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考虑5G基站储能参与配电网供电恢复研究

电工技术学报 2024年第11期39卷 3538-3555页

作者：王晓卫康乾坤梁振锋郭亮张帆西安理工大学电气工程学院西安710048 国网江西省电力有限公司电力科学研究院南昌330000

5G的快速发展使得5G基站储能容量大幅增加,如何充分发挥时常处于休眠状态的基站储能资源,使其参与配电网供电恢复,降低配电网失电量问题亟待研究。该文通过协调基站储能参与配电网供电恢复,以发挥其储能价值。首先,建立风光联合出力场景... 详细信息

5G的快速发展使得5G基站储能容量大幅增加,如何充分发挥时常处于休眠状态的基站储能资源,使其参与配电网供电恢复,降低配电网失电量问题亟待研究。该文通过协调基站储能参与配电网供电恢复,以发挥其储能价值。首先,建立风光联合出力场景集,通过赤池信息准则和平方欧式距离确定各时段最优Copula函数,进而对其进行抽样聚类,获得风光典型出力场景集;然后,建立基站备用储能模型,通过正弦函数叠加建立不同区域的通信量模型,利用泰尔熵和修正基尼系数建立综合脆弱度模型确定各基站储能备用时间及备用储能模型,进而获得不同基站储能的可调度容量;最后,以失负荷量损失最小为目标,建立考虑基站储能参与及风光出力波动的含可调参数的两阶段鲁棒优化模型。以改进的IEEE 33节点模型为例进行仿真验证,分别对比了定基站备用时间与该文所提方法确定备用时间、鲁棒优化与确定性优化等方案下系统失负荷量的变化情况。仿真结果表明,5G基站储能可降低失负荷量损失成本,提高风光消纳率。

关键词： 5G基站备用储能供电恢复修正基尼系数

基于双轴磁场轨迹的架空线路接地故障定位方法

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电网与清洁能源 2024年第4期40卷 28-34页

作者：郭亮辛建波杜欢黄瑶王晓卫国网江西省电力有限公司电力科学研究院江西南昌330000 西安理工大学电气工程学院陕西西安710054 江西电力职业技术学院江西南昌330000

为解决当前配电网区段定位困难的问题,探究了架空线下磁场的分布及其与三相电流之间的关系,提出一种基于磁场的非接触式故障定位方法。通过最小二乘法拟合得到x轴、y轴上的磁场正弦函数;将合成的李萨如图形与椭圆一般方程相对应,得到磁... 详细信息

为解决当前配电网区段定位困难的问题,探究了架空线下磁场的分布及其与三相电流之间的关系,提出一种基于磁场的非接触式故障定位方法。通过最小二乘法拟合得到x轴、y轴上的磁场正弦函数;将合成的李萨如图形与椭圆一般方程相对应,得到磁场轨迹结构的特征量表达式;通过分析双轴合成的磁场椭圆在故障点上、下游特征量的差异来定位故障区段。相较于其他基于电气量的定位方法,所提方法因具有磁阻传感器低成本的优势,可获得更多的线路运行状态信息,更适用于复杂配电网的故障定位。大量仿真验证表明,该方法适应于不同类型的故障工况。

关键词：磁场测量配电网故障定位李萨如图形

300 MW循环流化床锅炉燃煤耦合生物质燃烧及污染物排放特性试验研究

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热力发电 2024年第7期53卷 112-118页

作者：余武高程文峰孙涛卫健赵鹏勃刘爱平许强张伟强王长安车得福国家电投集团江西电力有限公司分宜发电厂江西新余338000 国家电投集团江西电力有限公司科创中心江西南昌330096 西安西热锅炉环保工程有限公司陕西西安710054 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

在碳达峰、碳中和背景下,发展燃煤与生物质耦合发电是加快电力转型升级、实现煤电低碳发展的重要途径之一。在某台300 MW循环流化床(CFB)锅炉上设计建设了一套燃煤直燃耦合生物质的燃烧发电系统,并利用该系统进行了燃煤直燃耦合生物质... 详细信息

在碳达峰、碳中和背景下,发展燃煤与生物质耦合发电是加快电力转型升级、实现煤电低碳发展的重要途径之一。在某台300 MW循环流化床(CFB)锅炉上设计建设了一套燃煤直燃耦合生物质的燃烧发电系统,并利用该系统进行了燃煤直燃耦合生物质的燃烧特性试验研究。结果表明:该生物质直燃耦合系统运行稳定可靠;CFB锅炉在掺烧木屑颗粒燃料时,随着掺烧比的增加,混合燃料的飞灰含碳量下降、CO排放量降低,混合燃料的燃尽性得以改善;掺烧后经过锅炉燃烧配风优化,锅炉NOx排放量比纯烧原煤排放量略有降低。试验典型工况污染物测试表明:掺入木屑颗粒燃料后,锅炉烟气二噁英排放量为0.0088 ng TEQ/m^(3)(标准工况,φ(O_(2))=11%,下同),飞灰中二噁英排放量为0.0206 ng TEQ/m^(3);飞灰中重金属及P、As、Se等有害微量元素排放值总量为32.121mg/L;底渣中重金属及P、As、Se等有害微量元素排放值总量为3.918 mg/L,烟气和飞灰中的二噁英和重金属等有害物质排放均满足国家环保标准排放限值。

关键词： CFB锅炉 NO_(x) 生物质直燃耦合系统燃烧试验污染物

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湿法脱硫后烟气和浆液余热回收技术研究进展

化工进展 2024年第8期43卷 4307-4319页

作者：高昕玥范高峰刘爱平王长安侯育杰张津铭徐杰车得福西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 河南焓之悦新材料有限公司河南郑州450000 国家电投集团江西电力有限公司分宜发电厂江西新余338000

低品位余热高效深度利用是促进燃煤电站进一步节能减排的关键之一,湿法脱硫后的低温饱和湿烟气蕴含大量潜热和水资源,大量脱硫浆液吸收烟气热量后温度升高。烟气与浆液具有巨大的余热利用和水资源回收的潜力,若直接排放烟气,直接排出浆... 详细信息

低品位余热高效深度利用是促进燃煤电站进一步节能减排的关键之一,湿法脱硫后的低温饱和湿烟气蕴含大量潜热和水资源,大量脱硫浆液吸收烟气热量后温度升高。烟气与浆液具有巨大的余热利用和水资源回收的潜力,若直接排放烟气,直接排出浆液,不但造成资源浪费,还容易引发“白色烟羽”污染环境。本文以湿法脱硫后饱和湿烟气和脱硫浆液为研究对象,针对目前湿法脱硫技术余热回收效率低、利用难以匹配冷源等困境,总结了国内外针对脱硫后烟气水热回收和浆液余热回收技术及发展方向,研究中针对浆液余热利用仍待发展。其中,直接冷凝烟气和浆液技术和热泵技术成熟,应用广泛;溶液吸收技术能源利用率高,烟气腐蚀性低;烟气膜分离技术、浆液闪蒸、热泵技术清洁环保,回收质量高。直接冷凝烟气、浆液技术和膜分离技术需要进一步提高抗腐蚀性和转换效率;浆液闪蒸、热泵技术能耗较高,吸收式热泵技术仍需寻找高效安全环保无毒的吸收溶液。最后,探讨了目前脱硫浆液余热利用的主要方式及存在问题,回收余热主要用于供暖和电厂内部热利用,以期进一步推动湿法脱硫后烟气与浆液余热回收利用,实现燃煤电站的深度节能减排。

关键词：脱硫浆液饱和湿烟气余热回收低温余热节水节电

基于系统辨识的新能源电力系统惯性常数快速追踪方法

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电力自动化设备 2024年

作者：张波张成健张经王磊李铁成华北电力大学河北省分布式储能与微网重点实验室江西电力职业技术学院电力工程系国网河北省电力有限公司电力科学研究院

针对新能源电力系统惯性量化评估问题，研究基于系统辨识的系统惯性常数追踪方法，将该方法划分为非递推算法和递推算法两类，从辨识原理角度剖析二者在计算存储与辨识速度等方面的区别与内在联系，并利用IEEE典型系统进行实验算例对比... 详细信息

针对新能源电力系统惯性量化评估问题，研究基于系统辨识的系统惯性常数追踪方法，将该方法划分为非递推算法和递推算法两类，从辨识原理角度剖析二者在计算存储与辨识速度等方面的区别与内在联系，并利用IEEE典型系统进行实验算例对比验证分析。理论分析和实验结果表明，递推算法辨识精度高、辨识结果稳定、辨识速度快，适用于节点数量庞大、结构复杂的辨识对象，有利于实现新能源电力系统惯性常数的实时监测与快速感知。

关键词：电力系统惯性常数系统辨识量化评估非递推算法递推算法

基于NNC法和DMC算法的CCHP型微电网两阶段调度

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中国电力 2024年第2期57卷 171-182页

作者：陈苏豪吴越曾伟杨晓辉王晓鹏伍云飞南昌大学信息工程学院江西南昌330031 国网江西省电力有限公司江西南昌330066 国网江西省电力有限公司电力科学研究院江西南昌330096

冷热电联产(combined cooling, heating and power,CCHP)系统与微电网的结合有利于促进消纳可再生能源,为了提升CCHP型微电网的经济性、环保性和稳定性,提出了两阶段优化调度模型。离线优化阶段基于需求侧响应策略,建立了基于归一化法... 详细信息

冷热电联产(combined cooling, heating and power,CCHP)系统与微电网的结合有利于促进消纳可再生能源,为了提升CCHP型微电网的经济性、环保性和稳定性,提出了两阶段优化调度模型。离线优化阶段基于需求侧响应策略,建立了基于归一化法向约束法的多目标规划模型,并用熵权-TOPSIS法筛选最优结果。在线优化阶段建立了基于动态矩阵控制算法的有限时域优化模型,对离线优化结果进行跟踪优化和反馈校正,以降低不确定性因素的影响。最后,设计对比方案进行分析,验证了所提优化模型的有效性。

关键词：冷热电联供型微电网两阶段优化调度多目标规划归一化法向约束法动态矩阵控制算法

基于故障串电流反向突变判据的光伏阵列线间故障保护方案

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电力自动化设备 2024年第4期44卷 62-66页

作者：孙旻曾伟陈波王冠南彭春华高波国网江西省电力有限公司电力科学研究院江西南昌330096 江西省新能源电力系统运行控制重点实验室江西南昌330096 华东交通大学电气与自动化工程学院江西南昌330013

光伏阵列发生线间故障时故障电流较小,过电流保护无法有效清除故障。提出一种基于光伏串输出电流反向突变特性的光伏阵列线间故障保护方案。基于光伏串输出电流-电压曲线定性分析了光伏阵列发生线间故障时输出电压、电流的变化特性,得... 详细信息

光伏阵列发生线间故障时故障电流较小,过电流保护无法有效清除故障。提出一种基于光伏串输出电流反向突变特性的光伏阵列线间故障保护方案。基于光伏串输出电流-电压曲线定性分析了光伏阵列发生线间故障时输出电压、电流的变化特性,得到光伏阵列线间故障下光伏串输出电流反向减小特征。通过光伏串等效电路模型,建立了光伏串输出电流与光伏串故障电池数量之间的量化关系。以最小故障电池数量的电流突变为阈值,提出了基于故障电流反向突变的保护判据。该保护判据可快速准确地定位光伏阵列中的故障串,且只需要测量光伏串的输出电流信号以及光伏阵列输出的电压信号,保护配合只需要跳闸信号。最后,通过时域仿真以及现场测试有效验证了所建立判据的准确性以及所提出的保护方案的正确性。

关键词：光伏发电光伏阵列线间故障故障电流反向突变继电保护

一种基于夏普利值及油中溶解气体分析的可解释变压器故障诊断方法

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电网技术 2024年第4期48卷 1752-1761,I0099页

作者：廖才波杨金鑫邱志斌胡雄曾清霖黄智勇南昌大学能源与电气工程系江西省南昌市330031 国网江西省电力有限公司赣州供电分公司江西省赣州市341000

相比于三比值等传统方法,基于机器学习算法的变压器故障诊断方法在诊断效率及准确性等方面具有一定的优势,但“黑箱模型”的本质属性决定了其决策过程及诊断结果的不可解释性。针对该问题,该文提出了一种基于油中溶解气体分析的可解释... 详细信息

相比于三比值等传统方法,基于机器学习算法的变压器故障诊断方法在诊断效率及准确性等方面具有一定的优势,但“黑箱模型”的本质属性决定了其决策过程及诊断结果的不可解释性。针对该问题,该文提出了一种基于油中溶解气体分析的可解释变压器故障诊断方法,采用树形夏普利加法解释(tree Shapely additive explanations,TreeSHAP)方法实现了基于树结构概率密度估计优化极端梯度提升(tree-structured parzen estimator-extreme gradient boosting,TPE-XGBoost)的变压器故障诊断模型的可解释性分析。首先,构建了涵盖油中溶解气体含量、比值及编码等多结构数据的24维故障特征集合,并筛选得到10个有效特征量。其次,提出了基于TPE-XGBoost算法的变压器故障诊断方法,采用树结构概率密度估计完成XGBoost模型的多参数同步优化,实现对故障类型的准确判断。最后,引入TreeSHAP理论开展变压器故障诊断模型的可解释性分析,实现了故障诊断决策过程及其影响因素的可视化,并获取了不同故障类型的关键特征量。研究表明,该文所述变压器故障诊断方法的平均准确率为90.23%,同时可反映特征量对模型决策的影响过程及程度。该方法具有较好的准确性、鲁棒性及可解释性,可为变压器运维检修提供针对性的指导建议。

关键词：变压器故障诊断树结构概率密度估计极端梯度提升可解释性夏普利值

计及电-碳交易与综合贡献率的多微网合作运行优化策略

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电网技术 2024年第8期48卷 3258-3268,I0069-I0076页

作者：张忠会熊骁跃万昶阙晓宇段苏东王昭军南昌大学信息工程学院江西省南昌市330031 国网江西省电力有限公司南昌供电分公司江西省南昌市330095

多微网协同互联能够提高系统运行的稳定性与可靠性。针对多微网(multi-microgrids,MMG)系统合作运行过程中由于各微网分属于不同的利益主体而产生的微电网之间的电能交易问题、碳交易问题与利益分配问题,提出一种计及电-碳交易与综合贡... 详细信息

多微网协同互联能够提高系统运行的稳定性与可靠性。针对多微网(multi-microgrids,MMG)系统合作运行过程中由于各微网分属于不同的利益主体而产生的微电网之间的电能交易问题、碳交易问题与利益分配问题,提出一种计及电-碳交易与综合贡献率的多微网合作运行优化策略。首先,分析了含点对点(peer-to-peer,P2P)电-碳交易的多微网合作运行架构,并引入碳捕集系统(carbon capture system,CCS)与电转气(power to gas,P2G)装置,建立了微电网系统及设备模型。其次,在单微网模型构建之后,基于纳什议价理论,构建了含P2P电-碳交易的多微网系统合作运行模型,并将非凸非线性的纳什议价问题转化为易于求解的MMG合作成本最小化与支付收益最大化两个子问题。然后,在合作后的利益分配过程中,量化各微电网对MMG的综合贡献程度并计算出各自的综合贡献率,通过综合贡献率来分配各微网的收益。最后,采用交替方向乘子法(alternating direction multiplier method,ADMM)求解,有效保护了各微网隐私。算例分析与方案对比结果表明,所提策略能够实现微网间的P2P电-碳交易,有效降低MMG总运行成本,减少系统的碳排放量,并且采用的利益分配策略公平合理,能够有效提升各微网参与合作运行的积极性。

关键词：多微网合作运行 P2P电-碳交易纳什议价综合贡献率