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考虑分布式电源时空相关及电动汽车充电负荷分布特性的有源配电网概率潮流

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电网技术 2024年第6期48卷 2550-2563,I0084,I0085页

作者：徐艳春李思佳汪平 mi lu 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北省宜昌市443002 得克萨斯农工大学电气与计算机工程系美国得克萨斯州77840

目前分布式电源(distribution generation,DG)和电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷等随机变量接入电力系统时时空特性考虑不足,会导致概率潮流计算偏离实际。因此该文提出了考虑DG时空相关及EV分布特性的有源配电网概率潮流模型。... 详细信息

目前分布式电源(distribution generation,DG)和电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷等随机变量接入电力系统时时空特性考虑不足,会导致概率潮流计算偏离实际。因此该文提出了考虑DG时空相关及EV分布特性的有源配电网概率潮流模型。首先,利用场景生成建立时空相关的风电、光伏出力概率模型;然后,考虑路网约束和用户心理,建立考虑EV时空分布特性的负荷概率模型;最后,以Nataf变换结合奇异值分解处理相关性输入变量,运用三点估计法对概率潮流进行计算,通过Cornish-Fisher级数拟合得到累积分布函数。以IEEE-33节点系统进行测试,利用所提模型分析了DG时空相关性和EV分布特性对配电网潮流的影响。结果表明DG时空相关性主要影响系统的波动性,EV分布特性主要影响系统的运行特性。该文研究可为新型配电网的安全运行提供理论指导。

关键词：分布式电源电动汽车充电负荷场景生成时空特性有源配电网概率潮流 Nataf变换

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基于混合两阶段鲁棒的多微网合作优化运行

电网技术 2024年第1期48卷 247-261页

作者：徐艳春章世聪张涛 mi lu 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北省宜昌市443002 德克萨斯农工大学电气与计算机工程系美国德克萨斯州77840

针对微网独立运行时面临运行成本高,受可再生能源出力和多能负荷功率不确定性影响大等问题,提出一种基于混合两阶段鲁棒优化的多微网合作运行方法。首先,为了应对源荷双重不确定性挑战,在传统两阶段鲁棒优化基础上,提出一种基于多场景... 详细信息

针对微网独立运行时面临运行成本高,受可再生能源出力和多能负荷功率不确定性影响大等问题,提出一种基于混合两阶段鲁棒优化的多微网合作运行方法。首先,为了应对源荷双重不确定性挑战,在传统两阶段鲁棒优化基础上,提出一种基于多场景数据的最恶劣概率场景驱动的混合两阶段鲁棒优化方法,并采用可并行计算列与约束生成(column and constraint generation,C&CG)算法来提高求解效率。然后,在建立的多微网点对点分布式能源交易系统框架上,根据纳什谈判理论构造多微网合作成本最小化问题和收益分配问题,并提出一种耦合可并行计算C&CG的交替方向乘子法进行求解。最后,根据各微网不同的贡献率,设计一种基于点对点电能交易贡献度的非对称纳什谈判机制来分配各微网的合作收益。算例结果表明,所提方法能兼顾系统的鲁棒性、经济性和隐私性,并实现每个微网公平合理的收益分配。

关键词：混合两阶段鲁棒优化多微网合作运行点对点交易模式纳什谈判贡献度

含DG的交直流不平衡配电网暂态电压稳定性分析

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电力自动化设备 2024年

作者：徐艳春王霖张涛王凌云 mi lu 三峡大学梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室德克萨斯农工大学电气与计算机工程学院

分布式电源(DG)以及大量恒功率直流负荷接入交直流不平衡配电网使得系统母线暂态电压表现出正负极耦合且多波动的特性，现有暂态电压稳定性评估方法准确率低且适用性较差。本文首先推导分析了交直流配电系统直流侧线路、负荷参数不平衡... 详细信息

分布式电源(DG)以及大量恒功率直流负荷接入交直流不平衡配电网使得系统母线暂态电压表现出正负极耦合且多波动的特性，现有暂态电压稳定性评估方法准确率低且适用性较差。本文首先推导分析了交直流配电系统直流侧线路、负荷参数不平衡时影响系统母线暂态电压稳定的因素；其次，基于二元表判据思想，提出一种改进的自适应母线暂态电压稳定性评估指标；再者，针对含DG的不平衡交直流配电系统引入稳定性保持因子，提出母线与系统的暂态电压稳定裕度计算方法；最后，基于所提方法利用Matlab/Smulink仿真平台在改进的IEEE 33与IEEE 69交直流不平衡配电系统中量化影响混合配电网暂态电压稳定性因素的同时，对比验证了所提指标的有效性和优越性。

关键词：暂态电压稳定性交直流系统不平衡配电网直流故障分析

考虑静暂态电压稳定性的双极直流不平衡配电系统DG规划方法

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电网技术 2024年

作者：徐艳春王霖宋文宇席磊 mi lu 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 国网湖北省电力有限公司武汉供电公司洪山供电中心德克萨斯农工大学电气与计算机工程系

含分布式电源(Distributed Generation，DG)的双极直流配电系统是未来配电网发展的重要形态之一，但由于DG接入方式、数量、容量、位置以及系统正负极负荷不平衡对系统静暂态电压稳定性影响不同，目前相关研究尚缺乏对此问题的分析。该... 详细信息

含分布式电源(Distributed Generation，DG)的双极直流配电系统是未来配电网发展的重要形态之一，但由于DG接入方式、数量、容量、位置以及系统正负极负荷不平衡对系统静暂态电压稳定性影响不同，目前相关研究尚缺乏对此问题的分析。该文首先将DG等效为受控电流源，推导分析了DG接入方式、容量及负荷不平衡度对系统静态下电压不平衡度的影响；其次，基于单极故障下光伏型DG与交流电网暂态放电情况，推导分析了DG接入方式、位置、容量与系统暂态电压稳定性的关系；再者，基于多目标蜣螂优化算法提出以系统静暂态电压稳定性与DG接入成本为目标的DG接入方案规划方法，采用熵权TOPSIS法筛选出DG接入的最佳折中方案。最后在Matlab/Simulink仿真平台搭建改进IEEE14、IEEE33双极直流配电系统验证该文所提优化方法的普适性和有效性。

关键词：静暂态电压稳定性双极直流配电网负荷不平衡 DG选址定容蜣螂优化算法

计及需求响应和季节性氢储的多微网合作运行策略

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三峡大学学报（自然科学版） 2024年第4期46卷 96-104页

作者：徐艳春宋文宇汪平王霖 mi lu 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 国家电网湖北省电力有限公司武汉供电公司洪山供电中心武汉430000 德克萨斯农工大学电气与计算机工程学院美国德克萨斯州卡城77840

为促进可再生能源的消纳,解决综合能源系统中源荷季节性不平衡的问题,提出一种计及需求响应和季节性氢储的多微网合作运行策略.首先对综合能源系统中的季节性氢储系统和用户的需求响应行为进行建模,随后通过电力通道将多个微网连接成多... 详细信息

为促进可再生能源的消纳,解决综合能源系统中源荷季节性不平衡的问题,提出一种计及需求响应和季节性氢储的多微网合作运行策略.首先对综合能源系统中的季节性氢储系统和用户的需求响应行为进行建模,随后通过电力通道将多个微网连接成多微网系统.由于各个微网属于不同的利益主体,微网与用户之间也存在利益交互,因此引入合作-主从博弈框架对本文多利益主体博弈进行描述,其中主从博弈中多微网系统为领导者,能源用户为跟随者.在对主从博弈求解完成后,最后提出一种议价能力对各微网联盟的贡献进行描述,利用纳什议价对各微网的合作利益进行合理分配.算例表明,本文策略可有效促进可再生能源的消纳,降低用户购能成本和促进各微网能源传输.

关键词：季节性氢存储需求响应主从合作博弈纳什谈判多微网系统

计及EV协调充电及奖惩阶梯碳交易的多微网系统优化调度

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电力建设 2024年

作者：高雅徐艳春张涛宋文宇汪平席磊 mi lu 三峡大学梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室国网湖北省电力有限公司武汉供电公司洪山供电中心德克萨斯农工大学电气与计算机工程学院

“双碳”背景下，为进一步降低微网系统的碳排放量，提出了一种计及电动汽车协调充电及奖惩型阶梯碳交易机制的多微网综合能源系统低碳运行策略。首先针对微网中的电动汽车负荷提出了一种反映用户充电需求的动态紧迫性指标，建立以微网... 详细信息

“双碳”背景下，为进一步降低微网系统的碳排放量，提出了一种计及电动汽车协调充电及奖惩型阶梯碳交易机制的多微网综合能源系统低碳运行策略。首先针对微网中的电动汽车负荷提出了一种反映用户充电需求的动态紧迫性指标，建立以微网内总电负荷峰谷差最小为目标的电动汽车协调充电模型，然后在微网内加入两阶段电转气、分布式电源与热电联供单元协同运行模型；最后考虑多微网内存在电热交互，加入奖惩型阶梯碳交易机制对多微网的碳排放量进行约束，进一步提高多微网系统的低碳性与经济性。基于此，构建以多微网总运行成本最小的低碳经济运行目标，将原问题转化为混合整数线性规划问题进行求解，通过对比案例，分析验证了所提策略的有效性。

关键词：综合能源系统多微网电动汽车奖惩型阶梯碳交易混合整数线性优化

Power Quality Dectection and Classification in Active Distribution Networks Based on Improved Empiricial Wavelet Transform and Disperson Entropy

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CSEE Journal of Power and Energy Systems 2022年第6期8卷 1646-1658页

作者： Yanchun Xu Shirong Fan Shasha Xie mi lu College of Electrical Engineering and New Energy China Three Gorges UniversityYichang 443002China State Grid Changchun Power Supply Company Changchun 13000China Department of Electrical and Computer Engineering Texas A&M UniversityTexas 77843USA

In this paper,a model including wind power generation,photovoltaic power generation and electric vehicle for high permeability active distribution network(ADN)is established.The power quality(PQ)disturbance signals in the high permeability are extracted,and the characteristics of disturbance signals are analyzed in the situation of grid connection,interruption and islanding.The multi-scale fluctuation dispersion entropy(MFDE)initialized by the improved empirical wavelet transform(IEWT)is utilized to detect and classify the disturbance signals in the high permeability ADN.First,the eigenvectors of the disturbance signals are obtained by using the multi-scale fluctuation dispersion entropy initiated by the IEWT,and then the reduced eigenvectors are put into the support vector machine to classify the PQ disturbances caused by the access of the different distributed generators accessed.The classification results are compared with that in the traditional methods and other similar ways;the effectiveness of the IEWT-MFDE system is verified.

关键词： Active distribution network feature extraction power quality

In situ generation of Li_(3)N concentration gradient in 3D carbon-based lithium anodes towards highly-stable lithium metal batteries

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Journal of Energy Chemistry 2023年第1期76卷 648-656,I0016页

作者： Wenzhu Cao Weimin Chen mi lu Cheng Zhang Du Tian Liang Wang Faquan Yu Key Laboratory for Green Chemical Process of ministry of Education Hubei Key Laboratory for Novel Reactor and Green Chemistry TechnologyHubei Engineering Research Center for Advanced Fine ChemicalsSchool of Chemical Engineering and PharmacyWuhan Institute of TechnologyWuhan 430205HubeiChina Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology Chinese Academy of SciencesChongqing 400714China

The uncontrolled dendrite growth of lithium metal anodes(LMAs)caused by unstable anode/electrolyte interface and uneven lithium deposition have impeded the practical applications of lithium metal batteries(LMBs).Constructing a robust artificial solid electrolyte interphase(SEI)and regulating the lithium deposition behavior is an effective strategy to address these issues.Herein,a three-dimensional(3D)lithium anode with gradient Li_(3)N has been in-situ fabricated on carbon-based framework by thermal diffusion method(denoted as CC/Li/Li_(3)N).Density functional theory(DFT)calculations reveal that Li_(3)N can effectively promote the transport of Li^(+)due to the low energy barrier of Li^(+)diffusion.As expected,the Li_(3)N-rich conformal artificial SEI film can not only effectively stabilize the interface and avoid parasitic reactions,but also facilitate fast Li^(+)transport across the SEI layer.The anode matrix with uniformly distributed Li3N can enable homogenous deposition of Li,thus preventing Li dendrite propagation.Benefiting from these merits,the CC/Li/Li_(3)N anode achieves ultralong-term cycling for>1000 h at a current density of 2 m A cm^(-2)and dendrite-free Li deposition at an ultrahigh rate of 20 m A cm^(-2).Moreover,the full cells coupled with LiFePO4cathodes show extraordinary cycling stability for>300 cycles in liquidelectrolyte-based batteries and display a high-capacity retention of 96.7%after 100 cycles in solid-state cells,demonstrating the promising prospects for the practical applications of LMBs.

关键词： Li_(3)N Gradient Three-dimensional host Interphase Lithium metal anode

考虑暂态电压稳定的含高渗透率风光的电网动态无功规划方法

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电力自动化设备 2022年第8期42卷 79-88页

作者：徐艳春蒋伟俊汪平 mi lu 三峡大学梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室湖北宜昌443002 德克萨斯农工大学电气与计算机工程学院美国卡城77840

随着电网中风电、光伏渗透率的逐渐提高,电网暂态电压稳定问题愈加严重,提出一种考虑暂态电压稳定的含高渗透率风光的电网动态无功规划方法。构造基于电压二元表的区域暂态电压安全裕度指标和无功规划基准场景;基于所提指标给出动态无... 详细信息

随着电网中风电、光伏渗透率的逐渐提高,电网暂态电压稳定问题愈加严重,提出一种考虑暂态电压稳定的含高渗透率风光的电网动态无功规划方法。构造基于电压二元表的区域暂态电压安全裕度指标和无功规划基准场景;基于所提指标给出动态无功补偿装置的布点方法,建立差异化动态无功补偿优化模型,利用多目标灰狼优化算法求解配置容量,并采用改进的熵权逼近理想解距离法筛选出动态无功补偿装置的待配置方案;利用摄动法确定最终配置方案,确保所得规划方案适用于所有场景。改进的IEEE 39节点系统和实际电网的仿真结果验证了所提规划方法的普适性和合理性。

关键词：高渗透率风光暂态电压安全裕度指标基准场景差异化动态无功补偿改进的熵权TOPSIS法