表明,所提周期性资源购买决策机制能够有效提升周期内调度中心的平均收益;而日内多时间尺度协调的调峰策略则能够充分利用已购资源,实现调度中心调峰经济性和调峰效果的双赢。

关键词：调峰需求响应资源购买周期性规划多时间尺度规划

考虑日内温度变化的夏季温敏负荷模型及其时变参数的两阶段辨识方法

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电力自动化设备 2024年第6期44卷 210-216页

作者：康进刘晓峰周毅高佳宁吴浩鞠平浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 国家电网有限公司华东分部上海200002

现有关于电力负荷温敏特性的研究大多仅关注长时间尺度上最高温度与最大负荷之间的关系,而未分析日内不同温度下的温敏特性。建立能反映日内温度变化的温敏负荷模型,并引入2个假设以解决模型可辨识性的问题;提出适用于参数辨识的数据筛... 详细信息

现有关于电力负荷温敏特性的研究大多仅关注长时间尺度上最高温度与最大负荷之间的关系,而未分析日内不同温度下的温敏特性。建立能反映日内温度变化的温敏负荷模型,并引入2个假设以解决模型可辨识性的问题;提出适用于参数辨识的数据筛选方法和温敏负荷模型时变参数的两阶段辨识方法。算例结果表明,所提方法可以准确且鲁棒地辨识温敏负荷模型的时变参数,并得到日内温敏负荷曲线及温敏负荷占比。

关键词：温敏负荷时变参数两阶段辨识日内温度变化

考虑设备外特性影响的多馈入电力系统静态电压稳定分析

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中国电机工程学报 2024年

作者：王冲庞榕泽杨晓雷韩中杰鞠平河海大学能源与电气学院国网嘉兴供电公司

针对现有短路比指标难以考虑不同设备灵活多变的外特性影响的问题，提出一种能够刻画多馈入电力系统静态电压稳定性的通用指标，混合等值短路比指标。首先，推导网络侧、设备侧雅可比矩阵，分析传统多馈入短路比与系统雅可比矩阵的联系... 详细信息

针对现有短路比指标难以考虑不同设备灵活多变的外特性影响的问题，提出一种能够刻画多馈入电力系统静态电压稳定性的通用指标，混合等值短路比指标。首先，推导网络侧、设备侧雅可比矩阵，分析传统多馈入短路比与系统雅可比矩阵的联系，揭示传统多馈入短路比临界值难以统一的本质。其次，基于系统雅可比矩阵奇异边界，将多馈入短路比推广至多种设备应用场景，提出一种能够考虑不同设备外特性影响的混合等值短路比指标。最后，考虑设备控制模式、线路阻抗角等因素对指标的影响，对其进行定性分析。仿真算例说明所提指标能够准确评估多馈入电力系统静态电压稳定性。

关键词：混合等值短路比静态电压稳定多馈入电力系统系统雅可比矩阵设备外特性

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计及新能源时变性的新型配电网聚合电源建模

电力系统自动化 2024年

作者：陈杉桐陈谦鞠平陈巨龙张政伟河海大学电气与动力工程学院贵州电网有限责任公司电网规划研究中心

电源聚合模型对新型配电网的分析计算仍然至关重要。电力系统传统电源为机理明确、特性相近的发电机，较易建立等值聚合模型。随着高比例的新能源电源接入配电网，其时变性与非线性给电源等值建模带来了巨大挑战。首先，构建了聚合电源... 详细信息

电源聚合模型对新型配电网的分析计算仍然至关重要。电力系统传统电源为机理明确、特性相近的发电机，较易建立等值聚合模型。随着高比例的新能源电源接入配电网，其时变性与非线性给电源等值建模带来了巨大挑战。首先，构建了聚合电源的模型结构，根据负荷小扰动且不考虑短时时变性，辨识模型的6个参数。其次，针对新能源电源时变性，假定模型中传统发电机内电势不变，利用Taylor公式展开功率平衡方程，解算与时变性相关的4个模型参数。针对上述4个参数构造欧氏距离，并据此判断电源侧内部是否发生时变，若是则继续利用Taylor展开法解算；若电源侧内部无时变且负荷满足小扰动要求，则再次对6个模型参数进行辨识，即适时校正电源侧时变带来的误差积累。后续可按此规则持续延展。最后，通过算例验证了所提方法的可行性与有效性，采用上述规则即可得到计及时变性的、适用于含高比例新能源配电网相关的持续分析计算的等值电源模型。

关键词：新能源发电新型配电网时变性等值电源模型参数辨识与跟踪适时校正

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新型电力系统频域稳定判据的置信度问题探讨

中国电机工程学报 2024年

作者：艾力西尔·亚尔买买提辛焕海王玮鞠平浙江大学电气工程学院

揭示机理和选择判据是电力系统稳定研究中的重要工作，但获得的稳定机理是否可信以及稳定判据是否合理缺乏分析方法。针对此问题，本文探讨了电力系统稳定机理的内涵，提出了稳定判据及其导出机理的置信度问题。其次，聚焦电力系统在平... 详细信息

揭示机理和选择判据是电力系统稳定研究中的重要工作，但获得的稳定机理是否可信以及稳定判据是否合理缺乏分析方法。针对此问题，本文探讨了电力系统稳定机理的内涵，提出了稳定判据及其导出机理的置信度问题。其次，聚焦电力系统在平衡点邻域的动态特性，将置信度问题转化为是否反映主要矛盾的问题，并从稳定裕度的鲁棒性角度提出主要矛盾的辨识方法和稳定判据及其导出机理的置信度评估方法。进一步，针对众多电力系统典型频域判据，从广义特征值近似奇异值的角度解释了这些判据有效的原因，并分析了对应机理的置信度。最后，通过算例分析和仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：稳定机理奇异值广义特征值鲁棒性置信度

基于特征子系统的广义短路比导出原理及计算方法

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中国电机工程学报 2024年

作者：辛焕海刘晨曦黄林彬高晖胜鞠平浙江大学电气工程学院

随着跟网型新能源/电力电子装备的大规模接入，系统电压支撑强度降低，新型电力系统的安全稳定风险增加。在同构新能源/电力电子装备接入场景下，利用电网广义短路比和装备/场站临界短路比可以形成与稳定性强相关的系统电压支撑强度量... 详细信息

随着跟网型新能源/电力电子装备的大规模接入，系统电压支撑强度降低，新型电力系统的安全稳定风险增加。在同构新能源/电力电子装备接入场景下，利用电网广义短路比和装备/场站临界短路比可以形成与稳定性强相关的系统电压支撑强度量化方法；在弱异构场景下，基于装备和电网动态的特殊性质，利用广义短路比和装备/场站临界短路比的一阶近似可以实现强度量化，但缺乏统一的导出原理及计算方法。为此，本文聚焦小扰动维度下电压支撑强度量化问题，首先利用多馈入系统可近似解耦为多个低维子系统的规律，提出特征子系统的概念和计算方法，并诠释了其物理意义；其次，基于特征子系统，提出了广义短路比及装备/场站临界短路比的导出原理及计算方法。此外，针对电力电子装备在非额定运行点、部分装备有功功率反向以及包含构网型装备的场景下，给出了广义短路比的具体计算公式。最后，算例验证了所提原理和方法的有效性。

关键词：广义短路比装备/场站临界短路比特征子系统

基于非合作博弈的高能耗工业负荷参与调峰策略

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电力系统自动化 2024年

作者：姜婷玉陶劲宇王珂鞠平黄奇峰段梅梅国网江苏省电力有限公司营销服务中心河海大学能源与电气学院

高能耗工业负荷耗电量大、自动化水平高、可控性强，需求响应潜力可观，可作为应对新型电力系统峰谷差持续拉大的重要手段。为此，评估高耗能工业负荷的响应行为，并制定相关策略有利于发挥其调峰潜能。首先，分析了高耗能工业负荷的响... 详细信息

高能耗工业负荷耗电量大、自动化水平高、可控性强，需求响应潜力可观，可作为应对新型电力系统峰谷差持续拉大的重要手段。为此，评估高耗能工业负荷的响应行为，并制定相关策略有利于发挥其调峰潜能。首先，分析了高耗能工业负荷的响应特征，并针对性提出工业负荷参与调峰的阈值判断方法。其次，对典型工业负荷响应行为和调度中心决策行为分别建立模型。再次，考虑到调峰市场参与者行为理性特点，建立1-N的非合作博弈模型描述调峰市场参与者间的交互行为。进一步讨论不同激励方式对调峰市场参与者的影响，并给出相应求解算法。最后，结合某工业园区进行算例仿真分析。结果表明，所提策略调峰效果显著，且所有调峰市场参与者均能获取最优收益。

关键词：需求响应调峰工业负荷非合作博弈负荷建模

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基于动态能量贡献度的机组调频能力评估方法

电力自动化设备 2024年第6期44卷 192-201页

作者：陆文安余一平吴迪刘辉彭伟鞠平河海大学能源与电气学院江苏南京211100 国网安徽省电力有限公司安徽合肥230022

针对不同类型的同步机组缺乏统一、有效的调频能力评估方法的问题,从一次调频过程中的动态能量角度出发,在调频动态过程的不同阶段,构建机组一次调频能力评估指标,从能量贡献速度、深度、强度多维度评估机组一次调频的速动性、可靠性和... 详细信息

针对不同类型的同步机组缺乏统一、有效的调频能力评估方法的问题,从一次调频过程中的动态能量角度出发,在调频动态过程的不同阶段,构建机组一次调频能力评估指标,从能量贡献速度、深度、强度多维度评估机组一次调频的速动性、可靠性和重要性。基于改进的10机39节点系统,通过不同调频能力场景下各指标的计算情况以及和传统评估指标的对比,验证了该方法的合理性和有效性。在此基础上,量化研究了影响机组调频能力的关键因素,从能量的角度解释了各参数对调频动态指标的影响。该方法对于发现电网中存在的调频瓶颈以及提升电网的调频能力具有一定的参考价值。

关键词：动态能量同步机组能量贡献度一次调频调频能力评估

基于自适应准谐振控制的储能抑制广义强迫振荡传播方法

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电力系统保护与控制 2024年第5期52卷 128-138页

作者：于建平余一平许剑冰吴家龙徐海波鞠平河海大学能源与电气学院江苏南京211100 南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏南京211106

针对新能源随机激励引发特高压联络线功率振荡向外部电网传播的问题,提出一种基于自适应准谐振控制的储能抑制广义强迫振荡传播方法。首先,建立了含有储能系统(energy storage system, ESS)的电力系统等效模型,分析了在随机激励下,ESS... 详细信息

针对新能源随机激励引发特高压联络线功率振荡向外部电网传播的问题,提出一种基于自适应准谐振控制的储能抑制广义强迫振荡传播方法。首先,建立了含有储能系统(energy storage system, ESS)的电力系统等效模型,分析了在随机激励下,ESS输出功率对广义强迫振荡通过特高压联络线向外部电网传播的影响机理。其次,利用自适应准谐振控制器对广义强迫振荡信号进行无差跟踪,并对ESS有功功率指令进行修正。在此基础上,利用系统功率传播的传递函数,分析了自适应准谐振控制对广义强迫振荡传播的抑制机理,并将其与传统谐振控制进行对比。最后通过仿真验证了分析的准确性,结果表明:在控制方向与振荡传播方向相同时,自适应准谐振控制能够有效阻断广义强迫振荡的传播;反之,则无法完全抑制广义强迫振荡,但能够显著降低振荡的幅值。

关键词：储能系统强迫振荡谐振控制随机激励稳定控制