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GIC/HVDC对地电流入侵接地变压器的多场耦合与状态识别

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高电压技术 2024年

作者：潘超石晓博刘春明孙正龙罗远翔安景革现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 华北电力大学电气与电子工程学院

地磁暴诱发的地磁感应电流(GIC)和高压直流输电(HVDC)单极运行对地电流入侵电网接地变压器导致偏磁异常。针对该问题，对比分析GIC/HVDC两种场景下大地电流的时域波动特征，提出考虑大地电流入侵的变压器多物理场耦合模型，提取电流、... 详细信息

地磁暴诱发的地磁感应电流(GIC)和高压直流输电(HVDC)单极运行对地电流入侵电网接地变压器导致偏磁异常。针对该问题，对比分析GIC/HVDC两种场景下大地电流的时域波动特征，提出考虑大地电流入侵的变压器多物理场耦合模型，提取电流、磁通、电磁力、振动及噪声作为各场域物理特征信息。仿真分析典型场景中GIC/HVDC对地电流对变压器多场传播特征的影响，归纳物理特征信息间的耦合关联，并对比两者造成的扰动差异。结果表明，HVDC对地电流入侵变压器的影响较平稳，GIC导致多场特征参数变化具有更加复杂的时序波动性。搭建动模实验平台，测量不同模式下变压器的电流、振动及噪声数据，并与仿真结果对比，验证本文模型与结论的正确性和有效性。最后，基于虚实一致性构建多元模-态空间，以扰动水平作为关键判据划分运行风险状态；当扰动水平达到1.5时，扰动电流导致变压器内部电磁、机械环境失稳。该方法能够有效识别GIC/HVDC对地电流入侵场景下变压器的运行风险状态，为变压器故障辨识和设备保护提供依据。

关键词：地磁感应电流高压直流输电大地电流变压器多场耦合状态识别

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长江梯级水库群联合调度成效、挑战及对策

长江科学院院报 2024年第5期41卷 1-7页

作者：陈进长江科学院武汉430010 武汉大学水利电力学院武汉430072

经过70 a的建设,长江流域控制性水库群基本建成。以三峡水库为核心的梯级水库群联合调度已经开展10 a。在总结控制性水库群在防洪、供水、生态和应急联合调度取得成绩的基础上,分析控制性水库群及与水网工程联合调度面临的问题和挑战,... 详细信息

经过70 a的建设,长江流域控制性水库群基本建成。以三峡水库为核心的梯级水库群联合调度已经开展10 a。在总结控制性水库群在防洪、供水、生态和应急联合调度取得成绩的基础上,分析控制性水库群及与水网工程联合调度面临的问题和挑战,提出了相应的对策建议。研究表明:水库群联合调度因流域防洪调度而启,目前在防洪、抗旱供水、生态环境和应急等公益调度中发挥了重要作用。气候变化及水文中长期预报不确定性是联合调度面临的主要挑战,其次是水库群联合调度与单个水库多目标调度利益协调、定量评价调度效果及合理的补偿等管理问题。加强“四预”是解决气候变化和人类活动不确定性的主要对策。水库群与水网工程联合调度可以更广泛地发挥水利工程水安全保障作用。建立科学合理的水工程群联合调度体制和机制是解决联合调度管理问题的有效措施。

关键词：梯级水库群水网工程联合调度变化环境应对措施

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基于多项式混沌展开的交直流系统全纯嵌入概率潮流方法

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电力系统自动化 2024年

作者：李雪付云跃姜涛李国庆现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)

为快速、准确量化分析风电出力不确定性对交直流电力系统潮流分布的影响，提出一种基于多项式混沌展开(PCE)的交直流电力系统全纯嵌入概率潮流计算方法。该方法首先根据风电出力的概率分布特征选择最优正交基函数，构造近似风电出力概... 详细信息

为快速、准确量化分析风电出力不确定性对交直流电力系统潮流分布的影响，提出一种基于多项式混沌展开(PCE)的交直流电力系统全纯嵌入概率潮流计算方法。该方法首先根据风电出力的概率分布特征选择最优正交基函数，构造近似风电出力概率分布特征的PCE表达式；其次，将该PCE表达式引入交直流电力系统的全纯嵌入潮流方程中，构建基于PCE的交直流电力系统全纯嵌入概率潮流计算模型；再次，通过Galerkin投影将所构建的全纯嵌入概率潮流计算模型转化为高维确定性全纯嵌入潮流计算模型；然后，借助确定性全纯嵌入潮流模型求解方法，实现对所转化的高维确定性全纯嵌入潮流模型的求解，并根据所得PCE逼近系数计算交直流电力系统潮流的概率分布特征；最后，通过修改的PJM 5节点、IEEE 30节点和IEEE 118节点交直流测试系统算例验证所提方法的准确性和有效性。

关键词：概率潮流多项式混沌展开全纯嵌入 Galerkin投影交直流电力系统不确定性

计及多公共充电站差异化耦合关联的电动汽车充电负荷时-空短期预测

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中国电机工程学报 2024年

作者：黄南天孙赫宏王圣元蔡国伟张良王日俊现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)

现有电动汽车充电负荷预测研究，多对单一预测对象开展研究。同时，对充电场景下多公共充电站的充电负荷时-空预测研究较少。公共充电站的充电负荷波动剧烈，较私人充电设施的充电负荷难以预测。为此，提出一个基于自适应时-空图卷积神... 详细信息

现有电动汽车充电负荷预测研究，多对单一预测对象开展研究。同时，对充电场景下多公共充电站的充电负荷时-空预测研究较少。公共充电站的充电负荷波动剧烈，较私人充电设施的充电负荷难以预测。为此，提出一个基于自适应时-空图卷积神经网络的多公共充电站充电负荷时-空短期预测方法。首先，通过快速最大信息系数构建含有日期、气象以及历史负荷特征的多节点特征集。并通过数据自适应图生成，构建动态相似权时-空图，实现多公共充电站空间连接关系重构。然后，构建图卷积层，差异化生成各节点的空间聚合特征，实现全域充电节点差异化特征增强。同时，通过节点自适应参数学习方法学习不同充电节点的充电模式。最后，通过门控循环单元层挖掘空间聚合特征的时域特征。所提出的公共充电站充电负荷时-空预测方法相应的SMAPE和MAE分别为12.95%和31.72kW。

关键词：充电负荷时-空短期预测多公共充电站图神经网络自适应图生成差异化时空耦合关联节点自适应参数学习

基于分布鲁棒机会约束的微电网有功-无功投标交易策略

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电力系统自动化 2024年

作者：陈厚合付麟博张儒峰姜涛李雪现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)

含高渗透率分布式电源的微电网（HP-DGMG）中分布式电源的不确定性会对投标收益产生影响，甚至增加微电网和配电系统的运行风险。考虑微电网中分布式光伏不确定性，本文提出一种基于分布鲁棒机会约束的配电市场下HP-DGMG有功-无功投标... 详细信息

含高渗透率分布式电源的微电网（HP-DGMG）中分布式电源的不确定性会对投标收益产生影响，甚至增加微电网和配电系统的运行风险。考虑微电网中分布式光伏不确定性，本文提出一种基于分布鲁棒机会约束的配电市场下HP-DGMG有功-无功投标交易方法。首先，考虑HPDGMG售电与购电两种市场交易特性，构建配电市场环境下HP-DGMG的投标与交易框架，进一步建立配电市场下HP-DGMG有功和无功交易的双层投标模型；其次，引入DRCC处理微电网中分布式光伏发电的不确定性，构建基于矩信息的HP-DGMG有功-无功投标分布鲁棒优化模型，利用条件风险价值理论和对偶理论，将HP-DGMG投标分布鲁棒模型转化为二阶锥规划形式；然后，利用原-对偶counterpart方法，提出考虑光伏不确定性的配电市场环境下HP-DGMG投标的单层均衡约束数学规划（MPCE）模型，并转化为混合整数二阶锥规划问题进行求解；最后，通过位于7节点配电网和33节点配电网的HP-DGMG进行分析验证，结果验证了所提HP-DGMG投标交易策略的有效性。

关键词：微电网投标策略分布鲁棒机会约束原-对偶counterpart方法均衡约束数学规划模型配电市场

热电联产机组利用热网动态特性提升实时灵活性的自调度策略

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中国电机工程学报 2024年

作者：黄大为史博铭于娜郭念康孔令国现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)

热电联产（CHP）机组可利用区域供热网络（DHNs）的动态特性为电力系统提供灵活性。针对CHP机组参与在日内灵活性交易市场的决策问题，提出一种利用热网动态特性提升CHP机组实时灵活性的自调度策略。在分析利用DHNs动态特性提供实时灵... 详细信息

热电联产（CHP）机组可利用区域供热网络（DHNs）的动态特性为电力系统提供灵活性。针对CHP机组参与在日内灵活性交易市场的决策问题，提出一种利用热网动态特性提升CHP机组实时灵活性的自调度策略。在分析利用DHNs动态特性提供实时灵活性机理的基础上，将CHP机组日内自调度周期划分为灵活性服务期和热平衡恢复期两个阶段，分别建立基于质调节和以质调节为主量调节为辅的优化调度模型，采用基于广义相量法的供热网络动态模型刻画质调节过程供热网络约束，以其增量网络模型反映量调节对供热网络的影响，形成DHNs在自调度周期的热平衡网络约束方程；通过在热平衡恢复期引入量调节，增加灵活性服务期的热功率调节能力，进一步释放CHP机组电功率调节能力。通过算例分析，验证了在质调节过程中适度引入量调节对CHP机组灵活性提升的作用，在日内灵活性市场的向上和向下灵活性需求时段，相较于质调节策略，CHP机组的总利润变化量分别得到了25.6%和24.5%的提高，即验证了所提自调度策略的特点和有效性。

关键词：热电联产热网动态特性灵活性量调节日内灵活性市场

集中式电力市场下基于谱聚类与图注意力网络的电力枢纽节点设计方法研究

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电网技术 2024年第2期48卷 697-709页

作者：季天瑶杜哲宇张经纬龙志豪荆朝霞华南理工大学电力学院广东省广州市510641 中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510623

电力枢纽节点是现货市场上可以进行统一交易的聚合节点,也是电力金融市场发展与稳定运行的基石,对构建统一电力市场体系、完善市场功能具有十分重要的意义。从一般属性、节点选择、权重设计、时间性的角度分析了枢纽节点的设计方式,并... 详细信息

电力枢纽节点是现货市场上可以进行统一交易的聚合节点,也是电力金融市场发展与稳定运行的基石,对构建统一电力市场体系、完善市场功能具有十分重要的意义。从一般属性、节点选择、权重设计、时间性的角度分析了枢纽节点的设计方式,并针对性地提出了基于谱聚类的枢纽区域划分方法与基于图注意力网络的权重计算方法。基于双尺度度量的谱聚类分区策略,其核心是建立以关键线路功率传输分布因子、多时段节点电价和节点邻接性为度量的双尺度耦合矩阵,优先保证枢纽区域的地理特性、区内的无阻塞特性和节点连通性。基于图注意力网络建立了定价节点聚合权重的分配模型,通过自注意力机制来对邻域节点进行聚合,实现不同时段节点电价下节点权重的自适应匹配。最后通过IEEE118节点算例对所提出的设计方法进行验证,通过横向对比,证明了所提方法的合理性与有效性,可为实际市场中枢纽节点设定提供理论支撑。

关键词：电力市场电力金融市场枢纽节点谱聚类图注意力网络

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电力系统强迫振荡源定位的时-频域耗散能量流方法

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电力系统自动化 2024年

作者：姜涛叶楠李国庆现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)

准确定位强迫振荡源对电力系统的安全稳定运行意义重大。然而，由于强迫振荡模式的可观性和振荡时变特征，传统方法难以从多通道量测信息中有效提取振荡分量，从而降低了基于耗散能量流的强迫振荡源定位方法的定位精度。为此，提出了一... 详细信息

准确定位强迫振荡源对电力系统的安全稳定运行意义重大。然而，由于强迫振荡模式的可观性和振荡时变特征，传统方法难以从多通道量测信息中有效提取振荡分量，从而降低了基于耗散能量流的强迫振荡源定位方法的定位精度。为此，提出了一种基于耗散能量流的电力系统强迫振荡源时-频域定位方法。首先，根据节点各量测通道间信息相关性，利用同步压缩短时傅里叶变换处理节点多通道量测信息，构建节点统一时-频系数矩阵；然后，根据强迫振荡分量的能量特性，利用时-频域能量筛选并同步提取时-频系数矩阵中的时-频域强迫振荡分量；进一步，根据量测信息的时-频域特性，在传统时域强迫振荡耗散能量流计算模型的基础上推导出基于同步压缩短时傅里叶变换的时-频域耗散能量流计算模型，并根据系统强迫振荡期间的时-频域耗散能量流能量特性定位强迫振荡源；最后，将所提方法应用于WECC 179节点测试系统、WECC 240节点测试系统的仿真振荡场景以及美国New England的实际振荡事件，所得结果表明所提时-频域定位方法可快速、精准定位强迫振荡源。

关键词：强迫振荡振荡源定位耗散能量流耗散能量谱同步压缩短时傅里叶变换电力系统稳定

基于大语言模型绿电预测和绿电交易的园区综合能源系统集群多目标协同运行方法

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高电压技术 2024年第7期50卷 2849-2863,I0005,I0006页

作者：陈艳波方哲张宁强涂奔张智黄涛徐子韬新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京102206 青海理工学院西宁810016 新能源电力系统智慧运行教育部重点实验室(青海大学) 西宁810016

为实现传统工业园区数字化和智能化升级,助力区域高质量发展,亟需园区智能化调度模型。为此,该文结合智慧园区管理系统和园区综合能源系统物理模型建立园区综合能源系统集群架构,提出了园区综合能源系统集群绿电交易三阶段协同运行方法... 详细信息

为实现传统工业园区数字化和智能化升级,助力区域高质量发展,亟需园区智能化调度模型。为此,该文结合智慧园区管理系统和园区综合能源系统物理模型建立园区综合能源系统集群架构,提出了园区综合能源系统集群绿电交易三阶段协同运行方法,以解决多园区综合能源系统绿电交易的问题,实现分布式绿电的精准预测以及就地消纳。首先,基于大语言模型LLAMA-7B实现绿电预测,进一步以绿电功率划分购售电园区。其次,基于绿电价格配额曲线预测模型和动态绿电定价策略,制定园区间绿电交易差异价格。在此基础上,建立了多目标低碳经济优化运行模型,从而解决绿电交易所带来的经济因素和环境因素的矛盾问题。算例分析表明:所提出的模型可以统筹规划园区综合能源系统集群的经济成本、实际碳排放量和新能源利用率,对多园区综合能源系统的智能调度具有积极的推动作用。

关键词：园区综合能源系统绿电交易大语言模型时序数据预测多目标优化低碳经济调度