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考虑风电不确定性与电池损耗的储能电站鲁棒规划方法

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电力系统及其自动化学报 2024年第2期36卷 144-151页

作者：李学峰李国庆李晓飞李秀芬李泽昊国电电力内蒙古新能源开发有限公司呼和浩特010020 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司呼和浩特010020

针对区域电网中储能电站容量优化配置问题,为提升系统规划-运行经济性,提出一种考虑风电不确定性与电池损耗的储能电站鲁棒规划方法。首先,构建了适用于区域电网储能电站规划的电池寿命损耗模型,用于量化评估电池损耗。其次,考虑储能装... 详细信息

针对区域电网中储能电站容量优化配置问题,为提升系统规划-运行经济性,提出一种考虑风电不确定性与电池损耗的储能电站鲁棒规划方法。首先,构建了适用于区域电网储能电站规划的电池寿命损耗模型,用于量化评估电池损耗。其次,考虑储能装置的寿命模型和系统运行等约束,以储能电站固定成本和发电机组运行成本最低为目标函数,建立储能电站规划的鲁棒优化模型,并采用列和约束生成C&CG(column and constraint generation)算法进行求解。最后,通过仿真算例验证了所提模型和算法的有效性。

关键词：储能规划电池损耗风电不确定鲁棒优化

切向燃烧煤粉锅炉二次风系统气体飞灰颗粒流动特性研究

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锅炉技术 2024年第2期55卷 15-19,31页

作者：刘兴袁东辉付喜亮刘贵喜孟浩赵凯孙利内蒙古京能盛乐热电有限公司内蒙古呼和浩特011517 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司内蒙古呼和浩特010020

二次风系统是煤粉锅炉燃烧系统的重要组成部分,气体中携带的飞灰颗粒在二次风系统内沉积将影响气体流动特性,严重时还会影响锅炉安全运行。以某350 MW超临界四角切圆煤粉锅炉的二次风系统为研究对象,采用数值模拟方法计算并分析了气体... 详细信息

二次风系统是煤粉锅炉燃烧系统的重要组成部分,气体中携带的飞灰颗粒在二次风系统内沉积将影响气体流动特性,严重时还会影响锅炉安全运行。以某350 MW超临界四角切圆煤粉锅炉的二次风系统为研究对象,采用数值模拟方法计算并分析了气体飞灰颗粒流动特性。计算结果表明:在均等配风方式的二次风门开度条件下,中间4层辅助风的速度基本相同,3层分离燃尽风(SOFA)风量占二次风总量的38.4%;各二次风门开度不变时,二次风入口速度变化对各燃烧器喷嘴风量分配影响不大。由于重力作用,飞灰颗粒进入大风箱后会向下流动,颗粒越大趋势越明显;AA层辅助风的含灰量较大,喷嘴出口附近的水冷壁较容易磨损;飞灰颗粒容易在2、3号角大风箱底部沉积,需要在底部合理设计排灰管。

关键词：四角切圆燃烧二次风管道大风箱飞灰颗粒沉积

考虑出力波动性及间歇性的风能太阳能互补性评估方法

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现代电力 2024年

作者：胡宏彬景志滨郭琦李晗杨志豪任国瑞牛玉广内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司华北电力大学控制与计算机工程学院内蒙古电力(集团)有限责任公司电力调度控制分公司

合理利用风能太阳能互补可以有效平抑新能源出力不确定性，是促进高比例新能源消纳的有效技术手段之一。针对目前互补性评估方法存在的问题，考虑出力波动性及间歇性来定义风能太阳能互补性的评估指标，并以乌兰察布地区为例展开分析计... 详细信息

合理利用风能太阳能互补可以有效平抑新能源出力不确定性，是促进高比例新能源消纳的有效技术手段之一。针对目前互补性评估方法存在的问题，考虑出力波动性及间歇性来定义风能太阳能互补性的评估指标，并以乌兰察布地区为例展开分析计算。研究结果表明乌兰察布北部地区风能太阳能互补性优于南部地区。互补过程中单一新能源装机容量占比过大均不利于最大程度地平抑波动性及间歇性。所提出的互补性指标可用于优化风能太阳能装机容量比例，实现最佳的互补效果。

关键词：风能太阳能互补性波动性间歇性

计及多灵活性资源的虚拟电厂两阶段鲁棒优化调度方法

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热能动力工程 2024年第9期 113-122页

作者：辛晓钢李强张谦廖丛林内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司内蒙古电力(集团)有限责任公司电力调度控制分公司华北电力大学控制与计算机工程学院

针对内蒙古地区风电消纳和深度调峰问题，提出一种基于两阶段鲁棒优化的聚合多种灵活性资源的虚拟电厂双层优化控制策略。首先，以虚拟电厂在调度周期内收益最大为目标，同时充分考虑火电机组深度调峰带来的成本和利润，依据风电出力、... 详细信息

针对内蒙古地区风电消纳和深度调峰问题，提出一种基于两阶段鲁棒优化的聚合多种灵活性资源的虚拟电厂双层优化控制策略。首先，以虚拟电厂在调度周期内收益最大为目标，同时充分考虑火电机组深度调峰带来的成本和利润，依据风电出力、负荷预测数据构建上层模型；其次，在下层模型中，以虚拟电厂运行成本最小为目标，针对风电出力、负荷的不确定性带来的风险，引入鲁棒优化控制，根据相关系数的调节，得到不同保守度下虚拟电厂的收益，并根据调度周期内获取的收益情况进行实时修正。仿真结果表明：虚拟电厂聚合深度调峰燃煤机组(Deep Peaking Coal Fired Units, DPCFU)后，相比于只参与常规调峰机组的虚拟电厂增加17.42万元收益；虚拟电厂以较小的运行风险获取较大的利益；本文提出的双层控制策略在收益最大的基础上最小化运行成本，同时可以根据不同的鲁棒系数提供不一样的调度方案。

关键词：虚拟电厂鲁棒控制聚合特性多灵活性资源优化调度

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多策略改进的闪电连接过程算法及其应用

控制与决策 2024年第8期39卷 2560-2568页

作者：付华刘尚霖韩冰管智峰韩昊通李琨刘昊辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125100 国网辽宁省电力有限公司盘锦供电公司辽宁盘锦124010 内蒙古电力(集团)有限责任公司乌兰察布供电分公司内蒙古乌兰察布012000

针对闪电连接过程算法鲁棒性欠佳、个体多样性有限等不足的问题,提出一种多策略改进的闪电连接过程算法.首先,采用透射学习策略和准对立学习策略有效提升初始化实验点个体质量,避免自有随机因子过度影响算法收敛性能;然后,设计实验点自... 详细信息

针对闪电连接过程算法鲁棒性欠佳、个体多样性有限等不足的问题,提出一种多策略改进的闪电连接过程算法.首先,采用透射学习策略和准对立学习策略有效提升初始化实验点个体质量,避免自有随机因子过度影响算法收敛性能;然后,设计实验点自适应动态跟随机制,在提升算法寻优性能的同时兼顾探索开发能力的协调;接着,采用镜像均值替代策略替换当前最优解和种群均值,防止算法因个体同化程度升高造成局部停滞;最后,选取基准测试函数进行智能算法对比寻优实验、改进算法对比寻优实验以及Wilcoxon符号秩检验实验,实验结果表明了所提出改进算法寻优性能的优越性以及改进策略的有效性.通过多策略改进的闪电连接过程算法优化长短时门循环控制单元参数进行变压器故障诊断工程应用实验,进一步验证所提出改进算法的工程实用性.

关键词：智能优化算法闪电连接过程算法门控循环单元变压器故障诊断油中溶解气体分析

具有抗噪声干扰的储能锂离子电池PDF特征提取及SOH估计

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电源学报 2024年

作者：杨勇朱皓斌朱精武葛景朱丹南京南瑞继保工程技术有限公司内蒙古电力(集团)有限责任公司

基于增量容量(Incremental Capacity， IC)的分析方法通过将电压平台转换为特征峰，实现了对锂离子电池老化机制的有效解析。然而，IC曲线对噪声的免疫能力较差，其提取的健康特征易受到噪声峰的干扰。为了解决这个问题，结合集成学习... 详细信息

基于增量容量(Incremental Capacity， IC)的分析方法通过将电压平台转换为特征峰，实现了对锂离子电池老化机制的有效解析。然而，IC曲线对噪声的免疫能力较差，其提取的健康特征易受到噪声峰的干扰。为了解决这个问题，结合集成学习模型提出一种基于抗噪声干扰的概率密度函数（Probability Density Function，PDF）特征提取的SOH估计方法。首先，通过对电压曲线计算概率密度函数得到PDF曲线，然后通过设置不同信噪比(SNR)对PDF和IC曲线提取的不同峰特征进行分析对比。其次，利用极限学习机（Extreme Learning Machine， ELM）的学习速度和随机性，构建集成学习模型框架来降低单一模型的预测误差。最后，在CALCE数据集上进行了不同噪声条件下的SOH估计实验，证明了该方法具有较高的精度和可靠性。

关键词：锂离子电池健康状态概率密度函数集成学习

基于层次分析法AHP和TOPSIS的储能参与新能源一次调频选型方案

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现代电力 2024年第1期41卷 134-143页

作者：赵松张谦霍红岩党少佳杜荣华赵炜周磊辛晓钢张国斌郭瑞君于海存殷建华李旭李荣丽内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司内蒙古自治区呼和浩特市010020

储能选型是储能参与新能源一次调频规划和设计的关键内容,涉及到安全性、一次调频适应性、经济性和环保性等多方面指标,是一个复杂的多目标决策问题。提出基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和逼近理想解排序方法(techniqu... 详细信息

储能选型是储能参与新能源一次调频规划和设计的关键内容,涉及到安全性、一次调频适应性、经济性和环保性等多方面指标,是一个复杂的多目标决策问题。提出基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和逼近理想解排序方法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)相结合的储能参与新能源一次调频选型方案。分析各个指标特征,构建两层决策体系。根据专家打分和实际应用需求,采用AHP法得到各个决策指标的权重,进一步采用TOPSIS法根据各指标的权重和相关参数对储能进行选型。最后,选取压缩空气、飞轮储能、磷酸铁锂电池和超级电容器等12种储能类型为案例进行分析,结果表明,磷酸铁锂电池在参与新能源一次调频应用场景中占有优势。该选型方案可以为储能参与新能源一次调频规划和设计提供一定的理论支撑。

关键词：储能选型新能源一次调频层次分析法 TOPSIS法

基于构网型储能双虚拟电机控制的风电制氢系统

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高电压技术 2024年

作者：贺彬任永峰孟庆天云平平刘会强米玥内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院内蒙古国天新能源科技有限公司

风电制氢作为一种全周期零碳排放的制氢方式，是实现碳中和目标、促进能源结构绿色转型的重要途径。针对风电制氢系统接入弱电网下主动支撑能力弱的问题，本文提出基于构网型储能虚拟同步机和虚拟直流电机的双虚拟电机控制策略，有效增... 详细信息

风电制氢作为一种全周期零碳排放的制氢方式，是实现碳中和目标、促进能源结构绿色转型的重要途径。针对风电制氢系统接入弱电网下主动支撑能力弱的问题，本文提出基于构网型储能虚拟同步机和虚拟直流电机的双虚拟电机控制策略，有效增强风电制氢系统电压、频率主动支撑能力，也为制氢系统直流母线提供可靠的惯量、阻尼支撑。基于小信号方法分析了两种控制策略中转动惯量和阻尼系数对系统稳定性及动态响应的影响情况。最后通过SIMULINK搭建的风-氢-储仿真模型进行验证，结果显示所提策略可为风电制氢系统接入弱电网提供可靠的电压、频率支撑，也能较好地改善制氢系统直流母线电压波动情况。

关键词：风电制氢系统构网型VSG 虚拟直流电机弱电网主动支撑

多种充电模式协同的规模化电动汽车分层充电方法

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上海交通大学学报 2024年

作者：刘永江郭杉贾俊青刘小恺蔡文超曾龙上海交通大学电子信息与电气工程学院内蒙古电力科学研究院内蒙古电力(集团)有限责任公司

针对规模化电动汽车（electric vehicle， EV）随机充电负荷冲击电网的问题，本文提出了一种多充电模式协同的规模化EV分层充电方法。通过利用不同充电方式特点，避免充电负荷集中于电力负荷高峰时间段。针对内蒙古某地区电力负荷曲线... 详细信息

针对规模化电动汽车（electric vehicle， EV）随机充电负荷冲击电网的问题，本文提出了一种多充电模式协同的规模化EV分层充电方法。通过利用不同充电方式特点，避免充电负荷集中于电力负荷高峰时间段。针对内蒙古某地区电力负荷曲线，考虑当地可再生能源丰富特点，基于K-means和肘部法则聚类成当地5类典型电力负荷曲线。考虑EV通过充电桩充电和换电站换电池，分别建立充电站充电模型和换电站电池交换模型，同时建立规模化EV分层能量交换模型。在上层中，根据用户特征以及充电方式成本，基于粒子群算法对EV与充电方式进行匹配；在下层中，考虑电力价格、用户需求、充电站运行情况和快、慢充特点，利用Matlab自带优化工具箱优化充电站内EV、电池充电优化方案。通过实验仿真表明，本文所提方法采取的不同充电方式协同可实现充电方式优势互补，有效避免了充电负荷集中于电力负荷高峰时间段，可持续、经济地满足EV用户充电需求，但是单以电力价格作为EV充电负荷的引导信号，有可能加剧当地电力负荷曲线峰谷差和扰动情况。

关键词：电动汽车充电桩电池交换充电模式协同分层优化