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考虑电动汽车虚拟储能的虚拟电厂分布鲁棒优化运行

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中国电力 2024年

作者：王博闻姜勇姜明磊马克睿国网吉林省电力有限公司经济技术研究院国网吉林省电力有限公司

虚拟电厂(Virtual Power Plant， VPP)是聚合各种分布式能源的关键手段，随着各种分布式能源蓬勃兴起，大规模电动汽车负荷直接接入将提高VPP协调运行复杂度。为此，本文提出一种考虑电动汽车虚拟储能(Electric Vehicle Virtual Energy ... 详细信息

虚拟电厂(Virtual Power Plant， VPP)是聚合各种分布式能源的关键手段，随着各种分布式能源蓬勃兴起，大规模电动汽车负荷直接接入将提高VPP协调运行复杂度。为此，本文提出一种考虑电动汽车虚拟储能(Electric Vehicle Virtual Energy Storage， EV-VES)的虚拟电厂分布鲁棒优化运行方法。首先，定义电动汽车响应性指标，量化可调度功率边界，将电动汽车充电需求分为三类，建立EV-VES模型；其次，考虑电动汽车充放电灵活性，建立含EV-VES的虚拟电厂优化运行模型；最后，考虑风光不确定概率分布置信集的1范数和∞范数约束，构建虚拟电厂两阶段分布鲁棒优化运行模型，减小新能源出力不确定性，采用列约束生成算法(Column and Constraint Generation， C&CG)确定最优运行效益解。通过算例分析，验证了所提虚拟电厂优化运行模型的有效性。

关键词：电动汽车虚拟电厂范数约束分布鲁棒 C&CG

基于模糊层次分析法-TOPSIS的多元化储能典型场景适用性评估

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电测与仪表 2024年第6期61卷 126-132页

作者：胡迎迎李强张琳娜邵亚林吉喆王凯凯国网山西省电力公司经济技术研究院太原030021 国网山西省电力公司太原030001

储能技术的不断发展,使得储能类型逐渐多元化,各类储能性能各异。为提高典型应用场景下储能选型的适用性,文章提出了基于模糊层次分析与TOPSIS(technique for order preference by similarity to an ideal solution)相结合的典型场景下... 详细信息

储能技术的不断发展,使得储能类型逐渐多元化,各类储能性能各异。为提高典型应用场景下储能选型的适用性,文章提出了基于模糊层次分析与TOPSIS(technique for order preference by similarity to an ideal solution)相结合的典型场景下储能适用性评估方法。利用层次分析法,根据多元化储能6个典型应用场景,构建了评估指标体系,并采用带权重的TOPSIS确定了指标权重。基于模糊综合评估法原理,通过专家对现场运行数据评估好坏,确定指标隶属度并建立模糊关系矩阵,完成典型场景下储能适用性评估。根据综合评估分值,对典型场景下储能的适用性进行了分析。评估结果与不同场景的储能需求分析结果相一致,验证了所提评估指标体系与评估方法的有效性。

关键词：储能应用场景储能适用性评估模糊层次分析法 TOPSIS 评估指标体系

主动支撑型电源虚拟惯量与有功-频率下垂系数可行域分析方法

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：李洪涛韩璟琳胡平刘洋陈志永国网河北省电力有限公司经济技术研究院国网河北省电力有限公司

为提升新型电力系统的频率稳定性、直观指导新能源或储能场站的控制参数的设计，提出基于频率响应模型的主动支撑型电源的虚拟惯量与有功-频率下垂系数可行域分析方法。在满足系统频率稳定约束下，详细计及主动支撑型电源功率与能量约... 详细信息

为提升新型电力系统的频率稳定性、直观指导新能源或储能场站的控制参数的设计，提出基于频率响应模型的主动支撑型电源的虚拟惯量与有功-频率下垂系数可行域分析方法。在满足系统频率稳定约束下，详细计及主动支撑型电源功率与能量约束以及联络线功率约束，利用遍历法获得主动支撑型电源虚拟惯量/有功-频率下垂系数可行域。通过在PSCAD/EMTDC中搭建风电场接入标准IEEE 39节点系统与四机两区域系统算例，验证了所提方法的有效性。

关键词：主动支撑型电源频率响应模型虚拟惯量有功-频率下垂系数参数可行域

基于Hyperopt-LightGBM的直流配电网短期负荷抗噪声预测

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高电压技术 2024年

作者：韩璟琳冯喜春胡平陈志永李光毅国网河北省电力有限公司经济技术研究院国网河北省电力有限公司

为提升直流配电网中的短期负荷预测准确性与抗噪性，本文提出了一种基于超参数优化(Hyperparameter optimization， Hyperopt)轻量型梯度提升机(Light gradient machine， LightGBM)的短期负荷抗噪声预测模型。首先，以环形中压直流配... 详细信息

为提升直流配电网中的短期负荷预测准确性与抗噪性，本文提出了一种基于超参数优化(Hyperparameter optimization， Hyperopt)轻量型梯度提升机(Light gradient machine， LightGBM)的短期负荷抗噪声预测模型。首先，以环形中压直流配电网为场景，分析4种负荷的基本特征及其与历史数据(记为影响因素)的相关性，通过将相关性较强的影响因素作为输入，避免预测模型过拟合现象，从而提高负荷预测准确性及模型训练效率。然后，构建基于Hyperopt-LightGBM的中压直流配电网短期负荷预测模型，通过训练强学习器提高模型的抗噪性，进一步提高短期负荷预测准确性；通过Hyperopot提高模型自适应性，减轻人工调参负担。最后，基于直流配电网的4种负荷数据验证所提模型的有效性，不同预测模型下4种负荷的平均预测误差分别为不超过1.6%(所提模型)，不超过2.1%(极限梯度提升机模型)，不超过3.2%(随机森林模型)和不超过4.1%(梯度提升决策树模型)；不同噪声比下所提模型预测准确性不低于95%，且均高于传统模型。上述结果表明所提模型预测准确性更高、抗噪性及自适应性更好。

关键词：中压直流配电网短期负荷预测样本噪声超参数优化轻量型梯度提升机

考虑V2G储能特性与负荷需求响应的主动配电网低碳鲁棒调度

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电网与清洁能源 2024年第1期40卷 29-39页

作者：车彬张泽龙杨燕国网宁夏电力有限公司经济技术研究院宁夏银川750000

随着新型电力系统建设和“双碳目标”的发展,分布式新能源和灵活性负荷在配电网中的渗透率越来越高,主动配电网的低碳经济调度面临巨大挑战。考虑系统碳排放的同时考虑车辆到电站(vehicle-to-grid,V2G)的储能特性,建立了电动汽车有序充... 详细信息

随着新型电力系统建设和“双碳目标”的发展,分布式新能源和灵活性负荷在配电网中的渗透率越来越高,主动配电网的低碳经济调度面临巨大挑战。考虑系统碳排放的同时考虑车辆到电站(vehicle-to-grid,V2G)的储能特性,建立了电动汽车有序充放电模型。基于可转移负荷和可中断负荷进行负荷需求响应建模,并对配电网支路潮流约束进行二阶锥松弛处理,以主动配电网调度成本最小为目标构建了一种考虑V2G储能特性与负荷需求响应的主动配电网日前低碳经济调度模型;计及风光出力不确定性得到主动配电网低碳鲁棒调度模型并采用行列生成算法(column and constraint generation,CCG)算法进行求解,以保证最坏场景的碳排放在允许范围以内。采用IEEE 33节点配电系统算例进行了验证,结果表明,所提模型能够有效降低主动配电网的调度成本和碳排放量。

关键词：主动配电网 V2G储能特性负荷需求响应阶梯型碳交易鲁棒优化

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计及新能源并网的火储联合调峰运行优化研究

中国电机工程学报 2024年

作者：米阳何进卢长坤符杨陈晨齐桓若国网河南省电力公司经济技术研究院上海电力大学电气工程学院

针对负荷需求增加和不确定新能源并网导致的调峰压力，提出一种储能与火电机组联合调峰的双层运行方法模型上层兼顾储能配置和火电机组灵活性改造，目标函数为系统的综合收益，同时为了调动储能参与调峰的积极性，提出了基于储能寿命模... 详细信息

针对负荷需求增加和不确定新能源并网导致的调峰压力，提出一种储能与火电机组联合调峰的双层运行方法模型上层兼顾储能配置和火电机组灵活性改造，目标函数为系统的综合收益，同时为了调动储能参与调峰的积极性，提出了基于储能寿命模型的补偿策略。模型下层以典型日运行状况为决策变量，目标函数为兼顾新能源消纳的系统运行成本。进而采用谱归一化生成对抗网络和K-medoids算法生成典型场景来提高模型精度，并且通过时间相关性分析以及与历史数据的对比凸显了谱归一化生成对抗网络的优势。最后仿真算例表明所提方法可以有效兼顾系统的经济性与新能源消纳能力。

关键词：火储联合调峰火电灵活性改造双层模型谱归一化生成对抗网络

调相机与STATCOM协调抑制直流送端暂态过电压的控制策略

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现代电力 2024年

作者：赵新民张海波蒋维勇李凯新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 国网经济技术研究院国网山东省电力公司经济技术研究院

直流换相失败导致的送端系统暂态过电压严重影响了直流送端新能源基地的安全稳定运行，新能源基地往往通过在附近安装调相机和STATCOM来抑制过电压，但抑制效果还有待于提高。分析了调相机和STATCOM在由直流换向失败引起的送端暂态过电... 详细信息

直流换相失败导致的送端系统暂态过电压严重影响了直流送端新能源基地的安全稳定运行，新能源基地往往通过在附近安装调相机和STATCOM来抑制过电压，但抑制效果还有待于提高。分析了调相机和STATCOM在由直流换向失败引起的送端暂态过电压过程中无功输出能力方面的缺陷和局限性，针对STATCOM的无功响应速度低于电压变化速度，会出现反调加重过电压的缺陷，提出了通过闭锁定电压控制抑制STATCOM反调的控制策略；针对调相机励磁调节控制动作时间慢，在故障初期仅依靠其内电势不突变提供有限无功支援能力的局限性，提出了在过电压时调相机采用零励磁以及STATCOM采用增加电压变化倍数的调相机与STATCOM协调控制抑制过电压的控制策略。最终通过PSCAD仿真验证了所提控制策略的合理性和有效性。

关键词：直流输电调相机 STATCOM 过电压协调控制

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新型电力系统变电站绿色低碳技术分析

南方能源建设 2024年第4期11卷 111-117页

作者：顾靖达白小会李伟王亚峰宋宝同国网北京市电力公司北京100031 北京电力经济技术研究院有限公司北京100055

[目的]“双碳”目标愿景下,新型电力系统变电站建设势在必行。[方法]为推动传统变电站向新型电力系统变电站转型升级,通过分析电力系统中变电站的角色转换、功能定位与建设方案,提出1种新型电力系统变电站全生命周期的绿色低碳建设方案... 详细信息

[目的]“双碳”目标愿景下,新型电力系统变电站建设势在必行。[方法]为推动传统变电站向新型电力系统变电站转型升级,通过分析电力系统中变电站的角色转换、功能定位与建设方案,提出1种新型电力系统变电站全生命周期的绿色低碳建设方案。从聚焦电气设备、建筑结构、建筑设备、综合能源等方面,降低变电站全生命周期碳排放,支撑新型电力系统变电站建设及运行全环节绿色低碳。[结果]结果表明:与常规变电站相比,采用所提绿色低碳建设方案后,不仅提高可再生能源开发利用水平,加快电网低碳升级,还能够推动电网设备节能降耗,降低变电站碳排放与运维成本,提高变电站基础资源利用水平,从而提高了变电站的综合经济效益。[结论]文章所提绿色低碳建设方案具有一定的普适性与可复制性,能够为变电站的转型过渡提供理论与实践指导,为电网低碳化发展奠定基础。

关键词：新型电力系统变电站建设绿色低碳全生命周期碳排放

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垂直式重力储能系统的研究进展和关键技术

储能科学与技术 2024年第3期13卷 934-945页

作者：邱清泉罗晓悦林玉鑫王青山李妍聂子攀张京业肖立业中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院江苏南京210008

基于固体重物的重力储能技术因其不依赖水资源、选址灵活、效率高等优势,未来有望成为我国北方和西北缺水地区重要的储能技术之一,可以很好地满足大规模可再生能源电力并网对储能技术的需求。然而,由于固体重物的不可流动性和不连续性,... 详细信息

基于固体重物的重力储能技术因其不依赖水资源、选址灵活、效率高等优势,未来有望成为我国北方和西北缺水地区重要的储能技术之一,可以很好地满足大规模可再生能源电力并网对储能技术的需求。然而,由于固体重物的不可流动性和不连续性,重物启停和切换过程会对机械传动和电网系统造成冲击,是固体重力储能区别于抽水蓄能的重要特征。本文首先介绍了近年来国内外基于竖井和地面构筑物的垂直式重力储能技术的研发现状和示范工程,并进一步对垂直式重力储能系统垂直提升、水平转移和自动接驳机械传动技术,以及发电电动机和并网控制技术中存在的核心技术难题进行了分析,最后对垂直式重力储能技术未来的发展趋势进行了展望。研究表明,垂直式重力储能系统尽管技术方案较多,但在重载快速提升和转移、重物启停和切换过程控制、并网控制和能效提升等方面还存在诸多技术难题有待解决,后续通过技术提升可进一步降低系统建造成本并提高系统运行的效率和寿命,有望在近期获得一定的示范应用。

关键词：重力储能垂直提升机械传动发电电动机并网控制