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考虑新能源不确定性的电气热耦合系统分布鲁棒优化调度

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：刘升吕闫李理张再驰沙立成中国电力科学研究院有限公司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

在高比例新能源渗透的背景下，电气热耦合系统能提升能源利用效率，降低碳排放，是助力“双碳”目标的有效途径之一。论文针对考虑新能源不确定性的电气热耦合系统分布鲁棒优化调度开展研究。首先，结合Wasserstein度量与矩信息构建复... 详细信息

在高比例新能源渗透的背景下，电气热耦合系统能提升能源利用效率，降低碳排放，是助力“双碳”目标的有效途径之一。论文针对考虑新能源不确定性的电气热耦合系统分布鲁棒优化调度开展研究。首先，结合Wasserstein度量与矩信息构建复合模糊集，以剔除分布鲁棒模糊集中极端分布信息，提升调度的经济性与可靠性；其次，结合复合模糊集与联合机会约束，建立考虑碳排放约束的电气热耦合系统分布鲁棒调度模型，以充分考虑新能源不确定性的同时限制系统碳排放。然后，提出一种基于对偶定理与McCormick包络的联合机会约束与目标函数转化方法，将分布鲁棒模型转为确定性线性调度模型；最后，通过算例仿真表明，提出的分布鲁棒联合机会约束模型，能够将成本降低10.04%，并且将总碳排放量降低27.9%。

关键词：分布鲁棒优化机会约束低碳经济调度不确定性

基于运行数据的风电场风速传感器运行品质评价方法及应用

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电工技术学报 2024年第13期39卷 4188-4203页

作者：李阳沈小军杨伟新张扬帆同济大学电气工程系上海200092 国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京100045

风电场风速传感器运行的可靠性和稳定性是机组高效发电和安全运行的关键,精准识别风速传感器的失稳和失准等缺陷模式,客观地描述其运行品质对于风电场提寿增效意义重大。该文对风电场风速传感器运行品质评价展开研究,围绕运行、测量、... 详细信息

风电场风速传感器运行的可靠性和稳定性是机组高效发电和安全运行的关键,精准识别风速传感器的失稳和失准等缺陷模式,客观地描述其运行品质对于风电场提寿增效意义重大。该文对风电场风速传感器运行品质评价展开研究,围绕运行、测量、抗扰动等维度,建立风速传感器运行品质标签架构、量化规则和评价模型,提出基于数据驱动的多维标签应用体系,挖掘风电场风速传感器的扰动敏感度、韧性、性能演化趋势、集群特征,为辨识设备的运行态势提供一套精细化数学建模方法。以某风电场运行数据为研究对象,对所提的运行品质评价体系及应用策略进行阐述,验证所提方法在风电场主动运检和精益化管理方面的工程应用价值。

关键词：风电场风速传感器运行数据运行品质评价体系

基于DWT-Informer的台区短期负荷预测

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电测与仪表 2024年第3期61卷 160-166,191页

作者：李甲祎赵兵刘宣刘兴奇中国电力科学研究院有限公司北京100192

电力负荷预测是确保电力系统安全高效运行的关键任务,针对台区短期电力负荷预测这一关键问题,该文章研究了电气特性数据处理和Informer模型优化的新方法。文章通过离散小波变换(DWT)对电流数据进行降噪处理,同时使用Prophet模型提取时... 详细信息

电力负荷预测是确保电力系统安全高效运行的关键任务,针对台区短期电力负荷预测这一关键问题,该文章研究了电气特性数据处理和Informer模型优化的新方法。文章通过离散小波变换(DWT)对电流数据进行降噪处理,同时使用Prophet模型提取时序特征优化输入数据;并采用Informer的稀疏自注意力机制和自注意力蒸馏,增强了模型的特征捕捉和预测速度。实例数据验证表明,经过DWT和Prophet特征提取后的模型在各项相同的指标下均优于原始模型,验证了DWT-Informer模型在数据预处理和模型优化方面均取得了显著的性能提升。

关键词：电力系统短期负荷预测时序特征小波变换 Informer

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计及短期运行灵活性的城市能源系统扩展规划

上海交通大学学报 2024年第5期58卷 659-668页

作者：卫志农杨立陈胜马骏超彭琰费有蝶河海大学能源与电气学院南京211100 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014

城市是能源消费与碳排放的主力.在“双碳”背景下,促进城市能源系统低碳转型已成为当前城市规划的首要任务.然而,在新能源出力占比增加的同时,系统的灵活性需求也随之增加.为此,提出一种考虑长短期不确定性的城市能源系统扩展规划模型,... 详细信息

城市是能源消费与碳排放的主力.在“双碳”背景下,促进城市能源系统低碳转型已成为当前城市规划的首要任务.然而,在新能源出力占比增加的同时,系统的灵活性需求也随之增加.为此,提出一种考虑长短期不确定性的城市能源系统扩展规划模型,涵盖电、气、热多种能源形态,在规划的层面计及实时运行阶段的不确定性及运行灵活性,并采用随机优化方法进行求解.模型考虑新能源机组和能源枢纽中各类能源转换设备的容量扩建,通过施加碳排放配额约束来确保达成碳减排目标.算例结果表明,该模型能有效提高城市能源系统的经济性和新能源消纳率,并且可以满足不同的碳减排需求.

关键词：城市能源系统碳排放配额短期运行灵活性扩展规划能源枢纽

计及全周期时序特性的微电网源储优化设计方法

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上海交通大学学报 2024年

作者：王萧博贾勇勇李铮李文博贾宇乔李华瑞朱鑫要国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

针对大容量储能优化设计对优化周期时间长度和时间尺度精细度的要求，本文提出了一种计及全周期时序特性的微电网源储优化设计方法。该方法通过计及时序特征的聚类算法从两个维度上削减运行场景的数据量，所得典型场景可保留原始数据中... 详细信息

针对大容量储能优化设计对优化周期时间长度和时间尺度精细度的要求，本文提出了一种计及全周期时序特性的微电网源储优化设计方法。该方法通过计及时序特征的聚类算法从两个维度上削减运行场景的数据量，所得典型场景可保留原始数据中的所有时间顺序信息。以此为基础，建立包含双时间序列的微电网源储优化设计模型。保序时间序列用于全优化周期约束，保证模型求解准确性；削减时间序列用于不需要考虑时间顺序的其它约束，降低模型复杂度。仿真结果表明，在保持相同模型复杂度的情况下，所提方法的源储优化结果相比于现有其它方法更准确，且方法对大容量储能优化准确性的提升明显，氢储能容量优化误差降低了16%以上。

关键词：时序特性典型运行场景可再生能源大容量储能容量优化

考虑载波相位的并网逆变器多机并联系统建模与环流产生机理分析

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高电压技术 2024年

作者：郑仙史明明喻建瑜费骏韬谢文强国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

为了探究分布式发电系统中多台并网逆变器并联运行时由于载波相位异步导致的环流谐振问题，提出了一种考虑载波相位的并网逆变器多机并联系统建模与稳定性分析方法。首先，使用了小信号扰动法建立了考虑正弦脉宽调制(sinusoidal pulse w... 详细信息

为了探究分布式发电系统中多台并网逆变器并联运行时由于载波相位异步导致的环流谐振问题，提出了一种考虑载波相位的并网逆变器多机并联系统建模与稳定性分析方法。首先，使用了小信号扰动法建立了考虑正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation， SPWM)环节边带效应影响的并网逆变器两频率模型，分析了载波相位对并网逆变器多机并联系统中环流的影响。当并网逆变器载波相位不一致时，系统中会存在环流。接着，在两频率模型的基础上使用广义奈奎斯特判据分析了弱电网下并网逆变器多机并联系统环流的稳定性。分析结果表明：所提的分析方法可以准确分析并网逆变器多机并联系统环流产生机理和稳定性，为分布式发电系统的稳定运行、故障分析与更进一步研究打下基础。

关键词：并网逆变器多机并联弱电网两频率模型载波相位环流

次/超同步间谐波影响下PMU基频测量误差机理分析及抑制方法

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电力系统自动化 2024年

作者：许苏迪袁宇波王晨清李娟李鹏高磊国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

高比例新能源和高比例电力电子设备使电网中产生了大量的次/超同步间谐波，导致同步相量测量装置的基波频率出现较大测量偏差，影响各类频率应用的有效性。因此，文中提出了一种次/超同步间谐波影响下基波频率测量误差机理分析及其抑制... 详细信息

高比例新能源和高比例电力电子设备使电网中产生了大量的次/超同步间谐波，导致同步相量测量装置的基波频率出现较大测量偏差，影响各类频率应用的有效性。因此，文中提出了一种次/超同步间谐波影响下基波频率测量误差机理分析及其抑制方法。首先，建立了频率测量算法的频域特性模型，基于此推导了单个间谐波和对称次/超同步间谐波影响下的基波频率振荡数学模型，揭示了间谐波干扰下的基频测量误差机理。其次，根据频率的振荡行为，建立了多分量叠加的拟合模型，提出了基于傅里叶变换和最小二乘法的短时窗频率振荡分量抑制方法，大幅降低了基波频率偏差。最后，仿真和现场录波数据测试表明，与抑制前误差相比，所提方法极大降低了频率测量误差。

关键词：新型电力系统基波频率测量次/超同步间谐波相量测量装置同步相量测量

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智能物联电能表扩展功能模组设计

电测与仪表 2024年第4期61卷 192-197页

作者：段晓萌王爽王晔中国电力科学研究院有限公司北京100192

在能源转型和数字化革命的大背景之下,仅具备传统计量、收费、通信功能的智能电能表,已经无法支撑能源互联网快速发展带来的迫切需求。文中设计了一款具备硬件扩展功能的智能物联电能表,通过采用多芯、模组化的理念,设计各类模组的标准... 详细信息

在能源转型和数字化革命的大背景之下,仅具备传统计量、收费、通信功能的智能电能表,已经无法支撑能源互联网快速发展带来的迫切需求。文中设计了一款具备硬件扩展功能的智能物联电能表,通过采用多芯、模组化的理念,设计各类模组的标准化接口,为扩展功能模组提供电源、通信接口以及原始采样数据,可满足电力用户多样化的应用需求。以需要开展电能质量分析的应用场景为例,设计了智能物联电能表用电能质量监测模组,并通过试验验证了扩展功能模组的功能及数据监测的准确性。

关键词：能源互联网智能物联电能表扩展功能模组电能质量监测

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车网互动技术激励机制演化分析

上海交通大学学报 2024年

作者：潘益王明深缪惠宇袁晓冬韩华春国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

电动汽车（Electric Vehicle，EV）可以为电力系统的灵活运行提供重要支持，其中车网互动（Vehicle-to-Grid，V2G）模式是电动汽车参与电网调频调压的重要方式。然而V2G的市场化进程至今较为缓慢，缺乏有效的市场运行机制，使得大规模... 详细信息

电动汽车（Electric Vehicle，EV）可以为电力系统的灵活运行提供重要支持，其中车网互动（Vehicle-to-Grid，V2G）模式是电动汽车参与电网调频调压的重要方式。然而V2G的市场化进程至今较为缓慢，缺乏有效的市场运行机制，使得大规模电动汽车难以参与到电网辅助服务。本文创新性地提出了一种电力监管部门、电力公司和电动汽车三方演化博弈模型，探究政-企-车各利益主体的策略选择对V2G市场运行的影响，以期找到促进V2G模式发展的长期演化的政府补贴机制和电价机制。为研究三方演化博弈中多个策略均衡点的稳定性，建立了该博弈的复制者动态方程，并利用李雅普诺夫稳定性理论分析了均衡点的稳定性，给出了促进V2G发展的补贴额度。最后，通过对我国上海市实际电价的仿真分析界定了可以促使电动汽车参与V2G模式的政府补贴系数区间和电价区间，为电力监管部门与电力公司制定补贴、定价策略提供理论支撑。

关键词：演化博弈电动汽车车网互动演化稳定策略