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基于广义纳什议价的多微电网配电系统多主体协同能量管理策略

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 199-207页

作者：谢元皓林声宏朱建全华南理工大学电力学院广东广州510640

为进一步挖掘多微电网配电系统内各级主体的合作潜力以及改善系统能量供需关系,提出一种基于广义纳什议价的协同能量管理优化策略。根据配电网层、微电网层和用户层的利益交互关系将谈判过程分为两阶段:在第一阶段,配电网和多个微电网-... 详细信息

为进一步挖掘多微电网配电系统内各级主体的合作潜力以及改善系统能量供需关系,提出一种基于广义纳什议价的协同能量管理优化策略。根据配电网层、微电网层和用户层的利益交互关系将谈判过程分为两阶段:在第一阶段,配电网和多个微电网-用户子联盟进行协商,以实现各主体的协同优化运行以及合作剩余的分配;在第二阶段,各子联盟内部进行获益结算。考虑各主体的利益,建立对应的两阶段议价模型,通过引入议价能力实现各方利益的非对称分配。将第一阶段议价模型分解为系统效益最大化和收益分配2个子问题,并采用两块交替方向乘子法实现分布式求解。算例结果表明,所提策略可有效实现利益的合理分配,提升各主体的经济效益,并且有利于提高配电网电压质量和新能源消纳水平。

关键词：多微电网配电系统需求响应广义纳什议价合作博弈两块交替方向乘子法

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发电商合作博弈策略下跨区输电电价优化方法

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第9期52卷 24-34页

作者：董萍黄善超刘明波华南理工大学电力学院广东广州510640

由于负荷中心与可再生资源在地理位置上分布的不均匀,更大范围的资源合理配置需要跨区输电,而随着电力市场的深化发展,参与跨区电力市场出清的发电商将可能出现通过合作博弈策略行使市场力以争取自身利益最大的行为,此举可能导致跨区输... 详细信息

由于负荷中心与可再生资源在地理位置上分布的不均匀,更大范围的资源合理配置需要跨区输电,而随着电力市场的深化发展,参与跨区电力市场出清的发电商将可能出现通过合作博弈策略行使市场力以争取自身利益最大的行为,此举可能导致跨区输电通道利用率降低,进而影响线路准许收入的稳定回收。为应对上述问题,提出了一种电力市场环境下考虑参与跨区出清的区外发电商合作博弈策略的跨区输电电价三层优化模型,上层为以准许收入稳定回收为目标的输电电价优化模型,中层为由区外发电商组成的跨区出清利益联盟的以联盟收益最大为目标的报量决策模型,下层为计及区外发电商参与的区内电力市场出清模型。为求解所提三层模型,采用了一种改进列和约束生成算法(C&CG)算法,将模型分解为主、子问题迭代求解,其中对于作为双层模型的主、子问题采用卡罗需-库恩-塔克条件(KKT)和大M法转化为等效单层模型后进行求解,而主、子问题模型中的双线性项则采用强对偶定理及变量离散参数化的方法进行线性转化以便于求解。最后通过PJM-5节点系统验证了所提三层优化模型能较好地体现区外发电商因合作博弈策略组成的跨区出清利益联盟的策略性决策和市场力行为,令输电电价的制定能在考虑区外发电商合作博弈策略影响下,实现线路准许收入的稳定回收。

关键词：跨区输电电价三层优化合作博弈策略电力市场

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规模化屋顶光伏接入配电网的建设决策

电力自动化设备 2024年第7期44卷 287-294页

作者：张晋铭欧阳森张杰宁郭一帆彭琦华南理工大学电力学院广东广州510640

围绕规模化屋顶光伏的选优建设问题,提出一种规模化屋顶光伏建设方案的综合评价方法。基于屋顶光伏建设的相关方分析,从供电影响侧、环保侧、经济侧、市场侧角度构建一套适用于屋顶光伏建设决策的综合评价指标体系,供电影响侧考虑并网... 详细信息

围绕规模化屋顶光伏的选优建设问题,提出一种规模化屋顶光伏建设方案的综合评价方法。基于屋顶光伏建设的相关方分析,从供电影响侧、环保侧、经济侧、市场侧角度构建一套适用于屋顶光伏建设决策的综合评价指标体系,供电影响侧考虑并网运行质量与匹配度,环保侧体现绿色低碳效益,经济侧关注投资建设效益,市场侧反映应用参与度与接受度;采用层次分析-G1结合赋权法、改进的基于指标相关性的指标权重确定法分别求解指标主、客观权重,并通过改进的最小偏差组合赋权模型确定指标综合权重,采用优劣解距离法完成方案的评价与决策。算例仿真结果验证了所提方法的有效性。

关键词：屋顶光伏综合决策层次分析-G1 改进的基于指标相关性的指标权重确定法改进的最小偏差组合赋权

计及配电网可靠性和运行经济性的电网侧储能优化配置

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 62-68,85页

作者：张晋铭欧阳森吴晗辛曦黄祎华南理工大学电力学院广东广州510640

针对储能提升系统可靠性和降低运行经济性的问题,提出一种综合考虑配电网可靠性和运行经济性的两阶段储能优化配置方法。在单一主电源供电可靠性模型的基础上,分别建立含储能系统单点接入、多点接入结构下的供电可靠性模型:阶段1以储能... 详细信息

针对储能提升系统可靠性和降低运行经济性的问题,提出一种综合考虑配电网可靠性和运行经济性的两阶段储能优化配置方法。在单一主电源供电可靠性模型的基础上,分别建立含储能系统单点接入、多点接入结构下的供电可靠性模型:阶段1以储能系统单点接入拓扑下的模型为规划对象,建立多目标规划运行双层模型,上层以储能容量投资成本、系统安全成本、统一时间尺度下的运行成本之和最小为优化目标,下层以综合运行成本之和最小为优化目标,同时考虑网络损耗、电能质量、负荷波动这3种运行成本,应用Gurobi工具包求解得到储能的规划运行方案;阶段2考虑新增供电线缆改造后的储能多点接入拓扑下的模型,以可靠性提升效益最大为优化目标,得到新增线缆规划方案。以修改的IEEE 33节点系统为算例,从不同的场景验证所提方法的有效性,并分析不同的停电风险价格对规划结果的影响。

关键词：储能系统可靠性运行经济性优化配置两阶段优化双层规划配电网

配电物联网云边协同系统计算资源双目标优化配置方法

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 112-119页

作者：屈径刘文泽蔡泽祥岑伯维胡凯强刘媛媛华南理工大学电力学院广东广州510641

云边协同系统能够支持计算资源弹性扩展,适应配电物联网技术的需求。针对云边协同系统的计算资源配置问题,刻画了云边协同系统的计算资源,建立了计算业务模型,提出了批量计算业务的业务超时系数以对系统效果进行定量评价。基于上述模型... 详细信息

云边协同系统能够支持计算资源弹性扩展,适应配电物联网技术的需求。针对云边协同系统的计算资源配置问题,刻画了云边协同系统的计算资源,建立了计算业务模型,提出了批量计算业务的业务超时系数以对系统效果进行定量评价。基于上述模型,以最小化云边协同系统开销和最小化业务超时系数为目标,建立了考虑云边互动的计算资源优化配置双目标规划模型,并采用改进差分进化算法得到帕累托前沿。基于仿真算例讨论了不同双目标处理方法、通信质量、并发业务规模等对所提计算资源配置方法的影响。

关键词：配电物联网计算资源配置云边协同系统双目标规划差分进化算法

基于随机对偶动态整数规划的压缩空气储能与风电联合投标策略

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南方电网技术 2024年

作者：刘嘉逊吴锐冰姚星安杨柳吴敬慧朱建全华南理工大学电力学院广东电力交易中心有限责任公司

在电力市场环境下，储能可与风电联合投标以应对风电出力的不确定性，提高风电企业的综合效益。针对风电和压缩空气储能联合投标的模型及算法问题开展了研究。首先，考虑风电和压缩空气储能的运行特性以及电力市场规则，建立了风电和压... 详细信息

在电力市场环境下，储能可与风电联合投标以应对风电出力的不确定性，提高风电企业的综合效益。针对风电和压缩空气储能联合投标的模型及算法问题开展了研究。首先，考虑风电和压缩空气储能的运行特性以及电力市场规则，建立了风电和压缩空气储能联合参与能量与调频市场的投标模型。然后，在马尔可夫决策过程的框架下，将所提模型描述为多阶段随机规划问题，并基于随机对偶动态整数规划算法进行求解。该算法通过拉格朗日割实现对所提模型的时段分解，可有效解决随机性和离散性问题，具有较高的求解精度。最后，通过算例分析验证了所提方法的有效性。

关键词：风储系统投标策略压缩空气储能随机对偶动态整数规划拉格朗日割

基于图论及混合卷积神经网络的电力结算电量数据异常检测方法

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南方电网技术 2024年

作者：张杰方浪森姚立明吴敬慧杨柳朱建全广东电力交易中心有限责任公司华南理工大学电力学院

为提高电力市场结算的效率和准确性，针对结算电量数据提出了一种基于图论及混合卷积神经网络的异常检测方法。首先，使用混合重采样技术对输入数据进行预处理，解决数据集的类别不平衡问题。其次，基于图论将电量数据从一维序列结构转... 详细信息

为提高电力市场结算的效率和准确性，针对结算电量数据提出了一种基于图论及混合卷积神经网络的异常检测方法。首先，使用混合重采样技术对输入数据进行预处理，解决数据集的类别不平衡问题。其次，基于图论将电量数据从一维序列结构转换为二维图结构，并通过图卷积网络和卷积神经网络挖掘图结构的周期性规律和时间相关性特征，提高对异常电量的检测精度，并进一步在卷积神经网络中引入空间注意力机制以提高模型的检测性能。最后，在实际电量数据集上进行异常数据检测，结果表明所提方法在准确率和曲线下面积(area under curve, AUC)值等综合性能上具有优越性。

关键词：电量数据异常数据检测卷积神经网络深度学习机器学习

北欧电力衍生品市场对中国电力中长期市场建设的启示

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南方电网技术 2024年

作者：白云霄许遵楠季天瑶荆朝霞钟佳宇广东电力交易中心有限责任公司华南理工大学电力学院

随着电力现货市场的逐步成熟与可再生能源参与电力市场比例的提高，建设电力衍生品市场的需求和条件已逐步具备。为了给市场主体提供足够的风险管理手段，同时提高市场效率，在深入分析北欧电力衍生品市场建设的实践经验的基础上，研究... 详细信息

随着电力现货市场的逐步成熟与可再生能源参与电力市场比例的提高，建设电力衍生品市场的需求和条件已逐步具备。为了给市场主体提供足够的风险管理手段，同时提高市场效率，在深入分析北欧电力衍生品市场建设的实践经验的基础上，研究了我国电力中长期市场建设的关键问题。首先，阐述电力衍生品的风险管理原理及其建设意义；然后分析北欧电力衍生品市场的建设路径，包括电力交易中心经营阶段与证券交易所经营阶段；接着结合当前北欧最新的电力衍生品合约，分析电力衍生品与电力现货的衔接关系；最后结合我国当前电力中长期市场现状，从产品体系、具体交易品种、衔接机制、建设路径与经营过程五个方面，论述北欧电力衍生品市场对我国电力中长期市场建设的启示。

关键词：电力衍生品市场电力中长期市场电力期货电力期权

TDLAS在森林可燃物热解气体多组分同步测量中的应用分析

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 625-631页

作者：郭松杰王璐鹏陈金铮马云梁安卢志民姚顺春华南理工大学电力学院广东广州510640 云浮市消防救援支队广东云浮527399

森林可燃物热解的研究,对森林火灾预警和控制具有重要意义。森林可燃物热解过程中主要生成CO、 CO_(2)和CH_(4)等含碳气体,这些气体的不断释放容易引发森林火灾并加剧温室效应,快速准确检测这三种组分的浓度有利于火灾早期预警和大气环... 详细信息

森林可燃物热解的研究,对森林火灾预警和控制具有重要意义。森林可燃物热解过程中主要生成CO、 CO_(2)和CH_(4)等含碳气体,这些气体的不断释放容易引发森林火灾并加剧温室效应,快速准确检测这三种组分的浓度有利于火灾早期预警和大气环境保护。通过频分复用结合可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术准确测量了六种山林树种样品热解气体中CO、 CO_(2)和CH_(4)三种组分的浓度,证明了频分复用-TDLAS技术对森林可燃物热解气体多组分同步测量的适用性。首先,介绍了频分复用-TDLAS技术的基本原理,确定了三种组分互不干扰、且谱线强度适宜的吸收谱线。其次,为了准确反演不同的浓度,对二次谐波(2f)信号和二次谐波/直流(2f/DC)信号的特性进行了研究。通过Simulink仿真的方式,比较了利用2f信号和2f/DC信号反演不同浓度准确性的差异,结果表明2f/DC信号具有更大的线性区间,适用于森林可燃物热解气体中不同浓度组分的测量。最后,利用两支中心波长分别为1 580.0和1 653.7 nm的分布式反馈(DFB)激光器搭建了CO、 CO_(2)和CH_(4)同步测量的实验装置。在900℃管式炉中对六种树种样品进行热解以及热解气体制备,利用Herriott吸收池测量了三种组分的2f/DC信号,通过标准气体建立标定模型获得了热解气体中三种组分的绝对浓度。结果显示,三种组分的2f/DC信号峰值与浓度满足良好的线性关系,线性度大于0.995,且在焦炭气化反应和Boundouard反应的作用下,六种树种样品热解气体中CO浓度明显高于CO_(2)和CH_(4)。通过分析枫香叶样品的光谱,表明在2 s测量时间内,该光谱系统对于CO、 CO_(2)和CH_(4)的最低检测限低于0.008%,灵敏度优于0.005%,满足森林火灾预警的需求。该研究为森林可燃物热解气体多组分同步测量以及森林火灾预警提供了方法参考。

关键词：森林火灾可燃物热解 TDLAS 频分复用同步测量