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考虑气水打捆外送的气水协调双层优化模型

电网技术 2024年第7期48卷 2861-2872,I0070-I0073页

作者：杨威周松王富平李茜梅琦张安安袁川西南石油大学电气信息学院四川省成都市610500 中石油西南油气田公司天然气经济研究所四川省成都市610051 国网四川省电力公司四川省成都市610041

针对水电“丰多枯少”资源特性给电力系统调峰、输电通道利用率造成的挑战,提出一种考虑气水打捆外送的气水协调双层优化方法。首先,分析川渝地区气水融合发展策略,提出气水打捆外送模式;其次,建立考虑气水打捆外送的气水协调发电双层... 详细信息

针对水电“丰多枯少”资源特性给电力系统调峰、输电通道利用率造成的挑战,提出一种考虑气水打捆外送的气水协调双层优化方法。首先,分析川渝地区气水融合发展策略,提出气水打捆外送模式;其次,建立考虑气水打捆外送的气水协调发电双层优化模型。上层模型以考虑气电投资成本的系统年总利润最大化为目标,实现气水协调的容量优化配置,下层模型以年运营收益最大化为目标,实现气水协调优化运行;然后,采用混沌粒子群算法结合CPLEX求解器对模型进行求解,利用Shapley值法实现气水打捆外送的利润分配;最后,以某区域电力系统为例进行算例分析,结果表明所提模型可优化配置气电装机容量,实现气水协调优化运行,缓解水电季节性矛盾造成的调峰困境,提升外送通道利用率。

关键词：气水打捆气水协调发电容量配置双层优化

基于双向循环插补网络的分布式光伏集群时序数据耦合增强方法

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电网技术 2024年第7期48卷 2784-2794,I0042-I0048页

作者：廖若愚刘友波沈晓东高红均唐冬来刘俊勇四川大学电气工程学院四川省成都市610065 四川中电启明星信息技术有限公司四川省成都市610067

分布式光伏点多面广、局部渗透率高、安装环境复杂多变,真实可靠的量测数据是其性能分析、出力预测、运维调控的基础。然而,传感器故障和通信堵塞等因素会造成量测值缺失,恶化原始数据质量,进而影响配电网运行决策的准确性。传统数据修... 详细信息

分布式光伏点多面广、局部渗透率高、安装环境复杂多变,真实可靠的量测数据是其性能分析、出力预测、运维调控的基础。然而,传感器故障和通信堵塞等因素会造成量测值缺失,恶化原始数据质量,进而影响配电网运行决策的准确性。传统数据修复方法只考虑单一量测值的分布特征,忽略了多维时序数据的潜在耦合关系,修复精度有限。为此,该文提出一种基于双向多阶段循环插补网络和Seq2SeqAttention的时序数据耦合增强方法,改进了循环插补网络的结构,并引入衰减机制,能利用少量未缺失数据,潜在地挖掘原始数据的整体分布规律,一次性对多个光伏场站完成高质量数据修复。实验结果表明,所提方法在高比例缺失情况下仍有良好的修复性能,可明显增强分布式光伏集群的基础数据质量,提升电网运营商对光伏集群的细粒度感知能力。

关键词：缺失数据修复双向循环插补网络耦合时序数据分布式光伏集群

电力系统暂态电压稳定评估的混合智能特征双重筛选方法

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电网技术 2024年第4期48卷 1532-1542,I0044,I0046,I0047页

作者：王渝红朱玲俐赏成波李晨鑫杜婷郑宗生四川大学电气工程学院四川省成都市610065

含高比例新能源与直流接入的电力系统暂态电压稳定特征呈高维冗余性,影响基于数据驱动评估模型的效率和性能。为此,在构建一组适应含高比例新能源和直流接入场景的完备特征集合基础上,提出一种基于改进Relief算法和改进群智能优化算法... 详细信息

含高比例新能源与直流接入的电力系统暂态电压稳定特征呈高维冗余性,影响基于数据驱动评估模型的效率和性能。为此,在构建一组适应含高比例新能源和直流接入场景的完备特征集合基础上,提出一种基于改进Relief算法和改进群智能优化算法双重筛选的混合智能特征选择方法,以降低原始特征维度,提高模型稳定评估的效率和准确率。首先,通过时序分层处理对原始Relief算法进行时序改进,并利用该改进算法进行特征的有效性度量,以消除分类低效特征,得到降维后的初筛特征子集;随后,融合特征有效性度量值对群智能优化算法进行搜索性能增强。再以此增强算法为寻优策略,并以时序分类模型卷积门控循环单元(convolution gated recurrent unit,ConvGRU)为分类器,构成基于群智能优化算法的封装式特征选择方案,进一步实现特征子集寻优。最后,通过算例对比分析,该方法下高维特征维度能压缩80%以上,且所选特征子集能有效提高评估模型的准确率,验证该方法对于高维时序特征筛选处理的有效性及必要性。

关键词：暂态电压稳定评估特征选择 Relief算法群智能优化卷积门控循环单元

基于三次谐波注入的桥臂交替换流器子模块电容优化方法

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 165-176页

作者：王顺亮廖鑫张芮马俊鹏李金铭刘天琪四川大学电气工程学院四川省成都市610065

桥臂交替换流器(AAC)具有子模块数目少和电容小等优点,在交直流系统功率互联和柔性直流输电中具备广阔应用前景。针对AAC存在的固定调制度运行缺陷和工程应用子模块电容经济性问题,提出了一种基于三次谐波注入的AAC子模块电容优化方法... 详细信息

桥臂交替换流器(AAC)具有子模块数目少和电容小等优点,在交直流系统功率互联和柔性直流输电中具备广阔应用前景。针对AAC存在的固定调制度运行缺陷和工程应用子模块电容经济性问题,提出了一种基于三次谐波注入的AAC子模块电容优化方法和闭环控制策略。文中首先介绍了AAC的拓扑结构和运行原理,根据换流器能量平衡方程给出注入三次谐波后AAC的宽调制度运行条件,并设计了AAC的闭环控制策略;然后,基于子模块电压波动数学模型,建立了AAC的能量波动方程,能够精确生成不同调制度和功率因数角下的能量波动模型,定量分析了注入三次谐波后能够降低的能量波动峰值和子模块电容优化率,所提出的子模块电容优化方法和闭环控制策略在实现AAC宽调制度稳定运行的同时,注入的三次谐波不改变AAC能量平衡条件,最高能够降低AAC子模块电容大小为传统控制方式下的12.1%;最后,在电磁暂态仿真软件和StarSim半实物平台中搭建模型,验证了所提分析方法和控制策略的有效性。

关键词：高压直流输电桥臂交替换流器电容优化能量波动方程能量平衡移相导通

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偏远地区能源自洽系统源储容量协同配置方法

电网技术 2024年第5期48卷 2031-2042,I0065页

作者：伍峻杭刘继春吴沂洋四川大学电气工程学院四川省成都市610065

目前与风光新能源密切相关的城市源储容量配置研究较多,但在偏远地区进行源储容量配置具有显著不同的两个特点:一是普遍缺失气象历史数据,难以评估风、光时序运行特性;二是与主网联系薄弱,离网运行可能性较高。上述特点给偏远地区源储... 详细信息

目前与风光新能源密切相关的城市源储容量配置研究较多,但在偏远地区进行源储容量配置具有显著不同的两个特点:一是普遍缺失气象历史数据,难以评估风、光时序运行特性;二是与主网联系薄弱,离网运行可能性较高。上述特点给偏远地区源储容量配置带来了挑战,需要构建以自给自足为特征的能源自洽系统。为此提出一种基于风光自然资源评估且兼顾并/离网两个运行状态、以能量自给自足为主要目标的源-储双层优化配置策略。首先建立由太阳辐射强度和风速等资源禀赋确定的风光出力特性模型,并在此基础上构建风光出力典型时序场景集;然后建立包含风光、储能、电动汽车等在内的系统源-储-荷规划-运行双层容量优化配置模型,并提出相应模型转化和求解策略。其中,规划层以系统综合成本最小为优化目标,确定风电、光伏和储能配置容量;运行层基于并网和离网综合指标,实现兼顾并/离网两个状态的年运行成本最小以及并/离网指标最优的多目标优化。最后算例仿真结果证明了所提模型适用于偏远地区能源自洽系统,所得源储配置可减少系统对电网依赖,促进新能源就地消纳,减少负荷缺电损失。

关键词：偏远地区能源自洽可再生能源场景容量配置多目标进化算法

基于世界模型深度强化学习的含风电电力系统低碳经济调度

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电网技术 2024年第8期48卷 3143-3154,I0021-I0024页

作者：陈实朱亚斌刘艺洪罗欢臧天磊周步祥四川大学电气工程学院四川省成都市610065

通过调度手段提高发电侧风电等可再生能源利用率,降低常规火电机组的碳排放是实现双碳目标的重要手段。针对含风电电力系统的低碳经济运行问题,提出一种基于世界模型深度强化学习的调度方法。首先,计及碳交易成本与发电成本构建了系统... 详细信息

通过调度手段提高发电侧风电等可再生能源利用率,降低常规火电机组的碳排放是实现双碳目标的重要手段。针对含风电电力系统的低碳经济运行问题,提出一种基于世界模型深度强化学习的调度方法。首先,计及碳交易成本与发电成本构建了系统运行总成本最低的调度模型,采用基于世界模型的双延迟深度确定性策略梯度(twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3)算法求解系统各机组最优出力策略。该算法通过“因果Transformer”神经网络的自注意力机制和多层堆叠结构学习世界模型以等效真实环境,进一步结合TD3算法在世界模型决策空间中开展大规模探索,提高决策稳定性。以改进IEEE30节点系统为例,通过所提算法求解得到各机组发电策略,实现了含风电电力系统的低碳经济调度目标,表明该方法能有效提升风电消纳,减少系统碳排放量,降低运行成本。

关键词：可再生能源世界模型深度强化学习低碳经济运行

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考虑不同区域气象与地理条件差异的广域光伏电站规划

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电网技术 2024年第9期48卷 3653-3662,I0038,I0039-I0041页

作者：吴沂洋刘继春伍峻杭四川大学电气工程学院四川省成都市610065

目前全国各地正大力发展光伏发电,并有部分省份提出了全省光伏发电发展目标。与局部光伏电站规划相比,以全省这样的广域为规划范围会遇到气象信息难以获取、光伏出力难以估计、各地地理条件差异大等问题。为此提出了一种考虑地理与气象... 详细信息

目前全国各地正大力发展光伏发电,并有部分省份提出了全省光伏发电发展目标。与局部光伏电站规划相比,以全省这样的广域为规划范围会遇到气象信息难以获取、光伏出力难以估计、各地地理条件差异大等问题。为此提出了一种考虑地理与气象条件差异的广域光伏电站规划方法。针对各地气象条件差异,通过纬度、太阳位置等地理信息计算出任意地点任意时间的光照强度,再通过气象插值模型获得目标位置的其他气象信息,并构建了含注意力机制的长短期记忆网络模型,对各地单位光伏容量的光伏出力进行预测。针对各地地理条件差异,结合了预测得到的各地区单位光伏容量年发电量,计算了不同地理条件影响下单位光伏容量的占地面积和开发成本,考虑了不同位置的电网运行约束,构建了广域光伏电站规划模型。以某一典型省份为场景验证了所提方法的合理性和优越性。与只通过光照强度强弱决定光伏电站开发的方法相比,考虑地理与气象差异的规划方法所得到的发电量更高也更准确,并且为各地的光伏电站开发提供了参考。

关键词：气象条件地理条件光伏电站规划光伏出力预测长短期记忆网络

混合级联特高压直流输电线路纵联差动保护适应性分析

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电网技术 2024年第5期48卷 2170-2178,I0105-I0107页

作者：牟大林林圣李小鹏西南交通大学电气工程学院四川省成都市611756 国网四川省电力公司电力科学研究院四川省成都市610041

为探究现有高压直流输电线路纵联差动保护对混合级联特高压直流输电系统的适应性,结合混合级联特高压直流输电系统的运行方式,理论分析和仿真分析3种特殊运行方式下直流系统不同位置故障的故障特性和保护适应性。理论分析发现纵联差动... 详细信息

为探究现有高压直流输电线路纵联差动保护对混合级联特高压直流输电系统的适应性,结合混合级联特高压直流输电系统的运行方式,理论分析和仿真分析3种特殊运行方式下直流系统不同位置故障的故障特性和保护适应性。理论分析发现纵联差动保护适应性较好。仿真分析发现直流线路分布电容和逆变侧模块化多电平型换流器(modular multilevelconverter,MMC)控制特性影响在直流线路故障时直流线路电流延时自减值长时间处于波动状态,导致纵联差动保护长时间处于闭锁状态,此时,系统长时间承受MMC超大故障电流冲击。直流线路区外故障时整流侧与逆变侧直流电流差值的绝对值数值较大且长时间处于波动变化状态,纵联差动保护存在误动的风险。

关键词：混合级联特高压直流输电系统纵联差动保护适应性分析运行方式保护误动

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考虑负荷空间均衡和充电站合作博弈的快速充电定价机制

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 190-200页

作者：杨帅戴朝华郭爱叶圣永西南交通大学电气工程学院四川省成都市611756 国网四川省电力公司经济技术研究院四川省成都市610041

为了平衡快速充电负荷空间分布,提高电动汽车用户充电满意度,提出考虑负荷空间均衡和充电站合作博弈的快速充电动态定价机制。首先,通过实际订单数据逆地理编码得到出行概率转移矩阵,结合路网模型和速度-流量模型建立电动汽车充电负荷... 详细信息

为了平衡快速充电负荷空间分布,提高电动汽车用户充电满意度,提出考虑负荷空间均衡和充电站合作博弈的快速充电动态定价机制。首先,通过实际订单数据逆地理编码得到出行概率转移矩阵,结合路网模型和速度-流量模型建立电动汽车充电负荷时空分布模型;然后,考虑用户主观意愿,建立计及用户偏好的充电站选择决策模型,模拟用户对于充电站选择的理性决策行为;最后,以充电站节点负荷均衡性为目标,建立区域内快速充电站合作模式下的动态定价博弈模型,通过迭代算法求解均衡值,并利用Shapley值法对合作联盟所得剩余收益进行分配。仿真实例表明,所提快速充电站动态定价策略能有效降低充电站节点的负荷方差,提高充电桩利用率和充电站收益,并减小用户排队时间,提高用户满意度。

关键词：电动汽车快速充电负荷快速充电站动态定价负荷空间优化合作博弈 Shapley值