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基于画像的工业园区需求响应潜力评估

电力系统自动化 2024年第1期48卷 41-49页

作者：范宇辉姜婷玉黄奇峰鞠平河海大学能源与电气学院江苏省南京市211100 国网江苏省电力有限公司营销服务中心江苏省南京市210019

需求响应潜力的准确评估是电网调度部门制定科学合理调度计划的数据支撑,对于需求响应实施过程中涉及的各个利益主体均有重要意义。由于工业负荷用电量大且用电规律,其可挖掘的调节潜力巨大,是最理想的需求响应资源之一。首先,针对典型... 详细信息

需求响应潜力的准确评估是电网调度部门制定科学合理调度计划的数据支撑,对于需求响应实施过程中涉及的各个利益主体均有重要意义。由于工业负荷用电量大且用电规律,其可挖掘的调节潜力巨大,是最理想的需求响应资源之一。首先,针对典型可调节用户,聚类分析其主要用电计划类型,并根据最大相关最小冗余准则对各用电计划进行画像;然后,以典型可调节用户不同用电计划的数据集作为训练集进行负荷超短期预测,得到典型用户在调度时段的可调节容量;最后,基于所提出的园区响应潜力评估框架,根据用电行为聚类确定各工厂所属典型可调节负荷类别,并根据各类型可调节负荷占比得到园区内对应类型负荷的可调节容量,进而得到园区总体的调节潜力。仿真结果表明,所提评估方法可分析出园区内各类可调节负荷的调节潜力,并结合园区总调节潜力的实际数据验证了评估方法的有效性。

关键词：需求响应可调节容量工业园区工业负荷聚类分析用电行为画像

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市场环境下需求响应行为特性及模型研究综述

电力系统自动化 2024年第15期48卷 1-14页

作者：王珂吴峰曹若琳姚建国黄奇峰李亚平河海大学电气与动力学院江苏省南京市210098 中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏省南京市210003 国网江苏省电力有限公司营销服务中心江苏省南京市210019

研究市场环境下需求响应(DR)行为,挖掘需求侧灵活资源参与市场的真实动因和特点,有利于促进负荷侧灵活资源参与电网运行,修正和优化电力市场机制,增强新型电力系统的灵活调节能力。首先,针对市场环境下DR行为特性及模型研究进行回顾和综... 详细信息

研究市场环境下需求响应(DR)行为,挖掘需求侧灵活资源参与市场的真实动因和特点,有利于促进负荷侧灵活资源参与电网运行,修正和优化电力市场机制,增强新型电力系统的灵活调节能力。首先,针对市场环境下DR行为特性及模型研究进行回顾和综述,分别从欧美成熟电力市场和中国电力市场建设两个角度梳理了DR资源参与的多样化市场环境;其次,从偏好多样性、效用趋优性、行为关联性、行为博弈性、价格弹性和响应不确定性6个方面分析市场环境下需求侧灵活资源的响应行为特性;然后,结合行为经济学原理,构建了DR行为的通用数学模型,从响应机理和数据驱动两个角度梳理适应不同行为特征的市场响应行为建模方法,并进行适应性分析;最后,从社交影响、信息不充分、用户有限理性、多市场最优决策、综合DR等角度展望了后续研究方向。

关键词：电力市场需求响应用户偏好行为关联行为博弈

快速频率响应负荷参与惯量辅助服务能力评估及应用

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电力系统自动化 2024年第16期48卷 99-108页

作者：缪蔡然江叶峰施琳樊陈姚建国王琦东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国网江苏省电力有限公司江苏省南京市210024 中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏省南京市210003

新能源比重的不断增加导致电力系统惯量水平降低。为防止低惯量系统故障后频率快速跌落,亟须挖掘新型惯量响应资源。快速频率响应负荷(FFRL)可以根据电网故障后频率变化率灵活调节负荷水平以提供紧急支撑。文中基于FFRL参与的电力系统... 详细信息

新能源比重的不断增加导致电力系统惯量水平降低。为防止低惯量系统故障后频率快速跌落,亟须挖掘新型惯量响应资源。快速频率响应负荷(FFRL)可以根据电网故障后频率变化率灵活调节负荷水平以提供紧急支撑。文中基于FFRL参与的电力系统频率响应模型给出了FFRL惯量支撑效果评估方法,并结合不同市场主体的惯量服务补偿机制建立了FFRL参与惯量辅助服务优化模型。算例结果验证了所提FFRL惯量支撑效果评估方法的准确性与FFRL参与惯量辅助服务对系统运行经济性与系统频率安全稳定的提升效果。相比于传统火电机组,FFRL可以凭借更少的响应容量提供更多的惯量响应,并根据其响应策略与控制方式进行灵活变换,从而更精准地响应电网对自身惯量水平的要求。

关键词：新能源快速频率响应负荷电力系统惯量惯量支撑辅助服务

考虑不确定性的周期性资源购买机制及多时间尺度调峰调度策略

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4261-4272,I0007页

作者：姜婷玉陶劲宇王珂杨力铭赵健鞠平河海大学能源与电气学院江苏省南京市210098 云南省配售电有限公司云南省昆明市650000 国网南京供电公司江苏省南京市210098

合理的资源购买和有效的调度策略是充分利用需求响应资源向系统提供辅助服务的关键。该文针对电力系统运行中最常出现、影响也较大的辅助服务事件之一--调峰的需求响应资源周期性购买问题和日内调度问题进行研究。首先,对广大调峰事件... 详细信息

合理的资源购买和有效的调度策略是充分利用需求响应资源向系统提供辅助服务的关键。该文针对电力系统运行中最常出现、影响也较大的辅助服务事件之一--调峰的需求响应资源周期性购买问题和日内调度问题进行研究。首先,对广大调峰事件的调峰需求特征进行聚类,利用概率描述调度中心不同的决策行为,建立周期内调节资源购买的不确定性模型并获取最优调节资源购买量。其次,针对日内调度,结合负荷预测,建立基于滚动优化的多时间尺度能量和功率协调调度策略。大时间尺度上以调度中心调峰经济性最优为目标对调节能量进行分配,小时间尺度上以调峰效果最优为目标对调节功率进行分配。仿真结果表明,所提周期性资源购买决策机制能够有效提升周期内调度中心的平均收益;而日内多时间尺度协调的调峰策略则能够充分利用已购资源,实现调度中心调峰经济性和调峰效果的双赢。

关键词：调峰需求响应资源购买周期性规划多时间尺度规划

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基于多尺度分量特征学习的用户级超短期负荷预测

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电网技术 2024年第6期48卷 2584-2592,I0093-I0098页

作者：臧海祥陈玉伟程礼临朱克东张越孙国强卫志农河海大学电气与动力工程学院江苏省南京市211100 中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏省南京市210003

针对用户级负荷波动性强,一步分解后数据维度增加导致运行效率降低以及精度提升有限等问题,该文提出一种新的多尺度分量特征学习框架,用于用户级超短期负荷预测。构建基于自适应噪声的完整经验模态分解(complete ensemble empirical mod... 详细信息

针对用户级负荷波动性强,一步分解后数据维度增加导致运行效率降低以及精度提升有限等问题,该文提出一种新的多尺度分量特征学习框架,用于用户级超短期负荷预测。构建基于自适应噪声的完整经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)、排列熵(permutation entropy,PE)以及变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的自适应二次模态分解框架,捕捉周期性等时序特征,并降低其非平稳特性;采用多维特征融合的方式挖掘各本征模态函数之间的耦合关系,丰富特征信息;利用改进的多尺度空间注意力(multiscale spatial attention,MSA)模块沿时间、空间以及通道等多尺度提取时空特征及多分量间耦合关系,进而便于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)学习多分量特征。基于江苏省南京市房地产业、教育业以及商务服务业共12位用户的实际负荷数据进行算例分析,各行业平均绝对百分误差分别为5.82%、4.54%以及8.78%,与效果最好的对照模型相比,分别降低了10.46%、6%以及7.48%,验证了该文模型具有较高的预测精度和良好的泛化性能。

关键词：负荷预测卷积神经网络自适应二次模态分解多尺度空间注意力机制

面向新型电力负荷管理的混杂负荷集群协同管控

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电网技术 2024年第8期48卷 3459-3466,I0133-I0135页

作者：庄重苏慧玲段梅梅杨世海国网江苏省电力有限公司营销服务中心江苏省南京市210019

针对新型电力负荷管理中负荷协同控制问题,提出了面向新型电力负荷管理的混杂集群协同管控方法。以空调和电热水器混杂负荷集群为控制对象,分析了空调和电热水器负荷的物理和响应特性,分别建立了适用于空调和电热水器的聚合控制模型。... 详细信息

针对新型电力负荷管理中负荷协同控制问题,提出了面向新型电力负荷管理的混杂集群协同管控方法。以空调和电热水器混杂负荷集群为控制对象,分析了空调和电热水器负荷的物理和响应特性,分别建立了适用于空调和电热水器的聚合控制模型。基于空调和电热水器负荷的聚合响应特性,利用电热水器负荷和空调负荷响应特性上的优势和互补特性,构建了空调集群和电热水器集群的协同管控模型,控制大量负荷输出稳定响应。最后,设置不同的清洁能源发电场景,基于上述算法对清洁能源出力进行跟踪仿真,结果表明所提负荷集群协同算法在不同场景下的跟踪误差都控制在±0.04%之内,验证了该算法的有效性。

关键词：新型电力负荷管理负荷聚合控制混杂集群协同控制空调电热水器

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电氢市场主体参与电力市场的路径及发展展望

电网技术 2024年第4期48卷 1403-1417,I0004,I0005页

作者：张泽熙杨争林郑亚先冯树海栾天中国电力科学研究院有限公司江苏省南京市210003

随着世界各国氢能发展战略的出台,电氢耦合成为备受关注的方向。电氢市场主体作为电力系统的灵活调节资源,能够助力实现双碳目标下新型电力系统的安全经济运行。中国电力现货市场建设稳步推进,致力于通过电价信号引导电力系统的资源配置... 详细信息

随着世界各国氢能发展战略的出台,电氢耦合成为备受关注的方向。电氢市场主体作为电力系统的灵活调节资源,能够助力实现双碳目标下新型电力系统的安全经济运行。中国电力现货市场建设稳步推进,致力于通过电价信号引导电力系统的资源配置,电氢市场主体能够通过参与电力市场降低其购电成本并获得额外收益,进而促进电氢产业的发展。为此,首先从技术可行性和商业模式的角度综述了已有电氢市场主体参与电力市场的相关研究;总结现有电力市场机制下电氢市场主体的参与方式;提出电氢负荷参与电能市场的投标模型和提供调频服务的机会成本计算模型并进行算例验证,在此基础上结合中国电力现货市场建设现状,为促进电氢市场主体参与电力市场提出了待解决的问题和建议。

关键词：碳达峰电氢耦合电力市场需求响应

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基于在线特征库的非侵入式负荷特征提取方法

中国电机工程学报 2024年第9期44卷 3489-3499,I0012页

作者：王谱宇耿路路刘兴江程含渺方凯杰张小平南京理工大学自动化学院江苏省南京市210094 中国电子科技集团公司第18研究所天津市西青区300384 江苏省电力有限公司营销服务中心江苏省南京市210019 英国伯明翰大学工程学院英国伯明翰B152TT

负荷特征是指负荷设备运行过程中具备某种统计规律的特殊标识,而包含负荷特征的数据库则是实现非侵入式负荷监测与分解的基本依据。对于纯阻性负荷设备,研究人员利用其运行状态切换过程中功率产生跃变的特点,可以准确提取相应状态下的... 详细信息

负荷特征是指负荷设备运行过程中具备某种统计规律的特殊标识,而包含负荷特征的数据库则是实现非侵入式负荷监测与分解的基本依据。对于纯阻性负荷设备,研究人员利用其运行状态切换过程中功率产生跃变的特点,可以准确提取相应状态下的负荷特征。然而,对非纯阻性设备,其负荷特征提取存在以下2个问题。问题1)运行状态切换过程中功率变化不显著,无法精准定位状态投切时刻点;问题2)负荷设备存在功率缓变化的运行状态,导致对应状态下的负荷特征不唯一,无法手动提取。为了解决非纯阻性设备负荷特征提取中存在的上述问题,提出一种基于在线特征库的非侵入式负荷特征提取方法,该方法分为2个阶段。第一阶段:基于负荷设备运行过程中的稳态周期电流数组建立在线特征库,通过改进Pearson相似系数构建滑窗函数,得到负荷设备运行时的周期电流数组与在线特征库的相似性,并同步判断在线特征库冗余性,实现负荷设备状态数据分割;第二阶段:计算在线特征库的特征矩阵,对特征矩阵进行K-means聚类分析,融合相似在线特征库,形成负荷设备的状态特征库,从而实现负荷设备特征电流数组的提取。在私人数据集和PLAID数据集上的测试结果证明,所提负荷特征提取方法在不同的用电场景下均有较好的鲁棒性。所提方法可大幅减少负荷特征提取阶段的人工参与,有利于缓解因负荷设备种类过多导致的负荷特征提取烦琐的问题,为后续建立负荷特征数据库提供了便利。

关键词：状态检测负荷特征周期电流数组在线特征库 K-means算法

基于无线通信的地铁列车在线灵活编组技术研究

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城市轨道交通研究 2024年第5期27卷 57-62页

作者：黄文杰陈志梁汝军陈美霞黄沈阅中车南京浦镇车辆有限公司南京市210031

[目的]为了响应国家“双碳”政策号召,在不降低地铁服务质量,提高列车低峰时段的满载率,减少能量的浪费,地铁业界迫切期待研制出具备快速、高效、在线动态灵活编组能力的地铁列车。[方法]针对现有灵活编组技术的不足点和成熟度,提出了... 详细信息

[目的]为了响应国家“双碳”政策号召,在不降低地铁服务质量,提高列车低峰时段的满载率,减少能量的浪费,地铁业界迫切期待研制出具备快速、高效、在线动态灵活编组能力的地铁列车。[方法]针对现有灵活编组技术的不足点和成熟度,提出了一种全新的基于无线通信的列车在线灵活编组技术。[结果及结论]详细介绍了该技术的工作原理、设备配置及其各自的功能,阐明了该技术的特点和优势,并对该技术的发展进行了展望。

关键词：地铁列车灵活编组无线通信系统方案系统组成