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新一代调度技术支持系统支撑平台多点异构测试方法研究

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电网技术 2024年

作者：李宇佳刘芳路丹夏文岳宫玲琳王亚军中国电力科学研究院有限公司北京航空航天大学可靠性与系统工程学院国网河北省电力有限公司

随着能源转型的不断深入和“云大物移智链”等先进成熟技术的应用，电力调度自动化系统日益庞大复杂，在新一代调度技术支持系统研发建设中，支撑平台作为系统建设运行的核心，其可靠性和健壮性评估显得尤为关键。鉴于当前面向大规模复... 详细信息

随着能源转型的不断深入和“云大物移智链”等先进成熟技术的应用，电力调度自动化系统日益庞大复杂，在新一代调度技术支持系统研发建设中，支撑平台作为系统建设运行的核心，其可靠性和健壮性评估显得尤为关键。鉴于当前面向大规模复杂系统的测试和故障注入方法存在资源有限、扰动难以控制等问题，提出了一种基于复杂网络的多点异构测试方法。通过将支撑平台抽象为复杂网络模型，采用Laplacian矩阵重要度计算方法，作为故障注入的选择策略，实现多点异构并发故障注入，设计了一套网络化分布式故障注入测试系统，实现对系统状态的动态监控与评估。本文以测试环境下搭建的支撑平台作为测试对象，选取双活中心数据同步作为典型场景，基于不同节点选择策略下获得的系统薄弱点进行单点、双点以及三点并发测试实验，验证了所提方法的有效性。实验结果表明，相比于采用度矩阵、介数矩阵，基于Laplacian矩阵的故障注入策略下，平台双活同步时效性和数据一致性这两项关键测试指标降级最为显著，确定的系统薄弱点更为有效，为提升支撑平台的健壮性和抗毁性提供了有效地技术手段。

关键词：新一代电网调度支撑系统故障注入策略多点异构测试复杂网络拉普拉斯矩阵

基于改进默克尔树与区块链的电网调度自动控制软件版本一致性管控方法

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电网技术 2024年第3期48卷 1273-1280页

作者：卫泽晨李立新刘金波於益军宋旭日李宇佳狄方春崔灿潘鹏飞电力调度自动化技术研究与系统评价北京市重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192 国家电网有限公司国家电力调度控制中心北京市西城区100031 国网辽宁省电力有限公司辽宁省沈阳市110000

调度自动控制软件是调度自动化系统的核心。近年来,发生了一些运维人员在工程现场随意变更调度自动控制软件版本,导致现场运行版本与测试通过版本不一致,进而造成软件运行异常的不良后果,严重影响了系统安全稳定运行。针对软件版本一致... 详细信息

调度自动控制软件是调度自动化系统的核心。近年来,发生了一些运维人员在工程现场随意变更调度自动控制软件版本,导致现场运行版本与测试通过版本不一致,进而造成软件运行异常的不良后果,严重影响了系统安全稳定运行。针对软件版本一致性问题,提出了一种基于改进默克尔树与区块链的电网调度自动控制软件版本一致性管控方法。设计了基于区块链的调度自动控制软件版本管控流程,结合调度自动控制软件特点,提出改进默克尔树对软件版本标注算法,提高了软件版本标识的安全可靠性;运用区块链技术进行软件版本信息上链存储,确保版本信息可核查、可追溯;设计了软件版本切片一致性校验方法,解决了调度自动控制软件测试和现场运行环境不一致导致无法校验的问题。最后,以自动电压控制软件为例,验证了所提出的软件版本一致性管控方法的有效性。

关键词：调度自动控制软件版本信息标识数字摘要改进默克尔树区块链一致性校验

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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

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基于门控循环神经网络的边缘服务中心风光荷组合预测方法

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现代电力 2024年第1期41卷 65-71页

作者：欧阳含熠张立梅白牧可河北农业大学信息科学与技术学院河北省保定市071000 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

边缘计算因数据处理快、低成本和高实时等优点近年来在能源行业中受到广泛关注,而在边缘服务器上开展预测有助于对能源精细化管控。因此,针对边缘服务资源的有限性,基于差分自回归整合移动平均(autoregressive integrated moving averag... 详细信息

边缘计算因数据处理快、低成本和高实时等优点近年来在能源行业中受到广泛关注,而在边缘服务器上开展预测有助于对能源精细化管控。因此,针对边缘服务资源的有限性,基于差分自回归整合移动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型和门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)神经网络,提出考虑线性和非线性特征的风、光、荷组合预测方法。ARIMA用于提取源、荷的线性特征,将其与真实值进行拟合,得到包含非线性特征的残差。其次,将残差作为GRU的训练数据集建立预测模型,再引入剪枝和量化方法优化及压缩GRU模型,减小预测模型规模,以适应边缘服务器部署。大量仿真结果表明,所构建的GRU压缩模型规模小、预测精度高,适合边缘服务器的部署应用。

关键词：风光荷边缘服务器门控循环单元神经网络 ARIMA 组合预测

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新兴能源基础设施安全风险分析与防控体系

电网技术 2024年第2期48卷 457-468页

作者：罗魁郭剑波高飞李涛永郭秀梅刘铠诚张博孙旭东中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 有研工程技术研究院有限公司北京市怀柔区101417 厦门大学管理学院福建省厦门市361005 中国矿业大学(北京)管理学院北京市海淀区100083

“双碳”背景下,随着终端电气化水平和氢能利用占比的逐步提高,新兴能源基础设施呈现爆发性增长趋势,与此同时,安全事故频发,安全问题不断凸显,制约了产业的健康发展。对以储能站、充电站、加氢站、综合能源站等为代表的新兴能源基础设... 详细信息

“双碳”背景下,随着终端电气化水平和氢能利用占比的逐步提高,新兴能源基础设施呈现爆发性增长趋势,与此同时,安全事故频发,安全问题不断凸显,制约了产业的健康发展。对以储能站、充电站、加氢站、综合能源站等为代表的新兴能源基础设施的主要安全风险要素进行了全面梳理,剖析了当前全环节、全链条安全风险认知、防控、监管方面存在的问题和挑战,并进一步总结了新兴能源基础设施安全风险及防控的共性现状和总体形势。在此基础上,从安全防控技术创新、多利益相关方监管、公共安全保障体系建设等维度提出了安全防控体系性框架和应对措施,为我国新兴能源基础设施的安全防控与保障提供支撑和参考。

关键词：新兴能源基础设施安全风险事故分析防控体系

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提升系统频率支撑能力的“车-氢”柔性可控负荷协同构网控制

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电网技术 2024年

作者：翟冬阳姚良忠程帆徐箭吴鸣林涛交直流智能配电网湖北省工程中心(武汉大学) 武汉大学电气与自动化学院中国电力科学研究院有限公司

面向提升高比例可再生能源电力系统的频率支撑能力需求，提出了一种“车-氢”柔性可控负荷协同构网控制方法。首先分析了电动汽车负荷和PEM电解制氢负荷的调节特性，并基于匹配控制方法建立了上述两类柔性可控负荷构网控制的统一模型。... 详细信息

面向提升高比例可再生能源电力系统的频率支撑能力需求，提出了一种“车-氢”柔性可控负荷协同构网控制方法。首先分析了电动汽车负荷和PEM电解制氢负荷的调节特性，并基于匹配控制方法建立了上述两类柔性可控负荷构网控制的统一模型。在此基础上，考虑扰动发生后系统频率变化及柔性可控负荷功率调节特性，提出了“车-氢”柔性可控负荷参与系统频率调节的协同构网控制方法。该方法通过改进型Sigmoid函数自适应调整“车-氢”柔性可控负荷控制参数，优先利用电动汽车的快速响应能力降低系统频率变化率，利用PEM电解制氢负荷的大范围功率调节能力降低系统扰动后频率偏差。最后，基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：电动汽车负荷 PEM电解制氢负荷调节特性匹配控制协同控制

考虑制氢效率优化的氢-储-风直流微网功率协调控制

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电力系统自动化 2024年第13期48卷 19-29页

作者：尹德强姚良忠程帆徐箭吴鸣翟冬阳交直流智能配电网湖北省工程中心(武汉大学) 湖北省武汉市430072 武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 中国电力科学研究院有限公司北京市100192

利用风电等新能源制氢是提高新能源消纳能力的一种有效技术手段。为适应风电及负荷功率的波动性并确保制氢电解槽高效运行,提出一种考虑制氢效率优化运行需求的氢-储-风直流微网功率协调控制方法。根据制氢电解槽优化运行区间和直流母... 详细信息

利用风电等新能源制氢是提高新能源消纳能力的一种有效技术手段。为适应风电及负荷功率的波动性并确保制氢电解槽高效运行,提出一种考虑制氢效率优化运行需求的氢-储-风直流微网功率协调控制方法。根据制氢电解槽优化运行区间和直流母线电压波动范围,将直流微网划分为正常运行模式(即制氢电解槽优化运行)和极端运行模式(即制氢电解槽非优化运行)。在正常运行模式下,通过电解槽的自适应下垂控制和电池储能含虚拟电容的变系数下垂控制,将电解槽运行点维持在优化运行区间内,保证电解槽高效安全运行;在极端运行模式下,通过氢/储控制策略灵活切换以确保直流微网电压安全。所提协调控制方法不但可快速抑制风电及负荷功率波动所引发的直流母线电压波动,而且可维持制氢效率处于较高水平。最后,通过PSCAD/EMTDC的仿真算例分析验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：风电制氢直流微网优化运行区间效率优化功率协调控制

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煤炭地下气化井工程关键技术新进展

天然气工业 2024年第10期44卷 195-208页

作者：袁光杰李晓璇刘奕杉张谧中国石油集团工程技术研究院有限公司北京市102206 油气钻完井技术国家工程研究中心中国石油海洋工程有限公司

开展煤炭地下气化关键技术研究对于推动煤炭行业的可持续发展以及国家“双碳”目标的实现具有重要意义,井工程作为其核心部分正面临一系列关键技术挑战。为此,聚焦煤炭地下气化井工程,从气化工艺选择、井筒完整性研究、高效点火与可控... 详细信息

开展煤炭地下气化关键技术研究对于推动煤炭行业的可持续发展以及国家“双碳”目标的实现具有重要意义,井工程作为其核心部分正面临一系列关键技术挑战。为此,聚焦煤炭地下气化井工程,从气化工艺选择、井筒完整性研究、高效点火与可控燃烧、井筒温度场预测与控制方面回顾了煤炭地下气化工艺的发展历程,系统总结了井工程面临的问题和技术新进展,提出了促进井工程技术发展的建议。研究结果表明:①气化工艺优化、井筒完整性、高效点火及燃烧、井筒温度场预测与控制是煤炭地下原位气化面临的关键技术难题;②煤炭气化工艺由有井式向无井式、单口垂直井向多口水平井的方向发展,其对井筒完整性与耐腐蚀性提出了更高的要求;③点火可控燃烧系统逐渐向更安全更高效的方向发展,还需深化气化过程的温度场分布规律认识,通过多学科交叉融合精准预测和调控气化工艺参数;④加速多场耦合条件下的理论研究,积极研发耐高温高压腐蚀的相关材料及工具,完善多目标优化的煤炭气化工艺优选方法,结合人工智能预测将是未来深层煤炭地下气化井工程的关键发展方向。结论认为,强化煤炭地下气化与多领域融合发展,能够为煤炭地下气化先导试验和天然气增储上产提供技术支撑,并加速煤炭资源向绿色、清洁、高效利用转型,助力能源结构优化与可持续发展。

关键词：煤炭地下气化井工程气化工艺井筒完整性可控燃烧温度场预测余热利用

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酯类绝缘油的油流带电度影响因素研究

南方电网技术 2024年

作者：钱艺华卓然王青高萌赵耀洪傅明利广东省电力装备可靠性企业重点实验室广东电网有限责任公司电力科学研究院南方电网科学研究院特高压电力技术与新型电工装备基础国家工程研究中心

为研究环保型酯类绝缘油的带电倾向，搭建了油流带电度测试平台，通过选取2种商用酯类绝缘油与矿物绝缘油，包括FR3天然酯、Midel 7131合成酯、克拉玛依绝缘油，分析了油纸老化程度、流速、温度等关键因素对酯类绝缘油的油流带电度的影... 详细信息

为研究环保型酯类绝缘油的带电倾向，搭建了油流带电度测试平台，通过选取2种商用酯类绝缘油与矿物绝缘油，包括FR3天然酯、Midel 7131合成酯、克拉玛依绝缘油，分析了油纸老化程度、流速、温度等关键因素对酯类绝缘油的油流带电度的影响。结果表明：酯类绝缘油粘度较高，在油流作用下进一步增大了油纸间的摩擦接触，进而加速了油纸界面电荷分离，导致其带电度明显高于矿物绝缘油，其中天然酯最高，其次为合成酯。随着油流流速增加，加剧了油纸界面电荷分离，酯类绝缘油的带电倾向增强。测试温度的增加会加速绝缘油中极性分子的电离过程，导致绝缘油带电倾向增强，而随着温度的增加，绝缘油粘度会降，导致油纸接触摩擦减弱，其带电倾向反而下降。油纸老化程度的增加，加速了油中老化极性的生成，进而加速杂质分子的离解，致使油中的本征离子及杂质离子数量增多，从而加剧油流带电程度。

关键词：酯类绝缘油油流带电带电度天然酯合成酯