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共享型虚拟电厂风险调度与电能共享机制

电力系统自动化 2024年第18期48卷 104-114页

作者：马雨彤张春雁窦真兰王玲玲蒋传文王素电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市200240 国网上海市电力公司上海市200023

随着需求侧资源开发力度持续加大和电力市场机制不断完善,需求侧分散的灵活性资源将在电力调度与交易中扮演更重要的角色。虚拟电厂的建设为需求侧资源管理和利用提供了新思路,同时,电能共享因其能够促进区域电力平衡和提升电力系统灵... 详细信息

随着需求侧资源开发力度持续加大和电力市场机制不断完善,需求侧分散的灵活性资源将在电力调度与交易中扮演更重要的角色。虚拟电厂的建设为需求侧资源管理和利用提供了新思路,同时,电能共享因其能够促进区域电力平衡和提升电力系统灵活性而备受关注。为此,文中对基于虚拟电厂的电能共享交易机制进行了研究。首先,提出了共享型虚拟电厂概念,并建立其与新能源场站的电能共享框架;其次,考虑新能源出力不确定性,基于最小-最大后悔值法建立共享联盟风险调度模型;然后,基于一致性理论推导出共享电能价格机制;最后,基于改进的IEEE 33节点系统进行算例分析。结果表明,所提调度方法与交易机制能够提高用户侧资源利用效率、促进新能源消纳与电网区域供需平衡。

关键词：电能共享虚拟电厂最小-最大后悔值法一致性算法

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考虑多能互补灵活性和用户低碳意愿的区域综合能源系统鲁棒优化调度

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电网技术 2024年第7期48卷 2691-2701,I0001,I0002,I0003页

作者：熊展王素王玲玲蒋传文周士超郭明星兰莉吴恩琦电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 国网上海市电力公司经济技术研究院上海市徐汇区200233

为了解决区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)中由于新能源出力不确定性和多能负荷波动所导致的灵活性不足问题,该文提出了一种考虑多能互补灵活性和用户低碳意愿的鲁棒优化方法。首先,计及新能源出力与负荷的共... 详细信息

为了解决区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)中由于新能源出力不确定性和多能负荷波动所导致的灵活性不足问题,该文提出了一种考虑多能互补灵活性和用户低碳意愿的鲁棒优化方法。首先,计及新能源出力与负荷的共同影响,通过净负荷波动来刻画RIES电力子系统灵活性需求。为了计及用户低碳意愿对新能源消纳的影响,分别构建用户购买普通和零碳电能的效用函数。考虑多能耦合设备的灵活备用容量,建立包含多能灵活性供需平衡约束的目标为RIES总运行成本最小及用户总效用最大的三层鲁棒优化调度模型。引入设备最优运行区间对模型内时间耦合约束进行解耦,并采用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件和嵌套列与约束生成(nested column and constraints generation,NC&CG)算法进行求解。算例分析表明,所提模型可提升RIES运行的灵活性,促进新能源消纳,实现了RIES的低碳经济运行。

关键词：区域综合能源系统运行灵活性优化调度用户低碳意愿鲁棒优化

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大规模变频空调的可信聚合优化与自适应分散协调方法

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电力系统自动化 2024年第16期48卷 109-122页

作者：董联鑫范帅王治华郏琨琪何光宇电力传输与功率变换教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市200240 上海非碳基能源转换与利用研究院上海市200240 国网上海市电力公司电力调度控制中心上海市200122 国网上海市区供电公司上海市200080

变频空调(IAC)可观的调节潜力使其成为电力系统的重要灵活性资源,但其海量、异质和隐私敏感的特点使得集中式调控实施性不佳。现有的弱中心化方法较为关注计算效率的提高,对结果的可行性和解聚合的自适应性考虑不足,极易导致实际负荷分... 详细信息

变频空调(IAC)可观的调节潜力使其成为电力系统的重要灵活性资源,但其海量、异质和隐私敏感的特点使得集中式调控实施性不佳。现有的弱中心化方法较为关注计算效率的提高,对结果的可行性和解聚合的自适应性考虑不足,极易导致实际负荷分配越界且收敛困难。因此,首先基于IAC物理模型,通过构建保守能量场景得到个体可信边界,以保证集群调度曲线始终处于可调范围内。然后,为了敏捷地分配负荷,提出基于分层分散式架构的自适应解聚合策略,使集群在各时段精确跟踪调度目标并最小化效用损失。其控制过程轻量、无参数化,且仅需极少迭代即可快速得到可行次优解;数据经分层汇总后实现降维,避免了个体隐私泄露,更具实施性。最后,为进一步挖掘实时调节潜力,利用IAC集群进行三相负载均衡,开创了应用场景,并通过“迭代即调整”方式平抑负荷与光伏波动,实现能量优化、分配、平衡的完整统一。算例结果验证了所提方法的高效性,为海量IAC的灵活性挖掘提供了新思路。

关键词：变频空调负荷集群聚合优化自适应分散控制需求响应虚拟电厂

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户内高压开关设备操动机构润滑脂选用研究

润滑与密封 2024年第8期49卷 182-188页

作者：邓先钦黄雄健周谷亮丁敏杨杰徐鹏周群庄亮国网上海市电力公司电力科学研究院上海200092 国网上海市电力公司市北供电公司上海200072 国网上海市电力公司上海200122 上海润凯油液监测有限公司上海201206

高压开关是电力系统中最为重要的开关设备,其操动机构的润滑是影响开关运行的重要因素。通过分析操动机构典型零部件的机械结构特性、工况、摩擦种类以及其润滑需求,提出适合的润滑脂品种。利用模型和机器学习对提出的润滑脂的极压性能... 详细信息

高压开关是电力系统中最为重要的开关设备,其操动机构的润滑是影响开关运行的重要因素。通过分析操动机构典型零部件的机械结构特性、工况、摩擦种类以及其润滑需求,提出适合的润滑脂品种。利用模型和机器学习对提出的润滑脂的极压性能和寿命进行预测,利用S-N曲线近似估计和可靠性计算方法对该润滑脂润滑下操动机构的磨损量进行预测,验证了提出的润滑脂满足操动机构的润滑和寿命需求。

关键词：高压开关摩擦磨损润滑脂寿命预测滚针轴承

考虑用电和馈电模式的变流器电驱系统建模与稳定性分析

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电力自动化设备 2024年第1期44卷 203-208页

作者：王凯吕敬林鸿飞柴炜上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 国网上海市电力公司电力科学研究院上海200437

由大量异步电机驱动设备构成的电力电子化交流配用电系统存在严重的次/超同步振荡问题。电驱系统正常工作时具有用电和馈电2种运行模式,现场振荡现象表明不同的运行模式对系统的稳定性影响也不同。建立了含机侧系统的电驱系统详细阻抗模... 详细信息

由大量异步电机驱动设备构成的电力电子化交流配用电系统存在严重的次/超同步振荡问题。电驱系统正常工作时具有用电和馈电2种运行模式,现场振荡现象表明不同的运行模式对系统的稳定性影响也不同。建立了含机侧系统的电驱系统详细阻抗模型,利用阻抗分析法揭示了电驱系统接入电网的次/超同步振荡机理,分析了运行模式、电网强度、控制参数、交流电压幅值等因素对系统次/超同步稳定性的影响,并基于相位裕度灵敏度明确了主导影响因素。基于实际系统数据,搭建了时域仿真模型,仿真复现了振荡现象,并验证了理论分析的正确性。

关键词：异步电机驱动系统次/超同步振荡用电馈电相位裕度灵敏度

基于数字孪生与元宇宙的能源互联网认知系统论(二):面向复杂系统涌现现象的虚拟仿真推演框架

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4311-4322,I0011页

作者：贺兴潘美琪唐跃中郝然艾芊电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 上海交通大学国家电投智慧能源创新学院上海市闵行区200240 国网上海市电力公司上海市浦东新区200122 国家电力调度与控制中心北京市西城区100032

复杂性是能源互联网的重要特征与演进趋势,复杂性及其所伴随的涌现现象往往使得基于机理模型(白箱子)的仿真、分析、推演方法不再适用于复杂系统。得益于数据科学、仿真技术、孪生技术的共同发展,虚拟孪生技术成为应对复杂系统的利器。... 详细信息

复杂性是能源互联网的重要特征与演进趋势,复杂性及其所伴随的涌现现象往往使得基于机理模型(白箱子)的仿真、分析、推演方法不再适用于复杂系统。得益于数据科学、仿真技术、孪生技术的共同发展,虚拟孪生技术成为应对复杂系统的利器。面向复杂性,该文对虚拟孪生技术及其应用前景进行探究,并重点讨论虚拟孪生系统的基本特性、支撑理论、技术体系、建设流程及其案例分析等,进一步提出基于虚拟仿真推演技术的涌现现象认知框架。该工作一方面为在能源系统中开展虚拟孪生工作提供参考借鉴,另一方面也有益于虚拟孪生技术的推进。

关键词：复杂性认知涌现虚拟仿真能源互联网(EIoT)

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计及分布式光伏承载力的配电网侧独立储能充放电策略

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中国电力 2024年第4期57卷 111-117页

作者：张宇魏新迟冯凯辉时珊珊孟子涵梁媛国网上海市电力公司上海200122 国网能源研究院有限公司北京102209 中国可再生能源学会北京100190

在“双碳”目标、新型电力系统加快推进下,中国分布式光伏呈现快速发展态势,在高比例分布式光伏接入地区易发生电网电压升高越限和反向潮流设备过载等问题,影响分布式光伏接入配电网承载力。充分考虑配电网侧独立储能调节作用,研究提出... 详细信息

在“双碳”目标、新型电力系统加快推进下,中国分布式光伏呈现快速发展态势,在高比例分布式光伏接入地区易发生电网电压升高越限和反向潮流设备过载等问题,影响分布式光伏接入配电网承载力。充分考虑配电网侧独立储能调节作用,研究提出了提高分布式光伏接入电网承载力水平的独立储能优化配置及充放电策略。考虑了基于时序潮流和两步式迭代的配电网侧独立储能应用综合成本效益,以系统成本最小为原则,科学合理确定独立储能配置容量和充放电控制策略。选取某村低压配电网为案例,通过配电系统经济分析和优化软件(DEAP),仿真分析了所提独立储能充放电控制策略的有效性。

关键词：分布式光伏承载力配电网侧独立储能充放电策略综合成本效益

满足新型电力系统调峰调频需求的储能优化配置及运行研究综述

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上海交通大学学报 2024年

作者：冯梦圆文书礼时珊珊王皓靖朱淼杨雯上海电力大学电气工程学院上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室国网上海市电力公司电力科学研究院国网上海市电力公司长兴供电公司

为达成我国“双碳”目标，电网中接入大规模可再生能源已成为不可逆转的趋势。在新能源比例持续增大的背景下，风电、光伏并网给电网稳定运行带来诸多挑战。储能系统具备良好的有功和无功动态响应特性，可平抑新能源固有的随机性、间歇... 详细信息

为达成我国“双碳”目标，电网中接入大规模可再生能源已成为不可逆转的趋势。在新能源比例持续增大的背景下，风电、光伏并网给电网稳定运行带来诸多挑战。储能系统具备良好的有功和无功动态响应特性，可平抑新能源固有的随机性、间歇性对电网造成的波动，有利于促进大规模新能源接入，实现负荷平稳调节，提升电网互动友好性。首先，从储能发展出发，介绍了国内外储能参与电力调峰调频辅助服务市场研究现状；其次，综合考察计及调峰调频需求的储能系统优化配置问题，从单一式储能到混合式储能两个视角进行分析，并对包含储能系统优化配置的求解算法进行了总结；再次，从协同运行角度研究基于电网友好型储能参与的新型电力系统，阐述了多时间尺度和多区域两方面的协同调度方法和控制策略；最后，对储能未来研究方向从共享云储能、数智化聚合建模、智能化和自适应控制技术、完善多区域合作与标准化政策机制四个方面进行了展望。

关键词：储能系统调峰调频优化配置协同运行控制策略新型电力系统

融合拓扑信息的配电网电压-功率灵敏度估计数据驱动方法

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上海交通大学学报 2024年第6期58卷 855-862,I0001页

作者：刘舒周敏高元海徐潇源严正国网上海市电力公司电力科学研究院上海200437 上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 上海非碳基能源转换与利用研究院上海200240

为解决配电网量测数据多重共线性导致电压-功率灵敏度估计精度低的问题,提出融合拓扑信息的数据驱动方法.首先,将电压-功率灵敏度矩阵分解为主成分矩阵和次成分矩阵两部分,其中主成分与配电网拓扑密切相关,次成分为主成分与实际值的误差... 详细信息

为解决配电网量测数据多重共线性导致电压-功率灵敏度估计精度低的问题,提出融合拓扑信息的数据驱动方法.首先,将电压-功率灵敏度矩阵分解为主成分矩阵和次成分矩阵两部分,其中主成分与配电网拓扑密切相关,次成分为主成分与实际值的误差.然后,分两阶段依次估计主成分和次成分,分别建立基于二次规划的数据驱动模型.第一阶段模型的关键是基于配电网拓扑信息的约束,第二阶段模型的关键是次成分与主成分比值为微小量的约束.最后,采用实际配电网量测数据和IEEE 33节点系统验证所提方法的精度和效率,并与常规最小二乘回归、岭回归、LASSO回归方法对比,仿真结果表明所提方法的精度具有数量级的显著提升.

关键词：电压-功率灵敏度配电网拓扑多重共线性数据驱动主成分