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极端气候场景下高水电占比西南电网电力交易保供体系构建

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电网技术 2024年

作者：文旭周全孙田杨洋毛锐文思傲北京电力交易中心有限公司国家电网有限公司西南分部

当前，新型电力系统建设，以水电为主大规模“靠天吃饭”清洁能源的接入，以及极端气候的频发，给西南电网电力可靠供应带来严峻挑战。首先，本文介绍了西南电网概况和电力市场运营格局。然后，从2022年夏季极端干旱高温少雨气候下，西... 详细信息

当前，新型电力系统建设，以水电为主大规模“靠天吃饭”清洁能源的接入，以及极端气候的频发，给西南电网电力可靠供应带来严峻挑战。首先，本文介绍了西南电网概况和电力市场运营格局。然后，从2022年夏季极端干旱高温少雨气候下，西南电网川渝地区电力保供事件出发，基于区域电网和市场化的双重视角，归纳总结了西南电网电力保供存在四方面问题：预警层级有限、保供周期较短、保供空间局限、保供资源单一，由此，提出了基于双层级、全周期、全空间、全资源（简称“一双三全”）理念的西南电网电力保供研究思路和研究框架。其次，系统构建了极端气候场景下西南电网电力交易保供体系，主要包括：1）提出了区域电网电力保供预警响应的概念及其等级确定方法，构建了“省级电网+区域电网”的双层级电力交易保供预警响应机制；2）提出了中长期省间可中断电力保供交易品种，构建了“中长期+现货+应急”全周期电力交易保供体系；3）提出了跨区、区内省间市场电力保供的理念，设计了大水电时空置换交易，构建了“跨区+区内省间+省内”的全空间电力交易保供体系；4）提出了负荷侧削峰省间中长期电力保供交易品种，构建了“发电侧+负荷侧”的全资源电力交易保供体系。最后，给出了上述研究成果在西南电网的工程案例，验证了所做研究的创新性和实用性；同时，也为大规模清洁能源并网后其他区域电网电力保供提供了新思路，具有普适性。

关键词：极端气候西南电网电力市场高水电占比电力保供

基于频谱图与时序成像的非侵入式负荷监测方法

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电力系统及其自动化学报 2024年第6期36卷 34-42页

作者：杨克新王小宇徐斌琚佳彬童力诸葛斌上海电力大学电气工程学院上海200090 国家电网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310015 国家电网浙江省电力有限公司桐庐供电公司杭州311599

针对在多种电器设备同时运行的场景下,当前非侵入式负荷监测方法存在分解困难的问题,本文提出了基于频谱图与时序成像的非侵入式负荷监测方法。首先进行负荷分解,利用频谱图变换原理将多种电器设备的聚合电流转换成频谱图矩阵,并通过词... 详细信息

针对在多种电器设备同时运行的场景下,当前非侵入式负荷监测方法存在分解困难的问题,本文提出了基于频谱图与时序成像的非侵入式负荷监测方法。首先进行负荷分解,利用频谱图变换原理将多种电器设备的聚合电流转换成频谱图矩阵,并通过词嵌入将频谱图矩阵变换到高维;然后通过k-均值聚类算法得到单个电器设备的频谱图矩阵并反变换为相应的时序电流;其次,进行负荷分类,将负荷分解得到的各类电器设备的时序电流转换为图像进行分类,分类模型为训练完成的深度神经网络模型。最后,利用公开数据集进行实验,结果表明所提方法具有较好的分解和分类效果。

关键词：非侵入式负荷监测频谱图时序成像深度学习深度残差神经网络

德国电力系统转型对我国新能源发展运行的启示

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电网技术 2024年第7期48卷 2884-2894,I0074页

作者：梁志峰礼晓飞郭琳润张金平清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 国家电网有限公司国家电力调度控制中心北京市西城区10003l 不详

德国能源转型起步早,2022年可再生能源装机容量占总装机容量之比达到了55%,在全世界处于领先地位。德国能源转型主要依靠发展新能源,德国能源转型过程中,其电力系统运行方式、电力市场交易和管理模式方面对我国新能源发展具有重要的借... 详细信息

德国能源转型起步早,2022年可再生能源装机容量占总装机容量之比达到了55%,在全世界处于领先地位。德国能源转型主要依靠发展新能源,德国能源转型过程中,其电力系统运行方式、电力市场交易和管理模式方面对我国新能源发展具有重要的借鉴意义。首先从管理、运行和基础设施3方面梳理德国电力系统发展的情况及主要特点;然后归纳了德国电力市场的交易机制和新能源参与市场模式;进而在新能源并网运行管理、技术标准制定、发电功率预测及市场机制4个方面,开展中国与德国对比分析;最后结合我国电网运行的实际情况,总结出未来新能源发展与运行的启示。

关键词：电力系统转型新能源分布式光伏调度运行电力市场

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MMC-HVDC系统直流侧非金属性短路故障电流计算方法

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电力自动化设备 2024年第3期44卷 187-194页

作者：王卓雅郝亮亮王乐和敬涵陈争光北京交通大学电气工程学院北京100044 国家电网有限公司北京100031

为研究基于模块化多电平换流器的高压直流输电(MMC-HVDC)系统直流侧短路电流的工程实用计算方法,基于金属性短路故障电流通用解析式,分析了MMC-HVDC系统发生非金属性短路故障时换流站放电电流的相互抑制作用以及放电回路的耦合机理,并... 详细信息

为研究基于模块化多电平换流器的高压直流输电(MMC-HVDC)系统直流侧短路电流的工程实用计算方法,基于金属性短路故障电流通用解析式,分析了MMC-HVDC系统发生非金属性短路故障时换流站放电电流的相互抑制作用以及放电回路的耦合机理,并基于所推导的解析表达式提出了故障电流的解耦计算方法。基于PSCAD/EMTDC对MMC-HVDC系统发生非金属性短路故障工况进行仿真分析,将仿真结果与解析计算值进行对比验证。搭建数字-物理混合仿真实验模型,在数字端和物理端分别设置短路故障,对比实验值与解析计算值。验证结果表明,所提故障电流计算方法能准确地表征MMC-HVDC系统直流侧非金属性短路故障电流的演变趋势。

关键词：模块化多电平换流器 MMC-HVDC 故障电流计算故障特性耦合机理非金属性故障

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新型电力系统平衡机理及演进过程研究

中国电机工程学报 2024年

作者：许涛王国春董昱王超李增辉国家电网有限公司

立足大电网运行实践，开展新型电力系统平衡机理及演进过程研究。构建了新型电力系统平衡基本方程和高级方程，提出了新型电力系统平衡的五个机理，揭示了新能源渗透率、新能源弃电率、系统调节能力等关键平衡要素间的关联关系；结合运... 详细信息

立足大电网运行实践，开展新型电力系统平衡机理及演进过程研究。构建了新型电力系统平衡基本方程和高级方程，提出了新型电力系统平衡的五个机理，揭示了新能源渗透率、新能源弃电率、系统调节能力等关键平衡要素间的关联关系；结合运行实践开展仿真测算和统计分析，验证了所提数学模型和平衡机理的准确性。在理论分析和仿真测算基础上，指出新型电力系统平衡的主要矛盾是不断增长的调节需求和有限的系统调节能力之间的矛盾，二者对比关系的变化构成了新型电力系统的平衡演进过程，指出新型电力系统发展将先后跨越“质变点”、“临界点”两个关键节点，对应三个主要发展阶段。最后，对新型电力系统后续发展建设方向进行了展望，提出相关建议。

关键词：新型电力系统平衡调节能力等效负荷新能源弃电率新能源渗透率

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电站设备状态评价与维修决策系统开发与应用

工业控制计算机 2024年第2期37卷 135-137页

作者：傅文才孙艳秋黄瑶钰赵佳璐司风琪国家电投集团江西电力有限公司景德镇发电厂江西景德镇333036 国家电投集团江西电力工程有限公司景德镇分公司江西景德镇333036 东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

为了解决电站设备在实际运行过程中因运行工况复杂导致难以对设备可靠性水平进行有效地分析评价,且电站设备在后续维修过程中存在临时性检修频繁、维修不足、维修过剩、盲目维修等问题,因此开发了一套电站设备状态评价与维修决策系统。... 详细信息

为了解决电站设备在实际运行过程中因运行工况复杂导致难以对设备可靠性水平进行有效地分析评价,且电站设备在后续维修过程中存在临时性检修频繁、维修不足、维修过剩、盲目维修等问题,因此开发了一套电站设备状态评价与维修决策系统。以机器学习作为算法支撑,结合热工专业知识建立基于数据驱动的热工过程模型,并利用该模型对现场运行设备进行实时在线状态监测和评估,为维修决策和故障诊断提供基础信息,对于科学指导发电辅助设备乃至机组运行管理和维修决策具有重要意义。

关键词：机器学习数据驱动建模故障诊断维修决策系统开发

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不同布置形式平单轴光伏支架颤振性能研究

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第5期51卷 106-113页

作者：牛华伟陈权姜东李红星湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司陕西西安710075

对1V和2V两类不同布置形式平单轴光伏支架开展缩尺比为1/6的弹性悬挂节段模型测振风洞试验,研究了倾角(-60°~60°)、阻尼水平和光伏组件之间有无间隙对结构颤振性能的影响.结果表明:1V在-30°~30°倾角下发生明显的扭转颤振,2V在±10... 详细信息

对1V和2V两类不同布置形式平单轴光伏支架开展缩尺比为1/6的弹性悬挂节段模型测振风洞试验,研究了倾角(-60°~60°)、阻尼水平和光伏组件之间有无间隙对结构颤振性能的影响.结果表明:1V在-30°~30°倾角下发生明显的扭转颤振,2V在±10°、±20°和±30°时发生明显的扭转颤振;对于两类支架,结构颤振临界无量纲风速随倾角绝对值的增大先减小后增大,最大差值超过3.87倍(1V)和2.45倍(2V),且相同工况下,负倾角颤振性能优于正倾角;建议选择0°作为结构大风保护角度;1V和2V结构颤振性能随阻尼比的增大而提升,但和2V相比1V颤振性能提升对于阻尼比更不敏感;光伏组件之间的间隙对结构颤振性能基本无影响.

关键词：平单轴光伏支架风洞试验颤振倾角阻尼比间隙

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省间电力现货交易运营技术

电力系统自动化 2024年第4期48卷 49-56页

作者：胡晨旭孙大雁关立陶洪铸罗治强常乃超中国电力科学研究院有限公司北京市100192 电力调度自动化技术研究与系统评价北京市重点实验室北京市100192 国家电网有限公司国家电力调度控制中心北京市100031

为支撑省间电力现货交易高效稳定运行,迫切需要研发适应省间电力现货交易特点的运营技术,实现各类市场协同高效运作。首先,介绍了省间电力现货交易的背景和交易机制,分析了市场运营面临的技术挑战,构建了省间电力现货交易运营功能框架,... 详细信息

为支撑省间电力现货交易高效稳定运行,迫切需要研发适应省间电力现货交易特点的运营技术,实现各类市场协同高效运作。首先,介绍了省间电力现货交易的背景和交易机制,分析了市场运营面临的技术挑战,构建了省间电力现货交易运营功能框架,设计了基于广域分布式并行技术的数据流。在此基础上,提出了广域协同交互技术、支撑全域双向交易的省间电力现货交易出清技术、基于模型重构的多阶段安全校核技术,以及基于模块柔性联动的全过程辅助决策分析技术等多项运营技术。最后,介绍了所述运营技术的工程应用情况,并结合未来电力现货市场演进方向,展望了需要进一步突破的运营技术。

关键词：省间电力现货交易功能架构协同运营市场出清运营辅助

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决策树覆冰预警方法在电力新兴产业下的应用

中国战略新兴产业 2024年第2期 147-149页

作者：蒋李亚王熹罗志文国家电投江西新能源发电分公司中国电建集团江西省电力设计院有限公司

导线覆冰是影响输电线路安全稳定运行的主要自然灾害之一，可能导致输电线路发生舞动、覆冰闪络、脱冰跳跃、断线甚至倒塔等多种事故，对电网安全构成严重的危害。因此有必要对输电线路覆冰情况进行提前预警，进而有针对性的提出相应的... 详细信息

导线覆冰是影响输电线路安全稳定运行的主要自然灾害之一，可能导致输电线路发生舞动、覆冰闪络、脱冰跳跃、断线甚至倒塔等多种事故，对电网安全构成严重的危害。因此有必要对输电线路覆冰情况进行提前预警，进而有针对性的提出相应的覆冰应对方案。本文采用江西省区域内气象站每日的气温、湿度、风速等气象参数以及相应的导线覆冰测量结果。通过基尼系数来衡量每个变量的信息量，选取基尼系数最小的变量作为最优分割属性，以该变量作为决策树的分支节点，继续进行上述分割，直至达到决策树终止分割条件，完成覆冰有无决策树模型建立过程。将气象参数导入覆冰有无决策树模型，对覆冰有无及其持续时间进行预测。通过预测值和实际值对比可知，覆冰有无的判定上，拟合度为91.8%，模型能满足预测精度要求；在导线覆冰持续时间上，实际结果显示三次导线覆冰过程持续时间分别1、2、6天，预测结果显示三次导线覆冰过程持续时间分别为1、3、6天，预测结果较为可靠。

关键词：决策树输电线路覆冰预警