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能源转型必须把握好时序和节奏——访中国电力工程顾问集团有限公司党委书记、董事长,电力规划设计总院院长罗必雄

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能源 2024年第4期 24-28页

作者：武魏楠罗必雄不详中国电力工程顾问集团有限公司党委电力规划设计总院

电力市场亟待解决时空成本优化、成本顺畅疏导、激活发电侧和用户侧资源等关键问题。2020年,中国政府提出了力争“2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”的战略目标。这是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,事关中华民族永续发... 详细信息

电力市场亟待解决时空成本优化、成本顺畅疏导、激活发电侧和用户侧资源等关键问题。2020年,中国政府提出了力争“2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”的战略目标。这是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。

关键词：发电侧规划设计总院工程顾问碳中和能源转型战略决策战略目标成本优化

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变压器油中微水的激光散射测量技术

高电压技术 2024年第8期50卷 3607-3615页

作者：袁田卫卓胡坤芳伍罡应斯蔡胜伟中国电力科学研究院有限公司武汉430074

变压器油中微水是影响绝缘性能的重要因素,为了克服现有检测方法稳定性差、主观性强、使用条件严苛等不足,通过数字图像量化波长为650 nm的激光在油中形成的散射光柱灰度,结合米氏散射和瑞利散射理论特征,利用光强衰减、区间灰度像素统... 详细信息

变压器油中微水是影响绝缘性能的重要因素,为了克服现有检测方法稳定性差、主观性强、使用条件严苛等不足,通过数字图像量化波长为650 nm的激光在油中形成的散射光柱灰度,结合米氏散射和瑞利散射理论特征,利用光强衰减、区间灰度像素统计等手段对比了变压器油的温度、颗粒度和微水含量(水分质量分数)等数据。研究发现:散射光强与微水颗粒的尺寸之间的关系为主导关系,但会受到油温度、颗粒度的干扰;油中温度升高会促使微水含量≤10×10^(−6)的微水颗粒合并为主导,而当微水含量(水分质量分数)>10×10^(−6)时,微水颗粒分解和合并逐渐达到平衡;油微水与光柱呈现明显的指数关系,通过调节数字图像灰度的敏感度,增加像素统计量匹配不同区间微水,可以降低数值波动,并给出了颗粒度和温度线性校准的实例。研究结果表明,所提方法能够实现变压器油中微水含量的测量,可用于油浸式变压器的油中微水检测。

关键词：变压器油微水激光光散射灰度颗粒度

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基于双层功率分配的智能配电网协同优化策略

高电压技术 2024年第7期50卷 3029-3038,I0012-I0014页

作者：张彬文王新迎李烨闫冬中国电力科学研究院有限公司北京100192

针对新能源出力的强随机性、间歇性影响配电网功率平衡问题,提出了一种融合多步贪婪策略改进的深度双Q网络(double deep Q network,DDQN)算法和一致性算法的双层功率分配策略,该方法在源荷波动情况下可自适应调整配电网各机组出力,保证... 详细信息

针对新能源出力的强随机性、间歇性影响配电网功率平衡问题,提出了一种融合多步贪婪策略改进的深度双Q网络(double deep Q network,DDQN)算法和一致性算法的双层功率分配策略,该方法在源荷波动情况下可自适应调整配电网各机组出力,保证功率调节的快速性和经济性。首先,基于“资源集群”的划分提出了分层分布式功率分配框架,将智能配电网功率分配问题分解为协调调度层和自治层功率优化分配模型进行求解。然后,协调调度层采用多步贪婪策略改进的DDQN算法来实现“资源集群”间的功率分配,自治层提出以成本微增量为一致性状态变量的功率动态分配方法。最后,典型智能配电网算例仿真结果表明,所提的双层功率分配策略能够在新能源波动情况下解决功率的优化分配问题;与多种方法相比,所提方法具有较快的收敛速度和较低的调节成本。

关键词：智能配电网功率分配多步贪婪策略深度强化学习一致性算法

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基于低频扰动的多分布式电源孤岛检测方法

电力系统保护与控制 2024年第16期52卷 132-140页

作者：杨帆杨志淳陈鹤冲雷杨徐丙垠张新慧国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北武汉430077 山东科汇电力自动化股份有限公司山东济南250101

针对被动法检测盲区较大和主动法易产生稀释效应的问题,提出基于主、被动结合的多分布式电源(distributed generation,DG)孤岛检测方法。首先,该方法利用有源电力滤波器(active power filter,APF)实现无功功率扰动,即通过扰动APF的q轴... 详细信息

针对被动法检测盲区较大和主动法易产生稀释效应的问题,提出基于主、被动结合的多分布式电源(distributed generation,DG)孤岛检测方法。首先,该方法利用有源电力滤波器(active power filter,APF)实现无功功率扰动,即通过扰动APF的q轴参数来控制其输出频率为2 Hz的无功功率,以扰动孤岛频率周期性波动。然后,利用小波分解和小波重构算法提取频率信号中的低频分量。最后,利用快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)算法计算2 Hz低频分量的幅值并判断是否越限,以实现多DG孤岛检测。Matlab/Simulink建模仿真结果表明:该方法能够有效地避免稀释效应,实现多DG孤岛检测。

关键词：有源配电网多分布式电源孤岛检测小波分解与重构主、被动结合

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“双碳”目标下我国能源电力系统发展前景

科学通报 2024年第8期69卷 983-989页

作者：周孝信赵强张玉琼中国电力科学研究院有限公司北京100192

习近平主席于2020年9月代表中国宣布应对气候变化的“双碳”目标,2021年3月部署了“构建清洁低碳安全高效的能源体系”“构建新型电力系统”的“十四五”重点工作任务^([1]),并相继出台了多项相关政策要求^([2~4]),明确了我国能源电力... 详细信息

习近平主席于2020年9月代表中国宣布应对气候变化的“双碳”目标,2021年3月部署了“构建清洁低碳安全高效的能源体系”“构建新型电力系统”的“十四五”重点工作任务^([1]),并相继出台了多项相关政策要求^([2~4]),明确了我国能源电力转型的实施路径.2022年10月,中国共产党第二十次全国代表大会报告进一步提出“积极稳妥推进碳达峰碳中和.”

关键词：能源体系全国代表大会实施路径电力系统发展碳中和稳妥推进

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柔性直流换流阀等效运行试验方法研究综述

电网技术 2024年第1期48卷 443-455页

作者：孙宝奎王江涌周剑波王克峰闻福岳中电普瑞电力工程有限公司北京市昌平区102200 国网电力科学研究院有限公司江苏省南京市211111

柔性直流换流阀在出厂前,均需开展等效运行试验以保证其工程运行可靠性。而研制更高电压等级、更大容量的柔性直流换流阀,需要有合适的等效试验方法支撑。首先追溯了直流输电技术的发展进程,分析了开展柔性直流换流阀等效运行试验方法... 详细信息

柔性直流换流阀在出厂前,均需开展等效运行试验以保证其工程运行可靠性。而研制更高电压等级、更大容量的柔性直流换流阀,需要有合适的等效试验方法支撑。首先追溯了直流输电技术的发展进程,分析了开展柔性直流换流阀等效运行试验方法研究的重要意义。其次探讨了运行试验遵循的等效性原则,分析了柔直阀运行试验内容及方法在常规直流阀试验上的借鉴及发展。然后,在此基础上总结了国内外对柔直阀运行试验装置的研究成果,根据关键性指标的对比,对等效运行试验方法的优化方向及关键技术进行了展望。

关键词：柔性直流换流阀等效运行试验试验方法大容量

基于密度泛函的C_(4)F_(7)N/N_(2)/O_(2)三元混合气体击穿及分解特性分析

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工程科学与技术 2024年第5期56卷 127-135页

作者：刘提陈聪吴震陈桓国网浙江省电力有限公司建设分公司浙江杭州310016

C_(4)F_(7)N具有优异的绝缘性能和环保特性,是有潜力替代SF_(6)的环保型绝缘气体。目前,主要采用CO_(2)作为C_(4)F_(7)N的缓冲气体,其含量一般大于90%,由于CO_(2)为温室气体,将CO_(2)替换为N_(2)后与C_(4)F_(7)N混合,会使混合气体环保... 详细信息

C_(4)F_(7)N具有优异的绝缘性能和环保特性,是有潜力替代SF_(6)的环保型绝缘气体。目前,主要采用CO_(2)作为C_(4)F_(7)N的缓冲气体,其含量一般大于90%,由于CO_(2)为温室气体,将CO_(2)替换为N_(2)后与C_(4)F_(7)N混合,会使混合气体环保性大大提升。虽然,C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体在放电时可能有固体碳析出情况,严重影响气体绝缘设备正常运行,但是,O_(2)的加入能够改善C_(4)F_(7)N/N_(2)二元混合气体的击穿特性,抑制分解产物的产生。为此,本文基于密度泛函理论计算了O_(2)及C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体的电子亲和能、电负性、不同分子数量的O_(2)和N_(2)与C_(4)F_(7)N气体之间的相互作用能及电荷转移量,得出了C_(4)F_(7)N分子的福井函数、C_(4)F_(7)N/N_(2)/O_(2)各气体分子化学键的解离能,分析了C_(4)F_(7)N与O_(2)放电分解涉及的自由基反应过程,从微观角度研究O_(2)对C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体击穿特性及分解特性的影响。结果表明:相较于N_(2),O_(2)的电子亲和能及电负性更强,加入O_(2)有助于提高C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体的击穿电压。O_(2)-C_(4)F_(7)N的相互作用能约为N_(2)-C_(4)F_(7)N相互作用能的5倍;随着缓冲气体分子数量的增加,缓冲气体与C_(4)F_(7)N之间电荷转移量逐渐增加,使得C_(4)F_(7)N/O_(2)体系中C_(4)F_(7)N得到电子,而C_(4)F_(7)N/N_(2)体系中C_(4)F_(7)N失去电子。C_(4)F_(7)N未发生放电分解时,缓冲气体与C_(4)F_(7)N分子间主要以物理作用为主,O_(2)的加入消耗C_(4)F_(7)N分解产生的CF_(2)·与C·自由基,减少金属电极表面碳单质的附着。综上,O_(2)的加入能够减少碰撞电离,消耗C_(4)F_(7)N分解产生的自由基,抑制分解产物的产生,改善三元混合气体C_(4)F_(7)N/N_(2)/O_(2)的击穿特性及分解特性。

关键词： C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体密度泛函理论 O_(2) 击穿特性分解特性

基于安全稳定运行驱动的“光储直柔”系统容量配置

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中国电力 2024年

作者：袁慧宏翁时乐陈梁金朱奕弢张黎军齐蓓国网浙江省电力有限公司湖州供电公司国网浙江省电力有限公司湖州电力设计院有限公司国网电力科学研究院武汉能效测评有限公司

“光储直柔”作为现阶段解决建筑光伏发用电时空错配与促进光伏消纳的重要手段，也是新型电力系统实现建筑零碳电力的重要支撑。在系统设计初期，为规避系统储能等关键设备初期投资成本过高，提高供电可靠性，从综合考虑系统经济、低... 详细信息

“光储直柔”作为现阶段解决建筑光伏发用电时空错配与促进光伏消纳的重要手段，也是新型电力系统实现建筑零碳电力的重要支撑。在系统设计初期，为规避系统储能等关键设备初期投资成本过高，提高供电可靠性，从综合考虑系统经济、低碳和安全的运行调控视角，提出一种基于改进能量谷优化算法的适用于民用建筑“光储直柔”系统关键设备容量配置设计的方法。仿真结果与灰狼算法、能量谷算法得到的结果进行对比，结果表明，改进能量谷算法应用于“光储直柔”系统设备容量配置优化问题时配置结果更优、收敛速度更快，证明了所提方法的有效性和可行性。所提方法为民用建筑“光储直柔”系统关键设备容量选择提供参考。

关键词：建筑光储直柔系统容量配置改进能量谷算法系统设计

一种基于圆周运动轨迹方程的电力系统基波频率测量方法

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电网技术 2024年第7期48卷 2919-2927页

作者：许苏迪袁宇波王晨清郑明忠高磊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

随着新能源的大规模接入,系统惯量降低,电力系统的频率波动变得剧烈,增加了频率准确测量的难度,而频率的测量精度直接关系着电力系统各类基于频率控制应用的有效性。因此,该文从圆周运动角度,提出了一种新颖的频率精确测量方法。该方法... 详细信息

随着新能源的大规模接入,系统惯量降低,电力系统的频率波动变得剧烈,增加了频率准确测量的难度,而频率的测量精度直接关系着电力系统各类基于频率控制应用的有效性。因此,该文从圆周运动角度,提出了一种新颖的频率精确测量方法。该方法建立了电力系统电压信号正弦变化的旋转相量圆周运动表征模型,基于匀速圆周运动和变速圆周运动的轨迹运动方程,推导了旋转相量及其导数与系统频率之间的函数关系;利用二次多项式拟合电压信号动态变化的幅值和相角,提出了基于最小二乘法的旋转相量及其导数求解方法,进一步,提出了基于频率网格化的迭代优化方法,消除了频率偏移对算法的影响。仿真和硬件测试表明,所提算法在频率偏移、线性和非线性变化条件下均能准确地测量基波频率。

关键词：频率测量旋转相量圆周运动最小二乘法

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