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基于数字孪生混合储能的电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑研究

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汽车工程 2024年第6期46卷 1045-1053,1084页

作者：马龙飞张宝群王立永曾佳妮焦然宫成国网北京市电力公司电力科学研究院北京100075

针对电动汽车接入微电网后负荷峰值会显著增加,使得峰谷差提升,从而影响微电网的稳定运行的问题,提出基于数字孪生混合储能的电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑方法。通过计算电动汽车初始荷电状态和电动汽车离网时间,分析电动汽车负... 详细信息

针对电动汽车接入微电网后负荷峰值会显著增加,使得峰谷差提升,从而影响微电网的稳定运行的问题,提出基于数字孪生混合储能的电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑方法。通过计算电动汽车初始荷电状态和电动汽车离网时间,分析电动汽车负荷特性;将数字孪生技术和微电网混合储能系统相结合,构建数字孪生混合储能模型,结合电动汽车负荷特性结果,构建负荷功率波动平抑目标函数,实现负荷功率波动一次控制;通过HESSS自调节二次修正负荷功率,完成电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑。测试结果显示:在该方法应用下负荷功率的波动情况均在20~60kW之间,微电网供电不足概率结果均低于33%,典型日和非典型日中电力负荷峰谷差的结果均在44%以下。由此说明该方法能够分析电动汽车在不同的状态下的荷电状态,可有效实现微电网负荷功率平抑。

关键词：数字孪生混合储能电动汽车微电网负荷功率波动平抑

计及频率响应时空相关性的新能源电力系统惯量估计方法

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电力系统自动化 2024年第8期48卷 53-66页

作者：裴铭叶林罗雅迪沙立成张再驰宋旭日中国农业大学信息与电气工程学院北京市100083 中国电力科学研究院有限公司北京市100192 国网北京市电力公司北京市100031 国网北京市电力公司电力科学研究院北京市100075

高比例新能源电力系统惯性水平低、不确定性强,系统惯性水平与频率动态响应过程密切相关。系统内各节点之间的频率响应过程在时空上具有相关性,动态量化节点间频率的时空相关性是实时估计新型电力系统惯量的技术手段。首先,给出了面向... 详细信息

高比例新能源电力系统惯性水平低、不确定性强,系统惯性水平与频率动态响应过程密切相关。系统内各节点之间的频率响应过程在时空上具有相关性,动态量化节点间频率的时空相关性是实时估计新型电力系统惯量的技术手段。首先,给出了面向同步机组和新能源发电机组惯量的计算方法;其次,利用Granger因果检验算法,动态分析系统内不同节点之间频率的相关性,构建随时间变化的系统频率时空因果相关集合;此外,基于系统内各节点频率响应过程的摇摆方程,建立系统惯性常数-频率状态空间模型;然后,基于无迹卡尔曼滤波器和固定滞后平滑器,提出高比例新能源电力系统惯量估计方法;最后,在改进的IEEE 39节点系统中验证了所提方法的有效性和适用性。结果表明,所提方法可以在不同新能源渗透率和频率扰动场景下保证惯量估计效果的一致性,具有工程应用潜力。

关键词：惯量估计电力系统新能源因果相关状态空间频率响应滤波-平滑两阶段估计

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城市配电网合环电流计算及主动控制研究综述

电网技术 2024年

作者：郑凯元周运斌高阳陈茜张志坚沙立成王海云董楠张再驰于希娟朱溪国网北京市电力公司电力科学研究院国网北京市电力公司

城市电网合环失败诱发次生事故乃至连锁停电会导致严重后果，而分布式电源接入对合环的影响机理研究不够深入、合环主动控制策略缺失、现有合环操作判别指标普适性缺乏等问题增大了合环失败的概率。该文综述现有城市电网合环的相关研究... 详细信息

城市电网合环失败诱发次生事故乃至连锁停电会导致严重后果，而分布式电源接入对合环的影响机理研究不够深入、合环主动控制策略缺失、现有合环操作判别指标普适性缺乏等问题增大了合环失败的概率。该文综述现有城市电网合环的相关研究，并明确城市电网合环的未来关键技术及可能的发展趋势。首先，综述了现有合环电流计算方法和操作判别方法，明确在合环电流计算层面需重点考虑分布式电源的影响；然后，回顾了现有关于合环条件的影响因素及其改善措施的相关研究，指出合环主动控制策略的缺失是使被动等待合环时机电网运行风险加大的主要原因。在此基础上，进一步明确城市电网合环研究的发展趋势及关键技术布局。

关键词：合环操作城市配电网合环潮流合环主动控制分布式电源

考虑时空耦合特性的非侵入式综合能源系统多能设备负荷辨识方法

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科学技术与工程 2024年第26期 11283-11293页

作者：李亦非王芳张雅静张宝群宫成国网北京市电力公司电力科学研究院国网北京市电力公司

为了提升非侵入式综合能源系统多能设备负荷辨识的准确性，在充分考虑多能负荷时空耦合特性的基础上，提出了一种基于改进滑动窗口双边累计和（cumlative sum, CUSUM）、图半监督学习（graph semi supervised learning, GBSSL）和改进... 详细信息

为了提升非侵入式综合能源系统多能设备负荷辨识的准确性，在充分考虑多能负荷时空耦合特性的基础上，提出了一种基于改进滑动窗口双边累计和（cumlative sum, CUSUM）、图半监督学习（graph semi supervised learning, GBSSL）和改进胶囊网络（improve capsule network, ICapsNet）的非侵入式综合能源系统多能设备负荷辨识方法。首先，引入自适应噪声值选取方法对滑动窗口双边CUSUM算法进行改进，并利用改进后的算法进行事件检测，之后通过GBSSL标记未标记的样本；其次，在CapsNet的基础上，改进相似度和加权求和计算方法，利用残差块结构卷积网络替代原卷积模块，并将极化自注意块引入主胶囊模块，构建ICapsNet;最后，利用不同的非侵入负荷辨识方法对采集的10 150个综合能源负荷数据进行负荷辨识，验证所提方法的优越性。实验结果表明：所提方法相较于BI-GRU、Bagging EL和DNN等主流非侵入负荷辨识方法，Precision、Recall、Fmacro和BA指标分别平均提高了1.77%、2.14%、1.94%和1.26%。由此可知所提方法对能够精准地辨识非侵入式综合能源系统多能设备负荷，且具有良好的运算效率和通用性。

关键词：综合能源系统多能负荷时空耦合非侵入式负荷图半监督学习改进胶囊网络残差块结构卷积网络极化自注意块

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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

基于改进鸟群算法的多目标微电网优化调度研究

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智慧电力 2024年第6期52卷 46-53,99页

作者：孙兵赵广怀李金友赵紫君国网北京市电力公司信息通信分公司北京100176 国网北京市电力公司北京100031

为克服传统智能算法在微电网多目标优化调度中存在局部最优、过早收敛等问题,提高微电网调度的准确性、稳定性和收敛速度,提出了1种基于改进鸟群算法的多目标微电网优化调度策略。首先,分析了微电网多目标调度的影响因素,建立了基于最... 详细信息

为克服传统智能算法在微电网多目标优化调度中存在局部最优、过早收敛等问题,提高微电网调度的准确性、稳定性和收敛速度,提出了1种基于改进鸟群算法的多目标微电网优化调度策略。首先,分析了微电网多目标调度的影响因素,建立了基于最低经济成本及最小环境影响的微电网调度模型。其次,通过随机均匀分布自适应选择惯性权重系数,运用线性调整策略及学习系数平衡全局和局部搜索能力,提高鸟群算法的收敛速度和搜索精度,并基于Lévy飞行策略更新鸟类群体的空间位置,扩大搜索范围、丰富种群多样性,从而使所提方法跳出局部最优实现精准收敛。最后,通过搭建并网运行条件下的典型微电网场景进行仿真实验,并使用典型的测试函数将所提方法与其他成熟算法进行对比分析。实验结果表明,所提方法的全局优化性能、收敛精度、稳定性和收敛速度均优于其他对比方法,且具有良好的经济性和环境友好性,能够实现良好的多目标优化平衡。

关键词：微电网多目标优化鸟群算法 Lévy飞行自适应

考虑可再生能源协调出力的电动汽车充电定价方法

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计算机应用与软件 2024年第9期41卷 383-390,397页

作者：陆斯悦及洪泉张禄徐蕙王培祎国网北京市电力公司北京100075

在一个配电网和城市交通网耦合框架中,提出一种电动汽车充电定价方法。建立以社会总成本最小为目标的电动汽车充电服务费的双层优化模型,模型上层为在含风电的配电网中求解充电服务费(Charging Service Fees, CSF)的二阶锥问题;下层为... 详细信息

在一个配电网和城市交通网耦合框架中,提出一种电动汽车充电定价方法。建立以社会总成本最小为目标的电动汽车充电服务费的双层优化模型,模型上层为在含风电的配电网中求解充电服务费(Charging Service Fees, CSF)的二阶锥问题;下层为一个遵循用户均衡(User Equilibrium, UE)原则的交通分配问题。该模型考虑了风电输出和OD交通流的不确定性,建立基于深度强化学习的求解框架,对随机双层问题进行解耦和近似求解。以5节点系统和某城市交通-电力耦合网为例,验证了该模型的有效性。

关键词：深度强化学习配电网交通网电动汽车充电费用交通用户均衡

含大规模分布式光伏接入电网的无功电压控制降损方法研究

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科学技术与工程 2024年第12期24卷 4983-4989页

作者：李洋王彦卿杨博白广国网北京市电力公司北京100031

大规模分布式光伏(distributed photovoltaic,DP)接入电网后,电网电压易出现大幅度波动,导致电网损失问题越来越突出。当前已有的电网降损方法没有考虑光伏发电自身的无功调节能力,应用效果不理想。为此,设计一种含大规模DP接入电网的... 详细信息

大规模分布式光伏(distributed photovoltaic,DP)接入电网后,电网电压易出现大幅度波动,导致电网损失问题越来越突出。当前已有的电网降损方法没有考虑光伏发电自身的无功调节能力,应用效果不理想。为此,设计一种含大规模DP接入电网的无功电压控制降损方法。通过建立目标函数,设定约束条件,采用敏感性分析方法分析电压稳定性,将敏感度较高的值作为无功补偿位置,并对当前负荷进行预测,确定最佳的补偿容量,实现电网降损。试验结果表明:所提方法降损后较降损前基准电压更趋于1 pu,更为稳定,所提方法能够针对光伏控制接入分布特性,有效控制无功功率变化情况,相对于其他方法,无功功率波动较小,表现出较好的降损效果。

关键词：无功电压控制分布式光伏电网降损目标函数无功补偿

基于Stackelberg博弈的电动汽车充电管理策略

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计算机应用与软件 2024年第8期41卷 382-388页

作者：徐蕙陈平李香龙王培祎马龙飞国网北京市电力公司北京100031

电动汽车的充电效率和充电成本是电动汽车电源管理的重要问题,也是影响电动汽车推广的关键因素。对此,提出一种基于Stackelberg博弈模型的收费控制策略。在博弈中,电网、零售商和用户都参与决策,充电策略可以灵活地满足电网、零售商和... 详细信息

电动汽车的充电效率和充电成本是电动汽车电源管理的重要问题,也是影响电动汽车推广的关键因素。对此,提出一种基于Stackelberg博弈模型的收费控制策略。在博弈中,电网、零售商和用户都参与决策,充电策略可以灵活地满足电网、零售商和用户的不同需求,采用逆归纳法得到博弈模型的均衡解。通过仿真、无序充电过程和基于静态分时电价的充电控制方法对其效益进行比较,分析博弈模型中参数对收费过程的影响,验证了该方法的有效性。

关键词： Stackelberg博弈电动汽车博弈均衡充电管理策略