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“双碳”目标下中国绿色电力市场建设关键问题

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电力系统自动化 2024年第4期48卷 25-33页

作者：张显王彩霞谢开李琼慧张楠吴思北京电力交易中心有限公司北京市100031 国网能源研究院有限公司北京市102209

积极推动绿色电力市场建设是促进能源消费绿色低碳转型、实现“双碳”目标的有效途径。中国已经启动绿色电力市场建设,目前正处于快速发展期,亟须对相关关键问题进行研究,为绿色电力市场建设提供支撑。文中研究了绿色电力及绿色电力市... 详细信息

积极推动绿色电力市场建设是促进能源消费绿色低碳转型、实现“双碳”目标的有效途径。中国已经启动绿色电力市场建设,目前正处于快速发展期,亟须对相关关键问题进行研究,为绿色电力市场建设提供支撑。文中研究了绿色电力及绿色电力市场的内涵,以美国、欧洲作为典型案例,从政策设计、运营机制、应用场景、支撑技术等方面研究了国外绿色电力市场实践,提出了相关启示。在此基础上,结合中国绿色电力市场建设进展,探讨了“双碳”目标下中国绿色电力市场建设的关键问题,从顶层设计、关键机制、衔接机制、支撑技术4个方面提出了中国绿色电力市场建设亟须破解的关键机制设计与技术难题。

关键词：碳达峰碳中和电力市场绿色电力证书交易

高比例新能源下电能量与平衡调节服务联合运营与出清机制

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电力系统自动化 2024年第11期48卷 55-63页

作者：郭伟嘉刘敦楠谢开李竹李根柱孙田华北电力大学经济与管理学院北京市102206 北京电力交易中心有限公司北京市100031 新能源电力与低碳发展北京市重点实验室北京市102206

随着规模化新能源的接入,电网安全保供形势日益严峻。在此背景下,计及新能源的安全外部成本,提出了电能量与平衡调节服务的联合运营与出清机制。将电能量成本与安全外部成本耦合叠加,通过联合出清,以市场化方式精准组织平衡调节服务;以... 详细信息

随着规模化新能源的接入,电网安全保供形势日益严峻。在此背景下,计及新能源的安全外部成本,提出了电能量与平衡调节服务的联合运营与出清机制。将电能量成本与安全外部成本耦合叠加,通过联合出清,以市场化方式精准组织平衡调节服务;以合理的价格体现电能的能量价值与安全价值,从而给出明确的价格信号促进平衡责任的分担。最后,通过算例分析,验证了所提运营机制在经济性与鲁棒性方面均具有显著优势。

关键词：新能源供需平衡安全外部成本平衡调节服务市场出清电力市场

基于FPGA的两阶段配电网拓扑实时辨识算法

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 100-108页

作者：王冠淇裴玮李洪涛郝良马丽中国科学院电工研究所北京市100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京市100049 国网北京市电力公司北京市100031

对配电网拓扑进行准确的实时辨识是电力系统安全稳定运行的基础,但随着新能源的接入以及配电网规模不断增大,配电网拓扑结构的动态变化愈加频繁且难以辨识。然而,现有配电网拓扑辨识算法所使用的历史数据需要人工对其进行拓扑标注,且拓... 详细信息

对配电网拓扑进行准确的实时辨识是电力系统安全稳定运行的基础,但随着新能源的接入以及配电网规模不断增大,配电网拓扑结构的动态变化愈加频繁且难以辨识。然而,现有配电网拓扑辨识算法所使用的历史数据需要人工对其进行拓扑标注,且拓扑辨识时间长,难以实现配电网拓扑实时辨识。因此,文中提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPAG)的两阶段配电网拓扑结构实时辨识算法。该算法不需要预先给出配电网拓扑类别的数量,即可对已有历史数据进行相应的拓扑标注及分类,并且基于FPGA实现了对配电网拓扑的实时辨别。该算法分为2个阶段:第1阶段采用变分贝叶斯高斯混合模型,对已有历史数据进行相应的拓扑标注及分类;第2阶段采用麻雀搜索算法,使得支持向量机快速收敛得到最优参数,以实现对配电网拓扑结构的精准辨识。基于该算法,利用FPGA并行架构以及高速高密度特性建立了实时拓扑结构辨识平台。最后,通过算例分析验证了所提辨识方法的有效性和优越性。

关键词：配电网拓扑辨识现场可编程逻辑门阵列(FPGA) 变分贝叶斯高斯混合模型麻雀搜索算法支持向量机

基于动态哈夫模型及双边匹配的电动汽车充电引导策略

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 181-189页

作者：苏粟王建祥王磊李玉璟聂晓波向文旭北京交通大学电气工程学院北京市100044 中交机电工程局有限公司北京市100012

由于充电站中充电桩数目有限且电动汽车充电耗时长,陆续产生充电需求的各电动汽车用户存在对充电站资源的竞争。这不仅增加了用户排队概率,降低了充电站收益和利用率,而且使得用户在充电站规模、价格、评价等方面的个性化需求得不到充... 详细信息

由于充电站中充电桩数目有限且电动汽车充电耗时长,陆续产生充电需求的各电动汽车用户存在对充电站资源的竞争。这不仅增加了用户排队概率,降低了充电站收益和利用率,而且使得用户在充电站规模、价格、评价等方面的个性化需求得不到充分满足。为此,提出了一种动态哈夫模型与双边匹配方法相结合的电动汽车充电引导策略。首先,对充电站客流、充电订单和充电桩详情等真实数据集进行大数据挖掘,分析公共充电站用户的充电站选择偏好和充电行为特征;然后,基于动态哈夫模型,结合用户充电站选择偏好量化不同区域用户前往不同充电站的概率,并生成充电站推荐列表;最后,将前景理论与双边匹配策略相结合,进行充电引导。算例分析表明,所提策略大幅降低了用户的排队概率,在满足用户个性化充电需求的同时,保障了充电站利益。

关键词：充电引导电动汽车哈夫模型前景理论双边匹配

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高温天气下配电网综合韧性评估方法

电力建设 2024年第9期45卷 123-132页

作者：顾靖达李伟赵宇鑫汪泰安鞠力顼佳宇唐西胜国网北京市电力公司北京市100031 北京电力经济技术研究院有限公司北京市100055 中国科学院电工研究所北京市100190 中国科学院大学北京市100049

随着极端天气导致的自然灾害频发,针对配电网的综合韧性评估难以采用传统可靠性评估方法,提出一种高温天气下配电网综合韧性评估方法。首先,利用核岭回归(kernel ridge regression, KRR)方法,提出基于高温天气片段的配电网节点负荷率估... 详细信息

随着极端天气导致的自然灾害频发,针对配电网的综合韧性评估难以采用传统可靠性评估方法,提出一种高温天气下配电网综合韧性评估方法。首先,利用核岭回归(kernel ridge regression, KRR)方法,提出基于高温天气片段的配电网节点负荷率估计方法。其次,针对高温天气对配电网产生的影响,建立了高温引起潮流变化导致配电网故障的概率模型,同时考虑了高温对配电网元件的影响,利用脆弱性曲线方法建立了配电网高温天气下元件故障概率模型,进而提出高温天气导致的配电网综合故障概率模型。再次,从捕捉配电网韧性功能曲线特征角度出发,提出配电网综合评估指标模型,并利用泊松分布方法获取配电网韧性场景。最后,在北京某地区双环网配电网系统算例中验证了所提方法和指标的有效性,通过与传统韧性评估指标对比表明了所提配电网综合韧性评估的优越性。

关键词：高温 KRR负荷率估计韧性评估配电网

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国内柔性直流换流阀与阀控系统综述

电网技术 2024年第9期48卷 3890-3902,I0092,I0093页

作者：高剑剑刘卓锟李国强周凯戴瑞成赵璧国文亮宋坚瑞国网北京市电力公司检修分公司北京市丰台区100069 国家电网有限公司直流技术中心北京市西城区100052

近几年我国柔性直流技术发展迅速,已建成多个高压大容量柔性直流工程。换流阀作为柔性直流系统的核心设备,其可靠性直接影响直流系统的稳定运行。自渝鄂工程开展柔性直流换流阀标准化设计与可靠性提升专项工作以来,国内换流阀可靠性得... 详细信息

近几年我国柔性直流技术发展迅速,已建成多个高压大容量柔性直流工程。换流阀作为柔性直流系统的核心设备,其可靠性直接影响直流系统的稳定运行。自渝鄂工程开展柔性直流换流阀标准化设计与可靠性提升专项工作以来,国内换流阀可靠性得到了明显提升,但随着设备运行时间的增加仍发生了多起因换流阀或阀控系统(valve base controller,VBC)故障导致子模块损坏或直流临停事故。该文通过梳理换流阀和阀控系统设计与功能配置情况、总结不同换流阀厂家技术路线差异并进行分析,最后提出相关建议,为下一阶段换流阀与阀控系统标准化设计与可靠性提升专项工作提供参考。

关键词：子模块保护配置控制策略阀控硬件

可解释人工智能在电力系统中的应用综述与展望

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电力系统自动化 2024年第4期48卷 169-191页

作者：王小君窦嘉铭刘曌刘畅宇蒲天骄和敬涵北京交通大学电气工程学院北京市100044 中国电力科学研究院有限公司北京市100192

可解释人工智能(XAI)作为新型人工智能(AI)技术,具有呈现AI过程逻辑、揭示AI黑箱知识、提高AI结果可信程度的能力。XAI与电力系统的深度耦合将加速AI技术在电力系统的落地应用,在人机交互的过程中为电力系统的安全、稳定提供助力。文中... 详细信息

可解释人工智能(XAI)作为新型人工智能(AI)技术,具有呈现AI过程逻辑、揭示AI黑箱知识、提高AI结果可信程度的能力。XAI与电力系统的深度耦合将加速AI技术在电力系统的落地应用,在人机交互的过程中为电力系统的安全、稳定提供助力。文中梳理了电力系统XAI的历史脉络、发展需求及热点技术,总结了XAI在源荷预测、运行控制、故障诊断、电力市场等方面的电力应用,并围绕解释含义、迭代框架、数模融合等方面展望了电力系统XAI的应用前景,可为推动电力系统智能化转型与人机交互迭代提供理论参考与实践思路。

关键词：电力系统人工智能可解释性机器学习

多能互补能源基地开发模式及综合效益提升方法

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1339-1351,I0008页

作者：刘楠康俊杰赵春阳国网北京电力有限公司北京市西城区100032 中国华能集团有限公司能源研究院北京市西城区100031

近年来,建设清洁低碳安全高效的能源体系,发展可再生能源替代,构建以新能源为主体的新型电力系统成为我国能源发展的必然趋势。在风光资源富集地区,随着新能源装机不断增加,大型综合能源基地得到快速发展。该文基于主客观赋权法建立多... 详细信息

近年来,建设清洁低碳安全高效的能源体系,发展可再生能源替代,构建以新能源为主体的新型电力系统成为我国能源发展的必然趋势。在风光资源富集地区,随着新能源装机不断增加,大型综合能源基地得到快速发展。该文基于主客观赋权法建立多能互补综合能源基地评估体系,对我国“三北”、西南及东部沿海区域发展布局多能互补基地进行评估。为进一步提升多能互补基地经济效益,建立基于长短期记忆神经网络(long short term memory,LSTM)的电价预测模型及多能互补日前优化调度模型,利用粒子群优化算法进行寻优,以实现能源基地综合收益最大化的日前优化调度目标。最后,以甘肃陇东千万kW级多能互补综合能源基地为例,分别开展夏季及冬季典型日的优化调度算例仿真,结果表明,该优化调度方法能够促进基地内新能源消纳的同时最大化能源基地综合收益,为大型综合能源基地的日前优化调度提供技术支撑。

关键词：多能互补综合能源基地发展布局模式长短期记忆神经网络(LSTM)建模优化调度粒子群优化算法

山东电力现货市场“五一”假期长时间负电价现象分析及启示

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电力系统自动化 2024年第14期48卷 1-7页

作者：关立周蕾刘秉祺陶洪铸罗治强张高国家电网有限公司国家电力调度控制中心北京市100031 国网山东省电力有限公司山东省济南市250000 北京清大科越股份有限公司北京市100084 国网能源研究院有限公司北京市102209

负电价是高比例新能源电力系统中出现的新现象。针对“五一”期间山东电力现货市场出现的长时间负电价现象,结合山东电力系统运行特点、市场出清与定价模型,围绕供需关系、参与主体、报价情况等各方面因素,系统分析了负电价产生机理以... 详细信息

负电价是高比例新能源电力系统中出现的新现象。针对“五一”期间山东电力现货市场出现的长时间负电价现象,结合山东电力系统运行特点、市场出清与定价模型,围绕供需关系、参与主体、报价情况等各方面因素,系统分析了负电价产生机理以及负电价对煤电机组、新能源、电力用户收益和购电成本的影响。分析结果表明,山东出现的长时间负电价现象反映了整体上供大于求的关系,是新能源消纳需求对市场价格影响的体现。同时,配合中长期差价合约机制,负电价对发用电两侧市场主体的经济收益影响有限。在此基础上,提出了完善电力市场机制设计的相关建议。

关键词：电价电力现货市场市场出清节点边际电价成本收益分析