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含电动汽车集群调频的信息能源系统谱特征和稳定性评估

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电力系统自动化 2021年第2期45卷 12-20页

作者：张一媚董朝宇董晓红肖迁张明东贾宏杰智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072 河北工业大学人工智能与数据科学学院天津市300130 天津大学智能与计算学部天津市300072

文中研究电动汽车(EV)集群参与调频的信息能源系统稳定性,提出了一种含EV集群调频的信息能源系统谱特征和稳定性评估方法。首先,考虑电力系统(物理)和通信(信息)环节,建立包含EV集群参与调频的信息能源系统分析模型;其次,利用无穷小算... 详细信息

文中研究电动汽车(EV)集群参与调频的信息能源系统稳定性,提出了一种含EV集群调频的信息能源系统谱特征和稳定性评估方法。首先,考虑电力系统(物理)和通信(信息)环节,建立包含EV集群参与调频的信息能源系统分析模型;其次,利用无穷小算子变换技术,将含物理-信息环节的调频系统谱转换成无穷小算子的谱,消除难以处理的超越项。基于用户需求,综合考虑准确度与速度指标,选择切比雪夫离散化方案对无穷小算子进行离散化,进而生成有限维近似矩阵,通过近似矩阵特征值的求解和牛顿迭代校正,得到调频系统临界特征值及其特征向量,用于评估分析系统特定状态下的稳定性。在此基础上,进一步构建含EV集群调频的信息能源系统稳定域,用于多方位评估时滞对系统稳定性的影响。最后,通过实例验证了所述方法的有效性。

关键词：可再生能源电动汽车时滞稳定性特征谱离散化信息能源系统

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比特驱动的瓦特变革-信息能源系统研究综述

自动化学报 2021年第1期47卷 50-63页

作者：孙秋野王一帆杨凌霄张化光东北大学信息科学与工程学院沈阳110819

采用科学知识图谱的方法系统梳理了信息能源系统研究的整体概况,以数据和知识混合驱动的方式展现了信息能源系统专业领域的热点领域和学术链条,并聚焦4个重点研究领域:优化调度、一致控制、用户驱动的优化管理、信息能源深度融合系统.... 详细信息

采用科学知识图谱的方法系统梳理了信息能源系统研究的整体概况,以数据和知识混合驱动的方式展现了信息能源系统专业领域的热点领域和学术链条,并聚焦4个重点研究领域:优化调度、一致控制、用户驱动的优化管理、信息能源深度融合系统.在共被引分析基础上,依据文献重要性和贡献度人工筛选出高影响力文献,梳理了信息能源系统研究演化发展趋势.分析表明,当前信息技术作为有力的支撑驱动了能源系统的发展,但信息与能源之间的联系仍不够紧密,对能源数据价值的充分挖掘等问题亦需进一步研究.

关键词：信息能源系统综合能源系统能源互联网智慧能源学术地图

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信息能源系统的边缘节点可信评估及控制策略

全球能源互联网 2020年第6期3卷 552-559页

作者：任汝飞胡旌伟孙秋野东北大学信息科学与工程学院

能源行业新兴分布式技术不断发展,分布式计算虽然能弥补传统集中式计算网络拥堵、计算能力低的缺点,但对边缘设备隐私安全和可信感知存在不足。首先根据能源互联网和边缘设备特性,依托边缘计算、分布式控制和智能终端建立了信息能源边... 详细信息

能源行业新兴分布式技术不断发展,分布式计算虽然能弥补传统集中式计算网络拥堵、计算能力低的缺点,但对边缘设备隐私安全和可信感知存在不足。首先根据能源互联网和边缘设备特性,依托边缘计算、分布式控制和智能终端建立了信息能源边缘服务系统(cyber energy edge service system,CEESS),保证网络信息流通量的同时,实现了边缘信息存储和安全传输。在零信任模型下,针对边缘设备和能源信息分别提出相应的信任感知策略。最后提出数据可信下的事件触发边缘控制,以及网络崩溃情况下的节点自愈方法,保障了信息能源系统的设备安全运行和可信性控制。

关键词：信息能源系统边缘计算隐私保护安全评估可信控制

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新一代信息能源系统:能源互联网

电力自动化设备 2016年第9期36卷 1-7,16页

作者：张勇军陈泽兴蔡泽祥李立浧宋伟伟华南理工大学电力学院广东省绿色能源技术重点实验室广东广州510640

"互联网+"技术正逐渐渗透能源行业,并推动智能电网与能源网深度融合。从多耦合能量流的随机动态特性、广域互联网信息资源的整合能力、能量-信息流的互作用特性3个方面分析智能电网与能源网融合背景下,能源互联网所构建的新一代信息能... 详细信息

"互联网+"技术正逐渐渗透能源行业,并推动智能电网与能源网深度融合。从多耦合能量流的随机动态特性、广域互联网信息资源的整合能力、能量-信息流的互作用特性3个方面分析智能电网与能源网融合背景下,能源互联网所构建的新一代信息能源系统(CES)的形态特征;并以CES建模、系统分析方法、控制方法 3个核心技术为对象,概述CES在智能电网中的发展概况,进而提出相关核心技术在新一代CES中的发展挑战。

关键词：信息能源系统能源互联网互联网+ 技术挑战

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信息能源系统路由优化研究

信息能源系统路由优化研究

作者：杜志峰山东大学

学位级别：硕士

随着信息通信技术的发展,综合能源系统研究的不断推进,能源系统内接入了大量的监控终端与决策单元,信息与能源耦合的程度逐步加深,形成信息能源系统。在协调不同能源提高供能可靠性的同时,通信网规模逐步增大,承载的业务种类数量日益增... 详细信息

随着信息通信技术的发展,综合能源系统研究的不断推进,能源系统内接入了大量的监控终端与决策单元,信息与能源耦合的程度逐步加深,形成信息能源系统。在协调不同能源提高供能可靠性的同时,通信网规模逐步增大,承载的业务种类数量日益增加,通信阻塞与传输风险等问题凸显出来,信息空间的异常运行或失效所带来后果也更严重,故障处理过程更为复杂。因此开展信息能源系统路由优化工作,优化信息空间运行方式,规避信息阻塞,降低业务传输风险,减少故障跨空间传播危害具有重要的意义。本文针对以电气综合能源系统为能源主体的信息能源系统展开路由优化研究,主要工作如下:(1)为规避通信阻塞与传输风险,本文提出了一种考虑业务重要度的电力通信网路由多目标优化方法。方法构建电力通信网节点和链路的风险评估模型,引入信息熵评估全网负载均衡度,基于Yen算法建立最短路径集,使用模糊隶属度函数最大化满意度,对两个目标进行单一化处理,在保证通信开销的前提下,联合优化了全网通信风险与流量负载均衡,降低了通信阻塞问题。(2)以电力通信网路由优化为研究基础,本文提出了一种考虑业务特征的信息能源系统路由优化方法。方法根据业务特征归纳通信业务,分析电力与天然气对于信息需求的差异性并将其映射至信息层,使用模糊层次分析法综合考虑实时性、可靠性和安全性来计算业务重要度,基于复杂网络理论分析能源系统结构脆弱性,用以改进全网风险值计算模型,增加信息能源耦合特性,结合第二章路由优化算法与OSPF协议,实现多类多业务信息能源系统路由优化。(3)考虑信息节点被第三方恶意攻击情况下,本文提出了一种考虑安全风险跨空间传播的信息能源系统路由优化方法。方法分析安全风险跨空间传播机制,建立故障扩散模型,提出应对策略,紧急隔离已故障信息节点阻止安全风险的进一步向周边扩散,对拓扑改变后的通信网进行路由重优化,分析信息节点同能源节点耦合与作用机理,优化调整能源节点运行方式,减少信息空间失效对信息能源系统的影响,以部分解耦运行状态维持系统稳定运行。

关键词：信息能源系统路由优化联合优化跨空间传播

考虑多元信息扰动的新一代信息能源系统供能可靠性分析

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电力建设 2020年第3期41卷 3-12页

作者：邬宏伟潘杰锋葛少云方云辉李吉峰国网浙江省电力有限公司宁波供电公司浙江省宁波市315000 智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072

在能源互联网建设不断深入的背景下,信息系统与供能系统的关联耦合程度不断加深,针对目前评估能源系统供能可靠性未计及信息系统故障,且未量化分析信息元件故障对系统运行可靠性影响等问题,提出了考虑多元信息扰动的新一代信息能源系统... 详细信息

在能源互联网建设不断深入的背景下,信息系统与供能系统的关联耦合程度不断加深,针对目前评估能源系统供能可靠性未计及信息系统故障,且未量化分析信息元件故障对系统运行可靠性影响等问题,提出了考虑多元信息扰动的新一代信息能源系统供能可靠性影响分析方法。首先,以信息能源系统做为研究对象,介绍了信息能源系统的典型架构;其次,构建了信息能源系统内关键设备的状态模型以及系统的静态连接和动态传输模型;再次,提出了信息能源系统运行可靠性的评估指标及评估流程;最后,通过构建实际算例,验证了所提出评估方法的有效性和实用性,并进一步对可靠性的影响因素进行了分析。

关键词：信息能源系统信息扰动可靠性影响分析

电动汽车参与调频的信息能源系统谱特征和稳定性综合评估研究

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电动汽车参与调频的信息能源系统谱特征和稳定性综合评估研究

作者：张一媚天津大学

学位级别：硕士

随着环境污染加剧和化石资源逐渐枯竭以及间歇性可再生能源的大规模利用,负荷需求响应技术受到多方关注,被认为是增强资源调控的一种有效手段。经聚合后形成的电动汽车集群,凭借快速的功率输出与响应特性,成为近期的一个研究热点。电动... 详细信息

随着环境污染加剧和化石资源逐渐枯竭以及间歇性可再生能源的大规模利用,负荷需求响应技术受到多方关注,被认为是增强资源调控的一种有效手段。经聚合后形成的电动汽车集群,凭借快速的功率输出与响应特性,成为近期的一个研究热点。电动汽车集群参与调频时,涉及对大量电动汽车的信息收集和协调控制,此时的调控系统,成为一个典型的信息能源系统。本文对电动汽车集群参与调频的信息能源系统的稳定性综合评估进行了深入研究,具体工作如下:(1)在传统调频系统模型基础上,考虑时滞环节影响,并引入电动汽车集群,分析电动汽车集群参与调频过程中的特性。首先,分析电动汽车集群参与调频的信息能源系统的控制框架;随后,建立电动汽车的电池模型并对其参数计算依据及范围进行分析;最后,考虑电动汽车集群与电力系统之间物理与信息环节的耦合,构建信息能源系统模型。(2)提出了一种基于解算子变换的时滞调频系统有效阻尼比提取方法,实现高效准确提取与系统临界机电振荡模式相对应的主振荡频率和最小阻尼比。这些信息可揭示系统模态的定性和定量信息,也可以与各种算法相结合进行稳定性分析和控制器设计。(3)提出了一种含电动汽车集群调频的信息能源系统谱特征和稳定性评估方法。通过将谱变换、谱离散、投影降维、牛顿迭代、多起点启动的迭代局部搜索等关键技术与用户需求相结合,构建含电动汽车集群调频的信息能源系统稳定域,多方位评估时滞对系统稳定性的影响。

关键词：可再生能源电动汽车时滞稳定性特征谱离散化信息能源系统

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“分布式信息能源系统”专题特约主编寄语

中国电机工程学报 2020年第17期40卷 5401-5403页

作者：张化光孙宏斌刘德荣王剑辉孙秋野东北大学清华大学广东工业大学美国南卫理公会大学

分布式信息能源系统(distributed cyber energy system,DCES)是能源互联网(energy Internet,EI)顺应新时代、新机遇与新挑战的产物,是能源发展的新阶段与新形态。能源作为信息的载体催生出海量能源数据,而信息技术的发展又将反哺能源网... 详细信息

分布式信息能源系统(distributed cyber energy system,DCES)是能源互联网(energy Internet,EI)顺应新时代、新机遇与新挑战的产物,是能源发展的新阶段与新形态。能源作为信息的载体催生出海量能源数据,而信息技术的发展又将反哺能源网络的改造和升级。DCES通过信息流与能量流的交互影响,加强能源互联网的计算、优化、控制与管理的深度融合,以安全、高效、可靠和实时的方式感知与管控能源系统,实现多能源系统之间的自治与协作。

关键词： DCE 信息技术能源互联网信息能源系统信息流能源数据多能源系统能源网络

面向用户隐私保护与满意度的新能源消纳促进算法研究

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面向用户隐私保护与满意度的新能源消纳促进算法研究

作者：王成龙黑龙江大学

学位级别：硕士

可再生能源已成为化石能源的一种有效替代品。然而,可再生能源的并网仍面临一定的阻碍。由于现阶段可再生能源与火电仍存在价格差异,电力公司如何在发电侧促进可再生能源消纳并保证单位电价处于用户可接受范围是需解决的问题。其次,可... 详细信息

可再生能源已成为化石能源的一种有效替代品。然而,可再生能源的并网仍面临一定的阻碍。由于现阶段可再生能源与火电仍存在价格差异,电力公司如何在发电侧促进可再生能源消纳并保证单位电价处于用户可接受范围是需解决的问题。其次,可再生能源并网主要受限于其出力的波动性与不确定性,为缓解上述问题,需求侧管理机制被提出并为可再生能源消纳的促进提供了有效的方法。然而,需求侧管理通常对用户日常生活产生影响,如何在利用需求侧管理的过程中保证对用户的适度影响是另一个待解决的问题。同时,由于各类电力用户的相关数据多分布于本地且为保密性较高的隐私数据,用户不希望自身数据在解决问题的过程中被披露,故隐私数据的安全性保证也是一个具有挑战性的问题。为了解决上述问题,本文提出了一个面向多类别用户隐私保护与满意度的两阶段电力交易与负荷调度模型。该模型通过在日前阶段最大化消纳发电侧的可再生能源并在日内阶段利用直接负荷控制调度用户的灵活负荷以促进可再生能源的消纳。同时,本文针对电力交易阶段中的隐私保护问题提出了基于联邦学习框架的负荷预测模型。其后,本文针对电力交易及负荷调度影响用户日常生活的问题设计了不同的满意度函数以衡量其对各类用户产生的影响,并将所设计的满意度函数应用于两阶段优化模型中以保证用户的满意度。由于日前电力交易市场中高度动态的交易环境及各类电力用户完全不同的用电偏好,本文提出了一个基于深度强化学习的算法来为电力公司及各类电力用户确定合理的电力交易策略与负荷调度策略。基于真实数据集的实验结果表明,本文提出的算法在保证各类电力用户隐私及满意度的基础上促进了可再生能源的消纳。

关键词：信息能源系统可再生能源消纳深度强化学习用户满意度隐私保护