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风力发电参与调频市场的机制优化及收益研究

南方电网技术 2024年第1期18卷 69-76页

作者：刘秋华方正聪郑亚先南京工程学院经济管理学院南京211167 南京工程学院电力工程学院南京211167 中国电力科学研究院有限公司南京210003

随着风力发电并网容量日益增加,传统能源提供的调频容量已无法满足系统调频需求,目前政策允许风电参与系统调频,但现有调频辅助服务机制无法有效衡量风电参与调频的真实容量,对系统安全稳定运行带来了严峻挑战。在现有调频辅助服务机制... 详细信息

随着风力发电并网容量日益增加,传统能源提供的调频容量已无法满足系统调频需求,目前政策允许风电参与系统调频,但现有调频辅助服务机制无法有效衡量风电参与调频的真实容量,对系统安全稳定运行带来了严峻挑战。在现有调频辅助服务机制基础上,引入风电调频可信度指标及综合调频性能指标对调频市场主体报价进行调整以衡量风电参与调频的真实容量,同时优化现有调频辅助服务机制的补偿细则。针对上述优化部分,建立风电参与调频市场的出清模型。算例结果表明,优化后的机制能够有效衡量风电提供的真实调频容量,促使优质的调频资源优先出清,同时风电可提高调频可信度指标及综合调频性能指标以获得较高的调频收益。

关键词：风力发电调频辅助服务风电调频可信度指标综合调频出清模型电力市场

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支持抑制型脉冲神经网络的硬件加速器

计算机工程与应用 2024年第8期60卷 338-347页

作者：钱平韩睿谢凌东罗旺徐华荣李松松郑振东国网浙江省电力有限公司杭州310000 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司浙江宁波315000 国网电力科学研究院有限公司南京210000 中国科学技术大学苏州高等研究院江苏苏州215123

现有脉冲神经网络加速器的设计过多关注于硬件层面的功能完备性,缺少算法层面的相关协同优化以保证硬件计算效率。此外,传统的事件驱动型脉冲神经网络加速器没有考虑到脉冲神经元模型中普遍存在的脉冲抖动现象,因此不能实现对抑制型脉... 详细信息

现有脉冲神经网络加速器的设计过多关注于硬件层面的功能完备性,缺少算法层面的相关协同优化以保证硬件计算效率。此外,传统的事件驱动型脉冲神经网络加速器没有考虑到脉冲神经元模型中普遍存在的脉冲抖动现象,因此不能实现对抑制型脉冲神经网络的支持。为解决上述问题,采用软硬件结合的方式,提出了一种支持抑制型脉冲神经网络加速器的设计方法。软件优化层面通过对脉冲神经网络计算冗余性的分析,提出了相应的近似计算方法以大幅降低脉冲神经网络的计算量;硬件设计层面提出了解决脉冲抖动问题的计算模块,并在此基础上设计了与近似计算方法相适应的并行计算结构。为验证设计的合理性,在XilinxZC706 FPGA上部署了加速器原型FEAS。在主流数据集上的测试结果显示,相较以往脉冲神经网络的加速器部署,FEAS在保持97.54%原有模型精度的情况下获得超过一个数量级的性能提升。

关键词：脉冲神经网络事件驱动抑制型网络近似计算硬件加速器

台风灾害输电线路杆塔脆弱性与风险评估:以浙江省为例

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热带地理 2024年第6期44卷 1113-1126页

作者：李颖杨程方伟华姜瑜君王振国浙江省气象科学研究所杭州310008 中国气象科学研究院浙江分院杭州311300 北京师范大学减灾与应急管理研究院北京100875 中国气象科学研究院北京100081 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014

台风大风可导致输电线路杆塔断裂倒塌等事故,影响电力系统运行安全,因而台风灾害输电线路杆塔风险评估具有重要意义。以浙江省全域杆塔为例,基于杆塔属性、地理信息及台风灾情资料,提出了一种基于“超额损失”的针对连续型和离散型变量... 详细信息

台风大风可导致输电线路杆塔断裂倒塌等事故,影响电力系统运行安全,因而台风灾害输电线路杆塔风险评估具有重要意义。以浙江省全域杆塔为例,基于杆塔属性、地理信息及台风灾情资料,提出了一种基于“超额损失”的针对连续型和离散型变量的输电线路台风灾害杆塔脆弱性评估模型;利用68 a台风参数风场再分析数据,基于极值理论,建立了台风大风危险性评估模型;基于区域灾害系统理论,通过台风大风、杆塔脆弱性之间耦合分析,建立了台风输电线路杆塔风险评估模型。结果显示:台风大风危险性呈从东南向西北递减态势,随重现期增大呈非线性增大趋势,以20和100 a一遇极大风速为例,浙江省全域风速强度分别为23.5~50.9和32.6~68.9 m/s;台风影响下的杆塔综合脆弱性总体呈南高北低且与地形联系紧密的分布态势,脆弱性高值(>1)区域主要在浙中南和沿海地区;输电线路杆塔风险总体呈南高北低、沿海高内陆低的特点,局部差异性较大。应根据具体线路特点采取差异性较大的抗风策略。

关键词：台风灾害输电线路杆塔脆弱性风险评估浙江省

计及成本和价值的长周期负荷侧调节能力投入策略

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全球能源互联网 2024年第1期7卷 37-45页

作者：高志远耿建李峰周竞陈鹏窦迅田颖中国电力科学研究院(南京) 江苏省南京市210003 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 南京工业大学电气工程与控制科学学院江苏省南京市211816 四川中电启明星信息技术有限公司四川省成都市610067

随着新型电力系统的发展,负荷侧调节能力建设日益受到关注,对于负荷侧调节能力成本、价值及其投入策略的研究,具有重要意义。基于近10 a来中国电力工业发展的基础数据,结合新型电力系统发展态势,分析了负荷侧调节能力需求的背景,通过对... 详细信息

随着新型电力系统的发展,负荷侧调节能力建设日益受到关注,对于负荷侧调节能力成本、价值及其投入策略的研究,具有重要意义。基于近10 a来中国电力工业发展的基础数据,结合新型电力系统发展态势,分析了负荷侧调节能力需求的背景,通过对发用电两侧调节能力特点的比较,从电力系统整体角度梳理了负荷侧调节能力的投入所带来的增量价值,分析了负荷侧调节能力的应用价值盈余,进一步结合具体需求提出了3种长周期下负荷侧调节能力投入的优化策略模型,并进行了算例分析。结果显示:负荷侧调节能力的投入有利于降低电力系统的总成本、增加系统调节能力,但是由于其成本曲线的变化以及“非持久特性”等因素,其投入策略需要综合长周期市场发展需求和发用电两侧成本因素进行权衡,所提出的3种优化模型各有其适用场景。

关键词：新型电力系统可调节负荷需求响应容量市场

考虑用户多样化需求的电动汽车集群调频控制策略

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现代电力 2024年第3期41卷 565-573页

作者：王明深潘益缪惠宇韩华春曾飞袁晓冬国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

规模化电动汽车与电网互动成为重要的调频手段,针对调频互动控制无法保障用户各类需求、难以充分调动用户参与积极性的问题,提出一种保障用户多样化需求的电动汽车集群调频控制策略,以实现高比例新能源电网的频率稳定。首先,综合考虑用... 详细信息

规模化电动汽车与电网互动成为重要的调频手段,针对调频互动控制无法保障用户各类需求、难以充分调动用户参与积极性的问题,提出一种保障用户多样化需求的电动汽车集群调频控制策略,以实现高比例新能源电网的频率稳定。首先,综合考虑用户交通用能、调频喜好、数据保护需求的交互影响,建立有限信息环境下电动汽车集群可调节能力的概率评估模型;进而,考虑集群调频不确定性和调频控制时长对用户延时充电的影响,提出考虑时序延时调频恢复的概率调频控制策略;最后,算例结果验证了所提出的调频控制策略在保障用户需求、降低数据保护造成的不确定性影响、提升系统频率稳定方面的有效性。

关键词：电动汽车入网状态电动汽车集群多样化需求频率控制状态恢复

计及数据中心和风电不确定性的微电网经济调度

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中国电力 2024年第2期57卷 19-26页

作者：易文飞朱卫平郑明忠国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 国网江苏省电力有限公司江苏南京210018

风电机组并网容量占比的不断增大为电力系统风电消纳带来了巨大挑战。数据中心作为高灵活性电负荷,具有电网风电消纳巨大潜力。因此,提出一种计及数据中心和风电不确定性的微电网经济调度模型。首先,根据数据中心的分层结构建立信息层... 详细信息

风电机组并网容量占比的不断增大为电力系统风电消纳带来了巨大挑战。数据中心作为高灵活性电负荷,具有电网风电消纳巨大潜力。因此,提出一种计及数据中心和风电不确定性的微电网经济调度模型。首先,根据数据中心的分层结构建立信息层和电力层之间的耦合模型;其次,针对风电出力不确定性,搭建计及数据中心和风电不确定性的微电网经济调度模型;最后,基于对偶理论和两阶段鲁棒优化算法,将调度模型转化为鲁棒优化模型并采用列和约束生成算法(column and constraint generation,C&CG)和对偶理论进行求解。算例结果表明:数据中心参与微电网经济调度可有效降低运行成本,同时系统运营商按需求可灵活调整风电出力不确定性。

关键词：数据中心风电不确定性微电网经济调度鲁棒优化

基于模糊DEMATEL-超效率DEA的可再生能源发电技术综合效益评估方法

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电网技术 2024年第6期48卷 2346-2355,I0032页

作者：李鹏文淼董存桑丙玉王加浩李克成华北电力大学电气与电子工程学院河北省保定市071003 国家电力调度控制中心北京市西城区100031 中国电力科学研究院有限公司江苏省南京市210003

“双碳”目标下,各类可再生能源发电技术发展迅速,综合权衡不同可再生能源发电方案的综合效益对可再生能源的优化设计具有重要意义。综合考虑经济效益、环境效益、能源效益和社会效益4个层面,提出了一种基于模糊决策试验和评价实验(deci... 详细信息

“双碳”目标下,各类可再生能源发电技术发展迅速,综合权衡不同可再生能源发电方案的综合效益对可再生能源的优化设计具有重要意义。综合考虑经济效益、环境效益、能源效益和社会效益4个层面,提出了一种基于模糊决策试验和评价实验(decision making trial and evaluation laboratory,DEMATEL)与超效率数据包络分析(data envelopment analysis,DEA)模型的可再生能源发电技术综合效益评估方法。该方法分为投入-产出指标体系构建和综合评估2个阶段。首先,利用三角直觉模糊数处理模糊评价信息,将其与DEMATEL相结合量化各指标之间相互影响关系,基于指标间逻辑分析结果建立投入-产出评估指标体系。然后,基于超效率DEA模型对各可再生能源发电方案进行评估排序,结合投入冗余和产出不足分析结果给出各方案的针对性改善建议,以期为进一步选择和确定可再生能源产业发展战略提供参考。最后以某省10类可再生能源发电单元为研究对象,基于所提研究方法进行综合评估和分析,并与多准则妥协解排序法和熵权法进行对比分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：可再生能源综合效益评估投入-产出评估指标体系决策试验和评价实验三角直觉模糊数超效率数据包络分析

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互联电网短路电流在线分析与优化决策方法

电网技术 2024年第5期48卷 2218-2226,I0121页

作者：杨欢欢杨君军徐伟邱建张建新许晓彤中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510623 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室(南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)) 江苏省南京市211106

在线分析技术是应对交直流电网短路电流超标和随机波动问题的重要手段。结合调度自动化系统的建模范围和实时数据采集情况,提出在线短路电流计算原则和超标判据;通过日前和实时短路电流多目标逐级优化决策,提升短路电流优化策略对电网... 详细信息

在线分析技术是应对交直流电网短路电流超标和随机波动问题的重要手段。结合调度自动化系统的建模范围和实时数据采集情况,提出在线短路电流计算原则和超标判据;通过日前和实时短路电流多目标逐级优化决策,提升短路电流优化策略对电网时变性和复杂性的适应能力;构建在线短路电流分析和优化控制系统功能架构,通过调度端和厂站端功能集成实现短路电流可靠闭环控制。该方法实现了短路电流精细化分析、综合优化决策和精准闭环控制技术在实际电网的应用,通过对实际电网在线短路电流分析与优化控制系统运行结果的分析,验证了所述方法的有效性和实用性.

关键词：交直流电网短路电流在线分析优化控制功能架构

含高比例分布式光伏的主配网运行风险评估与防控策略研究

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清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：梁志峰康重庆隋凌峰于若英贾亦雄杜云龙陈文进东北电力大学国网江苏省电力有限公司中国电力科学研究院有限公司南京分院国家电网有限公司国家电力调度控制中心国网浙江省电力有限公司清华大学电机工程与应用电子技术系清华四川能源互联网研究院

大规模分布式光伏的接入给主配网运行带来较大风险,为了确保系统的安全性和可靠性、优化主配网资源,该文研究了大规模分布式光伏接入的主配网运行风险评估方法和防控策略。首先,在主配网的安全、平衡和消纳方面,提出了主配网风险评估指... 详细信息

大规模分布式光伏的接入给主配网运行带来较大风险,为了确保系统的安全性和可靠性、优化主配网资源,该文研究了大规模分布式光伏接入的主配网运行风险评估方法和防控策略。首先,在主配网的安全、平衡和消纳方面,提出了主配网风险评估指标体系;其次,针对主配网是否处于紧急场景,分别提出了主配网风险辅助决策和分层分区紧急切负荷策略;最后,研发了基于调控云的高比例分布式光伏并网风险智能分析与防控决策系统,并在地区电网开展了示范应用。算例分析和示范应用效果均证明了所提的方法和策略能够对电网可能发生的安全、平衡和消纳等方面的风险进行在线评估和防控,有效提升了分布式新能源并网运行的风险防控能力,为电网运营商和决策者提供了有价值的参考,进一步推动清洁能源的可持续发展。

关键词：风险评估防控策略高比例光伏主配网切负荷