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新型电力系统环境下煤电与新能源等多元资源协调优化运行及其挑战

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电网技术 2024年第8期48卷 3105-3113,I0004,I0005页

作者：孙大雁耿建杨胜春张粒子杨军峰乌晓江牟树君史磊夏秋国家电网有限公司国家电力调度控制中心北京市西城区100031 中国电力科学研究院有限公司江苏省南京市210003 华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 上海交通大学机械与动力工程学院上海市闵行区200000 北京低碳清洁能源研究院北京市昌平区102211 国网宁夏电力有限公司宁夏回族自治区银川市750000

我国新能源装机规模最大、且持续高速发展,电网运行面临新能源消纳与电力保障供应的双重挑战,需多方位提升系统灵活性,构建新型供给消纳体系,促进资源优化配置。立足我国电源结构和新能源快速发展态势,提出和分析了五大关键技术:煤电与... 详细信息

我国新能源装机规模最大、且持续高速发展,电网运行面临新能源消纳与电力保障供应的双重挑战,需多方位提升系统灵活性,构建新型供给消纳体系,促进资源优化配置。立足我国电源结构和新能源快速发展态势,提出和分析了五大关键技术:煤电与新能源灵活性运行能力提升技术、柔性电-氢-化系统集成设计与运行控制优化技术、多资源互补优化调度运行技术、容量和新型辅助服务市场机制及出清技术、煤电与新能源综合调节和优化运行系统应用技术,促进煤电与新能源的协调发展,推动构建适应我国国情的新能源供给消纳体系建设,推动电力系统的转型升级。

关键词：新型电力系统多元灵活资源优化调度灵活调节能力

基于随机森林和支持向量回归的风力发电预测算法

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热能动力工程 2024年第5期39卷 143-149页

作者：彭嘉宁徐鹤勇国网宁夏电力有限公司宁夏电力调度控制中心宁夏银川750001

为实现精确的风能出力预测,保障风力发电系统稳定并网,提出了一种基于随机森林模型和支持向量回归模型的精确风力发电功率预测算法。该算法以回归树和随机森林模型为基础,对风力发电影响因素进行特征重要性评估;基于特征筛选理论,构建... 详细信息

为实现精确的风能出力预测,保障风力发电系统稳定并网,提出了一种基于随机森林模型和支持向量回归模型的精确风力发电功率预测算法。该算法以回归树和随机森林模型为基础,对风力发电影响因素进行特征重要性评估;基于特征筛选理论,构建最优特征集合;使用最优特征集合输入支持向量回归模型,实现风力发电功率的预测。为验证算法的有效性,使用实测数据开展实验分析。实验结果表明:相比于单独使用随机森林模型,本文算法大幅提高了预测精度,平均绝对误差降低了19.67%;相比于长短时神经网络模型,本文算法在保持同样高精度的同时,大幅降低了模型复杂度以及所需的训练时间。本文算法能够实现风力发电功率精确预测,具有较为重要的理论和实际意义。

关键词：风力发电功率预测支持向量回归随机森林模型

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面向输电线路的空中机器人应急巡检研究

机械设计与制造 2024年第5期399卷 345-350页

作者：曾瑛王翌雪周振宇广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东广州510000 华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

面对应急通信下的电力巡检难题,提出了一种基于5G无线网络的空中机器人应急巡检方法。首先,阐述了空中机器人在5G无线网络下的工作原理,将应急巡检分为轨迹规划和轨迹跟踪控制。接着,利用改进的萤火虫算法来实现空中机器最优轨迹规划,... 详细信息

面对应急通信下的电力巡检难题,提出了一种基于5G无线网络的空中机器人应急巡检方法。首先,阐述了空中机器人在5G无线网络下的工作原理,将应急巡检分为轨迹规划和轨迹跟踪控制。接着,利用改进的萤火虫算法来实现空中机器最优轨迹规划,保证应急巡检的快速性。同时,将空中机器人动力学模型分为位置与姿态两个子系统,引入基于RBF神经网络的自适应控制策略来设计抗干扰轨迹跟踪控制器。最后,通过应急电力巡检仿真算例对这里所提方法的有效性进行了验证。仿真结果表明:(1)改进的萤火虫算法能帮助空中机器人快速规划出一条可飞航迹;(2)所设计的控制器比线性自抗扰控制器具有更好的轨迹跟踪控制性能;(3)所提方法能保证电力巡检空中机器人在5G无线网络框架下对故障区域做出快速有效的应急响应,具有一定的工程参考价值。

关键词：空中机器人电力巡检航迹规划自适应控制萤火虫算法 5G无线网络

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基于暂态零序导纳值的谐振接地系统单相接地故障选线方法

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南方电网技术 2024年

作者：吴江雄郑茂然王欣李海锋罗会洪华南理工大学电力学院中国南方电网电力调度控制中心广西电网有限责任公司桂林供电局

谐振接地系统削弱了故障线路和非故障线路的零序特征差异，为此提出了一种基于暂态零序导纳值的谐振接地系统选线方法。首先从理论上推导了单相接地故障下故障线路和非故障线路的暂态零序导纳公式，比较两者的特征差异。在此基础上，构... 详细信息

谐振接地系统削弱了故障线路和非故障线路的零序特征差异，为此提出了一种基于暂态零序导纳值的谐振接地系统选线方法。首先从理论上推导了单相接地故障下故障线路和非故障线路的暂态零序导纳公式，比较两者的特征差异。在此基础上，构建了基于暂态零序导纳最大均值指标的单相接地故障选线方法。最后，基于PSCAD/EMTDC软件，对所提方法的性能进行了全面的验证和测试。结果表明，本方法具有耐受过渡电阻能力强的优势，仅需计算故障后半个工频周期内的暂态零序导纳，计算量小、速度快、易于实现。同时，在噪声干扰、电流互感器反接、网络拓扑结构变化、线路参数变化、采样频率变化等干扰因素下仍有较高的选线准确度。

关键词：单相接地故障故障选线暂态零序导纳谐振接地系统

抑制新能源次/超同步振荡的SVG鲁棒自适应控制参数设计方法

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电力自动化设备 2024年第8期44卷 160-167页

作者：邢纪奎袁辉代江李诗旸陈雁刘明顺辛焕海浙江大学电气工程学院浙江杭州310023 贵州电网有限责任公司电力调度控制中心贵州贵阳550000 南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510663

现有抑制新能源次/超同步振荡的静止无功发生器(SVG)控制设计方法大多针对单一运行场景,难以确保运行工况变化下系统的小干扰鲁棒稳定性。为此,提出了一种抑制新能源次/超同步振荡的SVG鲁棒自适应控制参数设计方法。论证了短路比(SCR)... 详细信息

现有抑制新能源次/超同步振荡的静止无功发生器(SVG)控制设计方法大多针对单一运行场景,难以确保运行工况变化下系统的小干扰鲁棒稳定性。为此,提出了一种抑制新能源次/超同步振荡的SVG鲁棒自适应控制参数设计方法。论证了短路比(SCR)可用于评估运行工况变化下含SVG的新能源并网系统小干扰稳定裕度;基于短路比分析方法,发现了代表系统小干扰稳定性最差的关键运行工况;基于H_(∞)控制理论,提出了一种关键运行工况下SVG控制参数鲁棒自适应设计方法。该方法能确保含SVG的新能源并网系统在运行工况变化下系统的小干扰鲁棒稳定性。

关键词：新能源设备静止无功发生器短路比小干扰鲁棒稳定性 H_(∞)控制

考虑保护启动信息的电网故障诊断解析模型及告警方法

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现代电力 2024年第3期41卷 401-411页

作者：曹祺肖仕武焦邵麟周放歌新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东省广州市510032

当高压电网发生故障时,在关键保护或断路器元件出现误动或信息误报、漏报时,现有故障诊断解析模型会出现误判。为解决这一问题,提出考虑保护启动信息的电网故障诊断解析模型及告警方法。首先,在传统故障诊断解析模型的基础上,增加了保... 详细信息

当高压电网发生故障时,在关键保护或断路器元件出现误动或信息误报、漏报时,现有故障诊断解析模型会出现误判。为解决这一问题,提出考虑保护启动信息的电网故障诊断解析模型及告警方法。首先,在传统故障诊断解析模型的基础上,增加了保护期望启动状态与实际状态差异值,构建了考虑保护启动信息的电网故障诊断适应度函数,并基于粒子群算法进行寻优计算,得到故障元件,解决了关键保护或断路器元件出现误动作或信息误报、漏报时诊断错误的问题。然后,基于所得到的故障元件,利用保护启动信息生成保护启动层级图,对启动异常的保护进行告警。最后,利用推理链的方法对整个故障过程进行完整解析。新解析模型的灵敏度和准确度与传统方法相比有较大提升,且考虑保护启动信息的保护告警方法能对启动信息异常的保护进行提前告警,具有良好的应用前景。

关键词：故障诊断解析模型高压电网启动信息保护告警

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基于改进生成对抗网络场景生成的长-短期储能优化配置

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高电压技术 2024年第3期50卷 1131-1144,I0016-I0020页

作者：王成磊匡熠濮永现唐岚黄力文束洪春昆明理工大学电力工程学院昆明650051 云南电网有限责任公司电力调度控制中心昆明650000 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司昆明650000

占比不断提高的新能源对新型电力系统的灵活性调节能力提出了新需求。为此,提出了一种长-短期储能优化配置方法,通过短时功率与长期电量的双重调节来保障系统的多时间尺度灵活性调节能力。首先,提出了一种基于改进生成对抗网络的风光联... 详细信息

占比不断提高的新能源对新型电力系统的灵活性调节能力提出了新需求。为此,提出了一种长-短期储能优化配置方法,通过短时功率与长期电量的双重调节来保障系统的多时间尺度灵活性调节能力。首先,提出了一种基于改进生成对抗网络的风光联合出力场景生成方法,通过加入月份标签信息对风光出力的边界进行准确刻画;其次,综合考虑不同类型储能的技术特点,提出一种长-短期储能的运行配合策略;最后,建立了兼顾经济性和灵活性双重目标的长-短期储能配置双层优化模型,通过对上下层模型的不断优化迭代得到最优储能配置方案。以改进的IEEE-RTS 24节点系统为例进行验证,研究结果表明所提方法可有效提升高渗透率电力系统的灵活性与经济性。

关键词：可再生能源不确定性生成对抗网络储能配置运行策略场景生成

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计及自适应阶梯碳势-碳价与供需双响应基于主从博弈的综合能源系统低碳经济调度

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电网技术 2024年第7期48卷 2702-2714,I0004,I0005,I0006,I0007,I0008,I0009页

作者：余洋吴千霍宇航高世轩夏雨星蔡新雷新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学(保定)) 河北省保定市071003 河北省分布式储能与微网重点实验室(华北电力大学(保定)) 河北省保定市071003 广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东省广州市510600

针对碳流视角下综合能源系统(integrated energy system,IES)低碳化调度潜能挖掘不充分和用能侧碳排放责任承担不足的问题,提出了计及自适应阶梯碳势-碳价与供需双响应基于主从博弈的IES低碳经济调度策略。首先,设计自适应阶梯碳势-碳... 详细信息

针对碳流视角下综合能源系统(integrated energy system,IES)低碳化调度潜能挖掘不充分和用能侧碳排放责任承担不足的问题,提出了计及自适应阶梯碳势-碳价与供需双响应基于主从博弈的IES低碳经济调度策略。首先,设计自适应阶梯碳势-碳价模型,并构建基于能量枢纽矩阵标准化模型的IES碳流模型,获取用户侧各能源负荷节点碳势,进而完成碳势分级下碳价区间的划分;其次,兼顾源荷两侧的灵活调整及响应机制,建立用户侧参与的IES主从博弈低碳经济调度模型,上层IES运营商通过制定动态变化的负荷节点碳势-碳价,引导下层用户聚合商低碳化用能;最后,提出改进霜冰优化算法(improved rime optimization algorithm,IRIME),利用其独特阶梯式逐步搜索策略与主从博弈迭代过程相贴合的特性,并改进权重系数设计与选择策略,实现主从博弈模型的高精度、快速求解。仿真结果表明:所提自适应阶梯碳势-碳价模型提升了用户侧的碳势感知能力,与阶梯型碳排放固定碳价模型相比可进一步降低4.76%的碳排放量,结合供需双响应机制可提高1.13%的IES运营商收益和降低0.81%的用户聚合商成本;IRIME提升了模型求解的快速性,同时改善了主体间博弈结果的均衡性;所提调度策略实现了碳排放责任的流动转移与两主体间的协同低碳经济运行。

关键词：综合能源系统碳排放流自适应阶梯碳势-碳价供需双响应主从博弈

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城市弹性电网极端灾害防御与恢复技术

供用电 2024年第8期41卷 15-24,53页

作者：荣烜曼别朝红黄玉雄叶宇鑫李更丰西安交通大学陕西西安710049 广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东广州510220

随着“双碳”目标的提出和推进,城市电网作为电力保障的重要环节,逐渐呈现出新的形态。分布式能源大规模接入、电力电子设备广泛应用和可控负荷推广使用,使得城市电网能源生产、传输、消费方式发生深刻变化。近年来,极端灾害频发,对城... 详细信息

随着“双碳”目标的提出和推进,城市电网作为电力保障的重要环节,逐渐呈现出新的形态。分布式能源大规模接入、电力电子设备广泛应用和可控负荷推广使用,使得城市电网能源生产、传输、消费方式发生深刻变化。近年来,极端灾害频发,对城市电网产生严重威胁,亟须建设城市弹性电网,从灾前规划、灾中运行、灾后恢复各个环节提升城市电网应对极端灾害的能力。首先,从城市弹性电网特征出发,分析城市电网弹性研究现状以及评估、规划、调度和恢复等方面所面临的挑战;然后,针对城市弹性电网4类核心技术,总结城市弹性电网极端灾害防御与恢复关键问题及核心方法,介绍我国城市电网弹性提升建设实践;最后,对城市弹性电网极端灾害防御与恢复技术发展路径进行展望。

关键词：城市电网弹性评估弹性电网优化规划负荷恢复