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考虑出力偏差与风险控制的虚拟电厂收益分配策略

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电力建设 2024年第6期45卷 27-36页

作者：加鹤萍郭宇辰余涛杨菁黄宇鹏刘敦楠华北电力大学经济与管理学院北京市102206 上海电力交易中心有限公司上海市200122

随着“双碳”目标的提出,分布式资源潜力不断被挖掘,能够有效聚合分布式资源的虚拟电厂逐渐受到广泛关注。虚拟电厂通过市场化交易保障供需平衡,为进一步提升电力保供能力,应降低虚拟电厂的出力偏差并提高其风险控制水平。针对此问题,... 详细信息

随着“双碳”目标的提出,分布式资源潜力不断被挖掘,能够有效聚合分布式资源的虚拟电厂逐渐受到广泛关注。虚拟电厂通过市场化交易保障供需平衡,为进一步提升电力保供能力,应降低虚拟电厂的出力偏差并提高其风险控制水平。针对此问题,文章首先对虚拟电厂中分布式资源的特性进行分析;其次,基于条件风险价值理论和合作博弈理论,考虑虚拟电厂中分布式资源的出力偏差与风险控制,提出基于改进沙普利值法的虚拟电厂收益分配策略;最后,通过算例分析验证所提收益分配策略的有效性。通过条件风险价值定量分析分布式资源在不同风险水平、出力偏差以及贡献度场景下的虚拟电厂收益分配机制。算例分析表明,所提出的合作交易策略能够提高分布式资源的收益,且能有效控制新能源出力偏差并平抑其参与市场的风险,在实现多方共赢的情况下提高电力系统的供应能力。

关键词：虚拟电厂条件风险价值收益分配沙普利值法

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海上风电机组支撑结构一体化设计方法

太阳能学报 2024年第6期45卷 646-651页

作者：张承婉龙凯陆飞宇张锦华陶涛新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206 北京工业大学材料与制造学部北京100124 南方电网电力科技股份有限公司广州510080

受设计工作范围分工和责任的制约,风电机组设备厂商和风电场建设单位分别设计塔筒和导管架,这种分离式设计通过塔筒底部载荷传递并反复迭代确定结构型式及尺寸。此外,现有的海上风电机组导管架设计参考海洋石油平台等规范,忽略了海上风... 详细信息

受设计工作范围分工和责任的制约,风电机组设备厂商和风电场建设单位分别设计塔筒和导管架,这种分离式设计通过塔筒底部载荷传递并反复迭代确定结构型式及尺寸。此外,现有的海上风电机组导管架设计参考海洋石油平台等规范,忽略了海上风电机组的受力特点。上述两层原因较大程度上制约了支撑结构的力学性能,且设计迭代次数较多,并无法准确获取整体结构的动态响应。为解决上述问题,提出基于拓扑优化的导管架结构设计方法,并通过改变塔筒和导管架分界面位置,即扩大拓扑优化设计空间进一步提高结构性能。选取NREL 5 MW海上风电机组为研究对象,分别对比参考结构、拓扑优化结构和一体化设计结构的固有频率和不同极限工况下的最大变形。结果证明了所提出支撑结构一体化设计方法的有效性和优越性。

关键词：海上风电机组导管架塔筒结构优化拓扑优化一体化设计

多品种电力市场交易下负荷聚合商投标策略及市场均衡分析

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电力系统自动化 2024年第4期48卷 111-122页

作者：王鹏贺焕然伏凌霄王雁凌戴尧华北电力大学电气与电子工程学院北京市102206 内蒙古电力营销服务公司内蒙古自治区呼和浩特市010010

中国新型电力系统建设正面临灵活资源短缺等问题,亟须发挥负荷侧调节能力。随着电网与负荷双向交互越发频繁,更多负荷聚合商通过整合辖区灵活资源参与市场交易,导致以往由发电侧占主导的市场均衡被打破。为研究多主体负荷聚合商博弈策略... 详细信息

中国新型电力系统建设正面临灵活资源短缺等问题,亟须发挥负荷侧调节能力。随着电网与负荷双向交互越发频繁,更多负荷聚合商通过整合辖区灵活资源参与市场交易,导致以往由发电侧占主导的市场均衡被打破。为研究多主体负荷聚合商博弈策略,构建了能量-备用电力市场下负荷聚合商双层投标模型,并引入多场景描述非决策者投标不确定性对市场均衡的影响。通过强平稳算法(SSM)将多个双层模型转化为带均衡约束的均衡问题(EPEC)模型,并采用大M法、二进制展开法等线性化方法进行线性化。算例结果验证了模型及求解算法的合理性和有效性,表明基于EPEC模型的负荷聚合商最优投标策略更加契合实际市场规则,有助于系统优化负荷曲线,缓解灵活资源供需紧张。

关键词：负荷聚合商多品种电力交易投标策略双层优化市场均衡强平稳算法

考虑信息物理融合系统的韧性电网风险研究现状及发展趋势可视化分析

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中国安全生产科学技术 2024年第2期20卷 35-43页

作者：何馥彤李存斌华北电力大学经济与管理学院北京102206

为探究韧性电网信息物理融合系统风险研究现状及发展趋势,基于中国知网(CNKI)和Web of Science(WoS)数据库2011—2023年的文献数据,利用CiteSpace对该领域研究的研究热点、前沿及演化趋势进行可视化分析。研究结果表明:国内研究形成以... 详细信息

为探究韧性电网信息物理融合系统风险研究现状及发展趋势,基于中国知网(CNKI)和Web of Science(WoS)数据库2011—2023年的文献数据,利用CiteSpace对该领域研究的研究热点、前沿及演化趋势进行可视化分析。研究结果表明:国内研究形成以“风险预警与控制”和“电力系统智能化建设”为主题的研究热点,国外研究形成以“信息物理融合”和“连锁故障演化”为主题的研究热点;“智能电网的信息物理耦合”和“信息网络攻击风险分析”是国内研究的前沿方向,“信息物理融合系统安全状态估计”和“风险防控模型”是国外研究的前沿方向;国内研究可分为安全性理论研究期、信息物理攻击风险研究期和故障防御恢复研究期3个时间阶段,国外研究可分为信息物理融合研究期和信息物理安全应用期2个时间阶段;后续研究应加强改进电力信息物理融合系统建模、完善电力信息物理融合系统规划、推进电力信息物理融合系统应用,推进数字化韧性电网稳定运行。研究结果可为韧性电网风险识别和风险预警研究提供一定参考。

关键词：电力信息物理融合系统韧性电网研究热点和前沿可视化分析

大规模风光储场站群功率跟踪优化控制实时仿真

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电力建设 2024年第8期45卷 62-74页

作者：孙浩男杜鹏刘念杨珞妍张玮胡德鹏新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京市102206 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院北京市100038

“双碳”目标下,风光储场站群将成为新型电力系统电源侧的典型形态,功率跟踪控制是其并网运行应具备的基本能力。提出一种考虑储能寿命损耗的风光储场站群功率跟踪优化控制策略及其闭环仿真方法。首先,以某地大规模风光储场站群示范工... 详细信息

“双碳”目标下,风光储场站群将成为新型电力系统电源侧的典型形态,功率跟踪控制是其并网运行应具备的基本能力。提出一种考虑储能寿命损耗的风光储场站群功率跟踪优化控制策略及其闭环仿真方法。首先,以某地大规模风光储场站群示范工程作为仿真对象,搭建了基于实时数字仿真器(real time digital simulator,RTDS)的硬件在环实时仿真平台;然后,考虑储能运行状态对储能寿命衰减的影响,建立了精细化的储能寿命退化模型,并进一步提出基于储能等寿命退化的风光储场站群功率指令分配策略和基于储能实时补偿的风光储场站指令跟踪策略。最后,通过对不同测试工况、不同时间尺度的算例闭环仿真测试,验证了所提控制策略的有效性和鲁棒性。

关键词：风光储场站群功率跟踪实时仿真寿命衰减等寿命退化微增率

45钢表面C22镍基合金激光熔覆层的制备与性能

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机械工程材料 2024年第6期48卷 67-74页

作者：王宗江谢瑞祥廖杰国网新疆电力有限公司电力科学研究院乌鲁木齐830000 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京100083 新疆新能集团有限责任公司乌鲁木齐电力建设调试所乌鲁木齐830000

应用激光熔覆技术在45钢基体表面制备C22镍基合金熔覆层,研究了激光功率(1 250~2 000 W)、扫描速度(80,130 mm·s^(-1))对熔覆层质量的影响,并获得最优工艺参数;分析了最优工艺参数制备熔覆层的物相组成、微观结构和耐腐蚀性能。结果表... 详细信息

应用激光熔覆技术在45钢基体表面制备C22镍基合金熔覆层,研究了激光功率(1 250~2 000 W)、扫描速度(80,130 mm·s^(-1))对熔覆层质量的影响,并获得最优工艺参数;分析了最优工艺参数制备熔覆层的物相组成、微观结构和耐腐蚀性能。结果表明:不同工艺参数下制备的熔覆层与基体均形成良好的冶金结合。随着激光功率的增加或扫描速度的降低,熔覆层宽度以及热影响区深度均整体呈增大趋势;随激光功率增大,80 mm·s^(-1)扫描速度下的熔覆层高度整体呈增大趋势,而130 mm·s^(-1)扫描速度下则整体呈减小趋势;130 mm·s^(-1)扫描速度下的熔覆层宽度和高度以及热影响区深度均较小。最优激光熔覆工艺参数为扫描速度80 mm·s^(-1)、激光功率1 750 W,此时单道单层熔覆层的高度最大,熔覆层宽度和热影响区深度适宜。熔覆层由γ-Ni(Cr,Mo,Fe)枝晶和少量Mo Ni4金属间化合物组成,钼元素在枝晶间富集;与介质温度为50℃时相比,介质温度为70℃下的熔覆层自腐蚀电位较低,自腐蚀电流密度较高,钝化膜电阻较低,耐腐蚀性能较差,但极化曲线中仍然存在稳定的钝化区,说明在该温度下仍具有较好的保护作用。盐雾加速腐蚀144 h后,熔覆层表面形貌未发生改变,耐腐蚀性能良好。

关键词：激光熔覆镍基合金激光功率扫描速度耐腐蚀性能

基于CFD-DEM流化床内静电效应影响的数值研究

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洁净煤技术 2024年第S2期 428-435页

作者：李斌范林达王太刘鹏宇华北电力大学能源动力与机械工程学院中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司

气固流化床由于具有传热传质效率高等优点，因此在煤化工、煤燃烧和煤炭分选等领域得到广泛应用。但在流化过程中，颗粒与颗粒或壁面间频繁接触、碰撞，导致颗粒表面产生电荷，从而发生颗粒黏附到反应器壁、颗粒团聚和静电放电等现象，... 详细信息

气固流化床由于具有传热传质效率高等优点，因此在煤化工、煤燃烧和煤炭分选等领域得到广泛应用。但在流化过程中，颗粒与颗粒或壁面间频繁接触、碰撞，导致颗粒表面产生电荷，从而发生颗粒黏附到反应器壁、颗粒团聚和静电放电等现象，影响颗粒运动状态、空隙率、混合程度等特性，甚至引发生产事故。为探究静电效应对流化床内气固两相流动特性的影响，基于开发的双网格CFD-DEM模拟程序，耦合静电力模型，对单孔射流流化床内气固两相流化过程进行数值模拟，从床层整体和典型区域示踪颗粒2种角度对考虑静电力前后流化床内气固两相流动特性进行研究。结果表明：考虑静电力后，颗粒分布更加分散，床层空隙率增大，床层膨胀高度增加，相同初始位置颗粒的运动轨迹发生改变；流化床内颗粒运动及速度分布近似呈轴对称分布，滞止区颗粒竖直和水平速度始终接近于零；随着颗粒携带电荷量升高，流化床内喷泉区颗粒速度矢量逐渐稀疏，喷射区颗粒速度矢量逐渐密集，Lacey混合指数呈现一定程度的减缓。以上研究结果及方法可为进一步研究工作和工程实际应用提供参考。

关键词：流化床两相流 CFD-DEM 静电效应双网格

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新能源制氢系统中行业大模型的应用探讨

电力勘测设计 2024年第6期 1-4,9页

作者：王慧彭扬子李少华汤晓舒中国电力顾问集团公司华北电力设计院有限公司北京100120

文章主要论述了行业大模型在新能源制氢系统中的应用,大模型能够集成实时监控、智能故障诊断、预测性维护、优化运行策略等功能,有效提高了新能源制氢系统设备的运行效率和可靠性。同时,行业大模型在处理多模态数据方面具有优势,实现了... 详细信息

文章主要论述了行业大模型在新能源制氢系统中的应用,大模型能够集成实时监控、智能故障诊断、预测性维护、优化运行策略等功能,有效提高了新能源制氢系统设备的运行效率和可靠性。同时,行业大模型在处理多模态数据方面具有优势,实现了知识融合和行为决策,降低了专业知识要求和操作复杂性,支持数字孪生技术和协同控制与优化,具备广阔的应用前景。

关键词：新能源制氢行业大模型协同控制与优化

面向电力现货市场的独立储能经济性分析与容量补偿机制探索

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全球能源互联网 2024年第2期7卷 179-189页

作者：刘坚王建光王晶张弘毅颜豪刘思宇何则中国宏观经济研究院能源研究所北京市西城区100038 中国华电集团有限公司天津分公司天津市河西区300202 华北电力大学北京市昌平区102206

新型储能技术的快速进步为提升电力系统灵活性提供了更多技术选择,也为构建竞争性灵活资源市场提供了条件。国外部分独立系统运营商为适应储能物理特性,在能量市场、辅助服务市场、容量市场、输电资产方面做了机制探索;国内一系列电力... 详细信息

新型储能技术的快速进步为提升电力系统灵活性提供了更多技术选择,也为构建竞争性灵活资源市场提供了条件。国外部分独立系统运营商为适应储能物理特性,在能量市场、辅助服务市场、容量市场、输电资产方面做了机制探索;国内一系列电力体制改革文件强调探索容量补偿机制以鼓励新型储能投资建设,但国家层面尚未出台针对新型储能的容量补偿政策。结合主流新型储能技术经济参数与国内典型地区现货市场价格曲线,测算了现货市场环境下各类新型储能经济性差异与未来趋势,并基于国内外容量补偿机制经验与研究成果,研究不同容量补偿机制情景下容量电价对提升新型储能经济性的作用。研究发现,以锂电池为代表的新型储能已开始显现相对于抽水蓄能的经济性,赋予新型储能独立市场地位,鼓励其参与电力现货市场,有助于降低新能源发电系统消纳成本。然而,目前新型储能参与电力现货市场仍面临阻碍,为此在容量补偿、现货与辅助服务市场建设等方面给出了政策建议。

关键词：新型储能独立储能电力现货市场容量机制经济性分析