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基于改进kShape聚类的谐波污染分区方法

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 342-350页

作者：张敏樊瑞祗会强张世锋李慧蓬赵军国网山西省电力公司电力科学研究院山西太原030001

针对大量电力电子负荷接入后,谐波源数量大幅增加,全网谐波源位置追溯困难的问题,利用电能质量监测数据,提出一种基于双层聚类的谐波分区溯源方案。首先,使用基于波形相似性的kShape时间序列聚类算法,通过计算谐波电压序列的形态距离来... 详细信息

针对大量电力电子负荷接入后,谐波源数量大幅增加,全网谐波源位置追溯困难的问题,利用电能质量监测数据,提出一种基于双层聚类的谐波分区溯源方案。首先,使用基于波形相似性的kShape时间序列聚类算法,通过计算谐波电压序列的形态距离来度量数据波动相似性,挖掘谐波污染关联信息;然后,引入自适应密度峰值聚类改进kShape算法,解决初始聚类中心随机选取导致的局部最小化问题,实现最佳聚类数目的自适应选择。该方法能够有效实现多谐波源的区域化定位,缩小主导谐波源的嫌疑范围,适用于大规模谐波源接入场景的溯源分析。基于IEEE123节点网络和监测平台的实测数据,验证了方法的有效性和实用性。

关键词：谐波溯源谐波污染分区 kShape聚类时间序列相似性自适应密度峰值聚类

含跨省区输电价格及网损率的区域电力现货市场出清模型

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电力系统自动化 2024年第4期48卷 57-65页

作者：唐翀陈梓煜梁彦杰周保荣程兰芬禤培正南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663 中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510670

为了解决区域电力现货市场协调跨省区送受电优先计划和跨省区中长期交易体系等难题,使区域电力现货市场出清结果可真实反映事先核定的跨省区输电价格和网损率,提出了一种含跨省区输电网损偏差修正的区域电力现货市场出清模型。首先,以... 详细信息

为了解决区域电力现货市场协调跨省区送受电优先计划和跨省区中长期交易体系等难题,使区域电力现货市场出清结果可真实反映事先核定的跨省区输电价格和网损率,提出了一种含跨省区输电网损偏差修正的区域电力现货市场出清模型。首先,以中国南方区域电力市场为例,分析了跨省区送受电交易主体和交易体系。其次,提出了一种同时考虑交易成分和物理潮流的网损偏差修正方法,并基于该方法构造了跨省区送受电物理潮流与交易成分相耦合的区域电力现货市场出清模型。最后,采用9节点系统和中国南方电网模拟系统开展仿真验证。仿真结果表明,采用所提的网损偏差修正方法和区域电力现货市场出清模型,可确保在满足系统安全运行约束的前提下,将跨省区输电价格和网损率反映在现货市场出清电价中,有效协调了跨省区送受电优先计划和跨省区中长期交易体系。

关键词：区域电力现货市场跨省区输电市场出清物理潮流网损

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利用COSMIC-1/2 IonPrf产品分析中国区域近15年电离层时空变化特征

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第5期49卷 765-774页

作者：陆浩楠叶世榕张庆兰夏朋飞鄂盛龙武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 国家基础地理信息中心北京100830 广东电网有限责任公司电力科学研究院广东广州510620

利用2006—2020年中国区域的COSMIC-1/2(constellation observing system for meteorology ionosphere and climate-1/2)IonPrf产品数据,分析了中国区域电离层时空变化特征。首先介绍新一代COSMIC-2在中国以及全球区域的数据质量状况;然后对IonPrf产品的数据质量控制和电离层特征参数提取方法进行说明;最后,以不同时间尺度统计分析了中国区域近15年电离层特征参数在一个完整太阳活动周期不同活动水平下的时空变化特征。统计结果表明,中国区域电离层变化具有与太阳活动相关的周年变化、季节变化和日变化特征;周年变化中具有明显空间分布特征,以30°N左右为界,中国南方地区峰值密度NmF2、峰值高度HmF2和电子总含量(total electron content,TEC)年均值普遍高于北方地区;在月份季节变化中,NmF2和TEC最大值一般出现在3月、10月,最小值出现在6月、7月,仅中国南方部分地区存在冬季异常现象,且春、夏季的HmF2均值大于秋、冬季;在日变化中,NmF2和TEC的最大值主要出现在地方时(local time,LT)12:00—16:00,且峰值对应的地方时随纬度升高而向前推移。当太阳活动高年时,日落后NmF2和TEC仍保持较高水平。HmF2在中国南方地区最大值出现在LT 12:00—16:00,最小值出现在LT 05:00—07:00,北方地区HmF2的值白天普遍低于夜间。

关键词： COSMIC-1/2 电离层时空特征中国区域 IonPrf产品

全国统一电力市场环境下的电力辅助服务市场体系设计

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电力系统自动化 2024年第4期48卷 13-24页

作者：孙大雁史新红冯树海徐立中杨争林杨春祥国家电网有限公司国家电力调度控制中心北京市100031 中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏省南京市210003

全国统一电力市场体系设计及建设重点围绕电能品种展开,辅助服务作为保障电力系统安全的重要品种,也需适应主能量市场、从全国辅助服务市场体系角度开展顶层设计。文中分析了中国区域及省级辅助服务市场机制的总体情况。在全国统一电力... 详细信息

全国统一电力市场体系设计及建设重点围绕电能品种展开,辅助服务作为保障电力系统安全的重要品种,也需适应主能量市场、从全国辅助服务市场体系角度开展顶层设计。文中分析了中国区域及省级辅助服务市场机制的总体情况。在全国统一电力市场的基本框架下,基于对电能量市场基本发展形态的分析,从市场层级维度、市场品种维度、市场周期维度出发,梳理层级之间、品种之间的衔接关系,提出适应不同市场发展阶段的全国辅助服务市场整体框架及建设发展路径。

关键词：新型电力系统统一电力市场市场框架辅助服务市场

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直流馈入型电网的电压稳定特性分析

南方电网技术 2024年第7期18卷 108-117页

作者：谢宇翔苏寅生付超邱建杨荣照高琴朱泽翔南方电网科学研究院广州510663 中国南方电网电力调度控制中心广州510663

由于常规直流受端需要消耗大量无功功率,而无功功率与电压关系尤为密切,因而直流馈入型电网受端电压稳定问题突出。目前对单一直流故障已有大量研究,而对多直流间相互影响的研究有所不足。利用网络等值法推导出直流同时故障后母线电压... 详细信息

由于常规直流受端需要消耗大量无功功率,而无功功率与电压关系尤为密切,因而直流馈入型电网受端电压稳定问题突出。目前对单一直流故障已有大量研究,而对多直流间相互影响的研究有所不足。利用网络等值法推导出直流同时故障后母线电压与故障直流电压间的关系,总结了多直流同时故障导致稳定风险显著增加的条件。同时结合直流电压稳定特性对受端直流馈入模式选取原则进行了研究,得出了确定需要重点关注多直流同时故障效应的区域的方法。该方法可为优化直流馈入型电网受端结构、提升电网运行可靠性提供参考。

关键词：直流馈入电压稳定同时故障评估指标模式选取

区域新能源并网暂态功角稳定分析与紧急控制策略优化

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南方电网技术 2024年第7期18卷 129-138页

作者：张建新刘宇明邱建刘梓宁杨欢欢付超李诗旸朱泽翔毛振宇中国南方电网电力调度控制中心广州510663 南方电网科学研究院广州510663

随着新型电力系统发展和新能源机组不断投产,南方区域将形成多区域新能源与邻近常规电源联合集中接入系统的场景。新能源集中接入常与常规电源共用输电通道,将影响区域系统暂态稳定特性及输送通道的传输能力,使南方区域系统的安全稳定... 详细信息

随着新型电力系统发展和新能源机组不断投产,南方区域将形成多区域新能源与邻近常规电源联合集中接入系统的场景。新能源集中接入常与常规电源共用输电通道,将影响区域系统暂态稳定特性及输送通道的传输能力,使南方区域系统的安全稳定运行和风险防控面临了前所未有的挑战。为深入研究区域新能源送出的稳定特性建立了区域新能源交流集中送出的等值系统模型,分析了新能源并入对区域系统对暂态稳定特性影响的主要机理。基于等面积法则对区域送出系统暂态过程的加、减速面积进行了定量分析,提出了紧急控制切机策略的协调优化方法,实现区域送出传统机组与新能源机组紧急控制切机量及控制代价的最小化的切机策略配置。最终,基于广东区域海风火电打捆送出系统为例,对分析结果的正确性进行了验证。

关键词：新能源集中送出暂态功角稳定性紧急控制策略协调优化

利用网络等值进行图降维的图注意力暂态功角稳定评估模型

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南方电网技术 2024年第4期18卷 30-40页

作者：张建新蔡锱涵李诗旸高琴付超杨欢欢杨荣照邱建中国南方电网电力调度控制中心广州510663 南方电网科学研究院广州510663

省级以上实际大电网节点众多,用于电网暂态稳定评估的深度学习模型输入特征空间面临维数灾,训练成本高且泛化能力难以保证,成为该类方法难以应用于实际大系统的一个瓶颈。针对这一问题,提出了一种面向稳控校核、利用网络等值进行图降维... 详细信息

省级以上实际大电网节点众多,用于电网暂态稳定评估的深度学习模型输入特征空间面临维数灾,训练成本高且泛化能力难以保证,成为该类方法难以应用于实际大系统的一个瓶颈。针对这一问题,提出了一种面向稳控校核、利用网络等值进行图降维的图注意力深度学习暂态功角稳定评估模型。首先,建立全网发电机图,基于转子惯量等决定暂态功角稳定的关键参数构建其节点相似度,并利用节点相似度改进发电机图的边权重;作为一种领域知识嵌入方式,借鉴电网动态等值思路,对待研究稳控系统所涉及区域以外的网络部分,基于发电机图和分层聚类算法进行分区,将所形成分区对应成等效节点形成降维发电机图,并建立原图到降维图节点、边权重参数的映射,实现对原输入空间的降维。最后,以降维图作为输入建立图注意力深度学习模型,实现对复杂网络的暂态功角稳定评估。在南方电网某实际稳控系统算例上进行对比分析,验证了模型的有效性及准确性。

关键词：图深度学习图降维网络等值暂态功角稳定评估仿真计算

考虑源-荷匹配的区域电网风光储容量规划-运行联合优化方法

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电力建设 2024年第8期45卷 85-96页

作者：徐奇锋王激华乔松博郭艳敏黄文渊浙江电力交易中心有限公司杭州市310016 中国电力科学研究院有限公司南京市210003

合理规划新能源装机容量是实现新能源高效消纳的基础。新能源的波动性给系统的安全稳定运行带来了极大挑战,为平抑风光出力的波动性,需要增设储能设备以提高系统稳定性。当前考虑源-荷匹配的新能源装机规划模型大多固定储能容量,且针对... 详细信息

合理规划新能源装机容量是实现新能源高效消纳的基础。新能源的波动性给系统的安全稳定运行带来了极大挑战,为平抑风光出力的波动性,需要增设储能设备以提高系统稳定性。当前考虑源-荷匹配的新能源装机规划模型大多固定储能容量,且针对如何缩小源-荷匹配偏差问题鲜有涉及,难以解决源荷最优匹配下的最优经济效益问题。文章提出了一种考虑源-荷匹配的区域电网风光储容量规划-运行联合优化方法。首先,基于k-means聚类获取全年8760 h中最具代表性的24 h×7的典型日数据作为规划基础数据;其次,建立包含风、光、储的考虑源-荷匹配的区域电网风光储容量规划-运行联合优化模型,以日平均规划成本最小为目标,在已有约束基础上引入源-荷匹配约束实现电源侧总出力与负荷侧变化趋势一致以减小调峰压力,并设计了匹配偏差惩罚机制以缩小源荷匹配偏差;最后,以江苏省某区域电网为对象进行算例分析,结果表明所提模型能够减少系统运行成本,缩小源-荷匹配偏差,降低调峰压力,验证了所提模型的有效性与可行性。

关键词：源-荷匹配风光储容量配置 k-means聚类联合优化

基于关联特征筛选的双层聚类区域配变电压越限特征分析及预测

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南方电网技术 2024年

作者：郭少东赵晓莉孙改平杨秀杨帆刘俊国家电网上海电力科学研究院上海电力大学电气工程学院

针对区域配变数量多，大量新型负荷、分布式光伏等接入，配变电压随机性波动增强，台区用户电压质量面临挑战。为更好的对区域配变电压进行越限特征分析及预测，提出基于关联特征筛选的双层聚类区域配变电压预测方法。首先，将区域配变... 详细信息

针对区域配变数量多，大量新型负荷、分布式光伏等接入，配变电压随机性波动增强，台区用户电压质量面临挑战。为更好的对区域配变电压进行越限特征分析及预测，提出基于关联特征筛选的双层聚类区域配变电压预测方法。首先，将区域配变的越限天数作为第一层聚类特征，获得电压性质正常以及越上限的配变。其次，针对越限配变，提出结合Pearson相关系数和欧氏距离（Euclideandistance）的最优度量矩阵，提取原有数据的内含信息，作为K均值聚类（K-means）的输入，实现对区域配变双层聚类。在此基础上，选取该集群中代表配变表征该类别配变，利用CNN-BiLSTM-Attention模型对配变电压进行预测，该模型能够提取输入数据的双向信息特征，并对重要特征加权，从多时间尺度上获得双向特征信息用于预测。最后，在上海市某区域配变验证了该方法的有效性。

关键词：区域配变最优度量矩阵双层聚类降维电压预测