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新型电力系统下多元资源发电容量充裕性评估与保障机制

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电力系统自动化 2024年第11期48卷 77-87页

作者：黄海涛贾秀锋程凯许佳丹上海电力大学电气工程学院上海市200090 国家电网公司华东分部上海市200120 国网浙江省电力有限公司温岭市供电公司浙江省温岭市317500

为了适应新型电力系统下容量资源多元化新趋势与投资激励新要求,针对中国发电容量充裕性保障机制建设问题,构建了考虑源储荷多元资源的容量补贴价格机制与容量评估方法。首先,基于边际发电成本理论,揭示了纯电能量市场“缺钱问题”与容... 详细信息

为了适应新型电力系统下容量资源多元化新趋势与投资激励新要求,针对中国发电容量充裕性保障机制建设问题,构建了考虑源储荷多元资源的容量补贴价格机制与容量评估方法。首先,基于边际发电成本理论,揭示了纯电能量市场“缺钱问题”与容量定价原理,提出容量补贴价格制定方法,引入容量调整系数有效激励投资。然后,紧密结合源储荷资源为系统峰荷容量提供支撑的不同特征,建立风光水可再生电源和新型储荷主体有功出力与调度模型,与两态法融合构建各类元件模型,采用序贯蒙特卡洛模拟建立了多元化资源充裕容量的可靠性评估方法。在此基础上,提出分类差别实用化评估方法,克服风光储荷传统评估方法的缺陷,较为科学地反映各类资源对容量支撑的实际贡献,兼顾计算简单透明。最后,算例验证表明,该机制能够实现公平补偿,提供科学的发电投资信号并确保回收,保障发电容量充裕与电价稳定,并且实用化评估方法较好平衡了评估精度与政策实施间的关系。

关键词：新型电力系统发电容量充裕性保障机制容量补贴电价评估源储荷

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基于CGAN台风气象下负荷场景生成

中国电力 2024年

作者：罗萍萍盛奥林济铿王忠岳李启本周平上海电力大学电气工程学院同济大学电子与信息工程学院国网上海市电力公司市区供电公司国网上海市电力公司松江供电公司

台风天气下负荷水平的剧烈波动威胁电网平衡，相应地台风气象条件下的负荷场景生成受到电力公司的重视。提出一种面向台风天气基于条件生成对抗网络（conditional generative adversarial network，CGAN）模型的负荷场景生成算法。首先... 详细信息

台风天气下负荷水平的剧烈波动威胁电网平衡，相应地台风气象条件下的负荷场景生成受到电力公司的重视。提出一种面向台风天气基于条件生成对抗网络（conditional generative adversarial network，CGAN）模型的负荷场景生成算法。首先，针对台风样本登陆位置分散、持续周期不同及等级不同的特点，提出一种台风下负荷样本的拆分及标签给定方法；然后，针对台风气象下负荷样本数量稀少，提出一种基于条件概率的样本扩充策略以扩充样本集；最后，为了进一步提升样本集的有效性，基于迁徙训练思想，先用正常气象下的负荷样本对于CGAN进行训练，然后再采用台风样本集训练CGAN，在模型训练完成后，只需输入随机噪声与台风标签即可生成对应的负荷场景。算例证实了所提模型及算法的有效性和先进性。

关键词：台风气象负荷场景生成数据扩充标签人工智能

基于混合量测的新能源电力系统动态频率预测方法

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1823-1835,I0013页

作者：符杨张语涵田书欣李振坤苏向敬刘舒上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090 国网上海市电力公司上海市浦东新区200122

高渗透率新能源波动下系统动态频率预测是实现受端网络频率安全态势感知的基础。该文提出一种基于混合量测和物理状态方程联合驱动的新能源电力系统双向树状长短期记忆网络(combined equation-of-state-driven and data-driven bi-direc... 详细信息

高渗透率新能源波动下系统动态频率预测是实现受端网络频率安全态势感知的基础。该文提出一种基于混合量测和物理状态方程联合驱动的新能源电力系统双向树状长短期记忆网络(combined equation-of-state-driven and data-driven bi-directional tree-struct long short term memory,CEOSD-BITREE-LSTM)动态频率预测方法。首先,引入双层多头注意力图神经网络,提出考虑同步相量测量单元(synchronous phasor measurement unit,PMU)和数据采集与监视控制系统装置(supervisory control and data acquisition,SCADA)量测差异性和时序同步性的混合量测融合策略;其次,依据PMU密集采样特性,建立计及源网荷物理联系的线性时变状态方程,刻画物理-数据空间的频率特征交互关系;然后,考虑新能源出力、负荷波动等不确定因素,结合以PMU并行搜索调频资源形成的拓扑结构,构建CEOSD-BITREE-LSTM动态频率预测模型,实现系统频率态势的高精度预测。最后,以改进新英格兰10机39节点、三区互联系统为算例,验证该文所提方法的可行性和有效性。

关键词：同步相量测量单元图注意力状态方程树状长短期记忆网络动态频率预测

基于动态RPN的电力市场价格风险柔性化防范技术

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南方电网技术 2024年

作者：谢敬东关博文陆池鑫上海电力大学能源与电力科创中心上海电力大学电气工程学院国网上海市电力公司市南供电公司

尚处发展初级阶段的中国电力市场亟需合理有效的价格风险防范技术。首先，采用SSVM-OR-EW算法量化机组个体和市场总体的动态风险系数。其次，研究“事中防范+事后处置”的双保险风险防控技术，构建“演化博弈-优化出清”双层模型。根据... 详细信息

尚处发展初级阶段的中国电力市场亟需合理有效的价格风险防范技术。首先，采用SSVM-OR-EW算法量化机组个体和市场总体的动态风险系数。其次，研究“事中防范+事后处置”的双保险风险防控技术，构建“演化博弈-优化出清”双层模型。根据动态风险系数，事中柔性化防范价格风险，事后风险处置则引入盖然性理论，构建专家逻辑推演系统，进一步挖掘机组风险可能性，为监管机构法规化处置提供现实依据。最后，以某地区现货市场数据进行算例分析，结果表明防范体系在有效处置风险的同时，避免价格刚性监管的弊端，实现闭环防控。

关键词：电力市场柔性化防范事中风险防范事后风险处置演化博弈逻辑推理机

超大型城市虚拟电厂的数字孪生框架设计及实践

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电网技术 2024年第7期48卷 2681-2690页

作者：周翔贺兴陈赟罗潇王佳裕艾芊韩烨宸国网上海市电力公司上海市浦东新区200122 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市闵行区200240

超大型城市能源系统汇集了多种分布式能源资源(distributed energy resources,DER),包括具备不确定性的新能源发电单元(如光伏、风机),具备可调性的柔性用能单元(如空调、蓄冷)以及兼具充放功能的能源产消者(如电动汽车、储能),虚拟电厂... 详细信息

超大型城市能源系统汇集了多种分布式能源资源(distributed energy resources,DER),包括具备不确定性的新能源发电单元(如光伏、风机),具备可调性的柔性用能单元(如空调、蓄冷)以及兼具充放功能的能源产消者(如电动汽车、储能),虚拟电厂(virtual power plant,VPP)已成为重塑上述DER生态关系并对其进行协同管控的有效途径。该文梳理了当前城市级VPP建设的目标与现状,明确了超大型城市VPP工程所面临的挑战,即对于由海量DER所诱发的多主体多目标高不确定性场景缺乏系统性的建模、仿真、推演、分析、决策与校核手段。为应对上述挑战,该文结合城市电网数字化整体架构与建设进程,提出了超大型城市VPP数字孪生技术框架,继而得以对城市能源系统的态势轨迹进行系统性地推演与分析;进一步,聚焦智能决策目标,探究了框架下的技术路径、关键技术、理论工具等。该框架已经助力临港新片区VPP工程示范落地,为城市级VPP建设提供参考。最后,展望了超大型城市下数字孪生VPP的研究方向与应用前景。

关键词：虚拟电厂分布式能源资源数字孪生态势感知智能决策

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基于可变形卷积与自监督对比学习的GIS局部放电诊断方法

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高电压技术 2024年

作者：张瑞霖张悦孙晓兰钱勇盛戈皞江秀臣国网上海市电力公司市北供电公司上海交通大学电子信息与电气工程学院国网青岛供电公司

在高压变电站现场，GIS局部放电诊断准确率受到有标签样本数量的制约。为解决常规局部放电诊断方法中无法使用无标签数据、难以克服训练样本与待测试样本差异等问题，本文提出了一种基于可变形卷积与自监督对比学习的GIS局部放电诊断方... 详细信息

在高压变电站现场，GIS局部放电诊断准确率受到有标签样本数量的制约。为解决常规局部放电诊断方法中无法使用无标签数据、难以克服训练样本与待测试样本差异等问题，本文提出了一种基于可变形卷积与自监督对比学习的GIS局部放电诊断方法。首先通过比较未标注数据样本之间的相似性与差异性训练特征提取网络，得到输入数据的特征表示，之后利用有标签数据训练分类器，学习不同局放数据特征表示的缺陷类别，最后将待测试样本输入模型，实现局部放电诊断。为了进一步提高模型在特征提取过程中的感知能力，引入可变形卷积神经网络和空间变换模块，增强卷积核对特征图的适应性。结果表明，使用自监督对比学习可以充分利用无标签数据，实现高效特征捕捉，在有标签数据量不充足的情况下，通过无标签数据进行预训练的模型在局部放电诊断准确率上平均提高9.34%。本文提出的自监督对比学习方法可以为局部放电缺陷诊断提供一种新的解决方案。

关键词：局部放电 GIS 自监督对比学习可变形卷积

源-荷-储协同优化的配电网平衡能力提升方法

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5097-5108,I0007页

作者：顾光荣杨鹏汤波王丁来鑫上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090 国网河南省电力公司信阳供电公司河南省信阳市464000 上海理工大学机械工程学院上海市杨浦区200092

在新型电力系统建设背景下,针对分布式新能源和柔性负荷大量接入导致配电网供需情况日益复杂、功率和能量平衡愈加困难等问题,该文提出一种源-荷-储协同优化的配电网平衡能力提升方法,从经济性与用能低碳性等方面提高配电网运行水平。首... 详细信息

在新型电力系统建设背景下,针对分布式新能源和柔性负荷大量接入导致配电网供需情况日益复杂、功率和能量平衡愈加困难等问题,该文提出一种源-荷-储协同优化的配电网平衡能力提升方法,从经济性与用能低碳性等方面提高配电网运行水平。首先,建立多场景下的源荷不确定性模型,在有效量化配电网源荷不确定性的基础上提取典型运行场景;其次,提出一种基于信息熵理论的源荷功率时序平衡度量化评估方法;最后,建立源-荷-储协同的两阶段优化模型,第1阶段通过事件驱动机制深入挖掘用户参与需求响应的潜力,第2阶段在储能系统建模时引入平衡度约束以促进新能源消纳,进而使配电网的平衡能力得到最大程度提升。通过浙江某地区电网实例验证所提方法对提升配电网平衡能力和新能源消纳能力的科学性和实用性。

关键词：源-荷-储协同配电网平衡能力源荷不确定性信息熵理论事件驱动

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“双碳”背景下结合系统动力学和弹性网络回归的区域电力需求中长期预测方法

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供用电 2024年第7期41卷 72-83页

作者：游铭豪顾洁储琳琳宗明上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 国网上海市电力公司市南供电公司上海200030

在“双碳”目标的驱动下,地区社会经济发展、能源生产与消费结构将迎来深刻的变革,从而引发区域电力需求预测影响因素和变化趋势的新特征。作为实现“双碳”目标的关键领域,电力行业亟须深入探索新形势下的区域电力需求预测方法。针对... 详细信息

在“双碳”目标的驱动下,地区社会经济发展、能源生产与消费结构将迎来深刻的变革,从而引发区域电力需求预测影响因素和变化趋势的新特征。作为实现“双碳”目标的关键领域,电力行业亟须深入探索新形势下的区域电力需求预测方法。针对这一挑战,提出了一种创新性的区域电力需求预测方法,该方法融合了系统动力学(system dynamics,SD)与弹性网络回归分析的优势。综合考虑了经济、政策、能源等多重影响因素,并基于SD模型建立了一个包含社会经济、清洁能源发电占比、电气化率、能源强度四大子系统的电力需求场景生成模型。为了进一步提升模型的预测精度,引入了弹性网络回归方法,提升了模型的拟合效果。以我国某地区为例,基于SD模型仿真结果对该地区“双碳”背景下的不同情景电力需求进行了预测,并与传统的电力需求预测方法进行了对比。结果表明所提出的预测方法能够更准确地反映区域电力需求的动态特征,为实现“双碳”目标提供了科学的决策支持。

关键词：电力需求预测 “双碳”目标弹性网络回归系统动力学场景生成

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分布式电源配电网故障定位方法研究

技术与市场 2024年第5期31卷 92-94,99页

作者：蔡欣悦上海市电力公司市南供电公司上海201100

分布式电源作为一种拥有稳定性高、供电范围广以及接入难度小等诸多优点的电源系统,逐渐成为我国电力系统中重要的组成部分,并被广泛应用。但在电网中大量接入分布式电源也带来了系统故障、能量管理等一系列问题,为了确保分布式电源接... 详细信息

分布式电源作为一种拥有稳定性高、供电范围广以及接入难度小等诸多优点的电源系统,逐渐成为我国电力系统中重要的组成部分,并被广泛应用。但在电网中大量接入分布式电源也带来了系统故障、能量管理等一系列问题,为了确保分布式电源接入后电网能正常运行,构建了一种基于Tensorflow框架的深度学习模型的自动化配电网故障定位方法,可有效提升分布式电源配电网络的安全性和稳定性。

关键词：分布式电源配电网故障定位