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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

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石墨烯的形貌特征对其场发射性能的影响

物理学报 2024年第8期73卷 227-236页

作者：郑钦仁詹涪至折俊艺王建宇石若立孟国栋西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室西安710049 国网四川省电力公司天府新区供电公司成都610095

石墨烯具有优异的电学、热学和力学特性以及丰富的电子隧穿边缘,是场发射阴极的良好材料.本文通过调控化学气相沉积法制备石墨烯的生长参数,分别制备了单层石墨烯薄膜、石墨烯岛、有缓冲层石墨烯等3种形貌石墨烯,探究了石墨烯的形貌特... 详细信息

石墨烯具有优异的电学、热学和力学特性以及丰富的电子隧穿边缘,是场发射阴极的良好材料.本文通过调控化学气相沉积法制备石墨烯的生长参数,分别制备了单层石墨烯薄膜、石墨烯岛、有缓冲层石墨烯等3种形貌石墨烯,探究了石墨烯的形貌特征对其场发射性能的影响,并结合COMSOL多物理场仿真分析了石墨烯的形貌特征对其场发射性能的影响机制.实验结果表明,相比于单层石墨烯薄膜,石墨烯岛和有缓冲层石墨烯的开启场强分别降低至5.55 V/μm和5.83 V/μm,最大场发射电流密度也分别提升至40.3μA/cm^(2)和26.4μA/cm^(2).另一方面,在基底上连续分布的单层石墨烯薄膜和有缓冲层石墨烯场发射电流更稳定,在5 h的测试中,电流密度分别仅下降2%和4%.结合仿真结果可知,石墨烯的形貌特征对其场发射过程中的电场分布特性和散热能力具有重要的影响.石墨烯岛和有缓冲层石墨烯存在边界结构,使得场发射过程中局部电场集中,进而提升了场发射性能.石墨烯岛在基底上离散分布,未形成连续石墨烯薄膜,缺乏焦耳热横向散热通道,热量的积累将导致石墨烯岛发射体受到损伤,并影响其场发射电流稳定性.本文探究了石墨烯的形貌特征对其场发射性能的影响,并分析了相关影响机制,对石墨烯材料场发射性能的提高具有重要的意义.

关键词：石墨烯形貌场发射 COMSOL 多物理场耦合

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“双碳”背景下受端电网火电机组增加调相功能关键技术

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电力系统保护与控制 2024年第14期52卷 132-143页

作者：付红军孙冉王建波王湘李海波国网河南省电力公司河南郑州450018 清华四川能源互联网研究院四川成都610213

随着新型电力系统推进建设,受端电网逐步形成了高比例可再生能源和高比例跨区直流接入的典型特征。在发生直流闭锁、换相失败等故障情况下,受端电网暂态电压支撑需求骤增。由于同步电源开机占比逐渐降低,动态无功资源缺口逐渐加大。静... 详细信息

随着新型电力系统推进建设,受端电网逐步形成了高比例可再生能源和高比例跨区直流接入的典型特征。在发生直流闭锁、换相失败等故障情况下,受端电网暂态电压支撑需求骤增。由于同步电源开机占比逐渐降低,动态无功资源缺口逐渐加大。静止无功补偿能力较弱,新建调相机成本较高,利用存量火电机组增加调相功能成为技术经济的最优选择。首先分析了“双高”型受端电网的暂态电压支撑需求和调相机的电压支撑机理,并对国内外火电机组增/改调相功能的案例进行了综述。在此基础上,基于河南鸭河口火电机组增加调相功能工程实践,提出了火电机组增加调相功能的关键技术,开辟了一条面向高比例可再生能源接入的受端电网电压暂态支撑能力和存量火电机组利用率提升的有效技术路径。

关键词：双碳背景受端电网火电机组调相机支撑机理

考虑电力期货交易的发电企业全市场收益优化模型

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电力建设 2024年第5期45卷 141-149页

作者：陶冶魏震波兰森林史爽苏鹏欢四川大学电气工程学院成都市610065 国网四川省电力公司天府新区供电公司成都市610065

期货交易存在保证金和强行平仓制度,全市场背景下电力期货交易制度的特殊性在一定程度上影响着发电企业收益。考虑负荷变化,利用电力期货交易规避电价波动造成的发电侧盈亏风险,构建了一种发电企业全市场收益优化模型。首先,搭建含现货... 详细信息

期货交易存在保证金和强行平仓制度,全市场背景下电力期货交易制度的特殊性在一定程度上影响着发电企业收益。考虑负荷变化,利用电力期货交易规避电价波动造成的发电侧盈亏风险,构建了一种发电企业全市场收益优化模型。首先,搭建含现货、远期合同和期货合约的电力市场交易架构;其次,以发电企业售电收益最大为目标,逐级搭建含现货、远期合同和期货合约的发电企业收益模型,并给出相应求解算法;最后,采用6个发电企业构成的无阻塞电力市场进行仿真模拟,对收益模型的合理性与有效性进行了验证。结果表明:负荷侧波动导致电价明显波动,电力期货的引入能提高电价稳定性,提高发电企业利润,将发电企业利润损失风险转移到期货市场中,并且边际成本越大的发电企业利润提高越明显;在一定的期货与现货电量配比范围内,配比越大,发电企业利润提高越多,但超过范围后,期货保证金利息亏损变多,发电企业利润反而减少。

关键词：电力期货发电企业全市场收益模型电力市场电价稳定

计及P2G及碳捕集的风光氢储综合能源系统低碳经济调度

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电力系统保护与控制 2024年第16期52卷 26-36页

作者：李红伟吴佳航王佳怡张亦霏刘玲园西南石油大学电气信息学院四川成都610500 昆仑能源有限公司北京100007 国网四川省电力公司成都供电公司四川成都610000

在“双碳”目标下,为提高风光能源利用效率、优化资源配置、促进综合能源系统降碳减排,提出了一种风光氢储综合能源系统低碳经济调度模型。首先,考虑氢能作为新型储能能源所具有的低碳特性和调度优势,引入两阶段运行的电转气(power-to-g... 详细信息

在“双碳”目标下,为提高风光能源利用效率、优化资源配置、促进综合能源系统降碳减排,提出了一种风光氢储综合能源系统低碳经济调度模型。首先,考虑氢能作为新型储能能源所具有的低碳特性和调度优势,引入两阶段运行的电转气(power-to-gas,P2G)技术模型,以氢能为连接纽带,实现了系统内电、热、气能之间的耦合传递。其次,引入碳捕集设备及阶梯式碳交易机制,以进一步降低系统的碳排放。然后,构建以购能成本、碳交易成本、运行成本和弃风弃光成本最小为目标的低碳经济调度模型,并运用CPLEX求解器进行求解。最后,通过对多个运行情景的优化结果对比分析,验证了模型在消纳风光出力、促进系统深度脱碳、推动多能源互补和增加系统经济效益方面的有效性。

关键词：氢能阶梯式碳交易 P2G 碳捕集综合能源系统

基于生存分析的智能电网安全告警事件持续时间预测模型

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计算机应用与软件 2024年第1期41卷 328-335,342页

作者：刘萧李静许珂国网四川省电力公司信息通信公司四川成都610041

针对目前智能电网安全风险预测系统解释性不强的问题,提出一种基于生存分析中DeepSurv模型的改进模型来预测网络安全告警事件持续时间。为了加快运算速度,模型对原DeepSurv的神经网络部分进行改进。模型基于K-means,提出一种降维算法对... 详细信息

针对目前智能电网安全风险预测系统解释性不强的问题,提出一种基于生存分析中DeepSurv模型的改进模型来预测网络安全告警事件持续时间。为了加快运算速度,模型对原DeepSurv的神经网络部分进行改进。模型基于K-means,提出一种降维算法对输入数据进行降维,通过改进的DeepSurv,获得智能电网安全告警事件持续时间的生存函数,并以此为依据计算C-index与MAPE。通过总耗时、C-index与MAPE这三个指标将模型和原DeepSurv进行比较,发现模型在预测准确率相差不大的情况下,大幅提高了运算速度。此外,由于模型是基于生存分析的,解释性较强,且能够提供网络安全告警事件关于持续时间的生存函数,即关于持续时间的概率预测,对智能电网安全风险预测研究有很大的参考意义。

关键词：智能电网网络安全告警事件生存分析神经网络持续时间预测

基于AP聚类算法的充电站/光伏电站一体化规划方法

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可再生能源 2024年第10期42卷 1371-1380页

作者：陈泫光刘俊勇李林果梅亦蕾籍雁南四川大学电气工程学院四川成都610065 国网四川省电力公司成都供电公司四川成都610041

文章基于熵权法构建光伏出力特性指标权重,利用AP聚类算法生成典型场景。同时,计入电动汽车负荷时空分布特性及需求响应能力,建立了负荷联动时空响应模型。基于分时电价与光伏典型场景出力,优化电动汽车充电时序及空间布局,满足充电站... 详细信息

文章基于熵权法构建光伏出力特性指标权重,利用AP聚类算法生成典型场景。同时,计入电动汽车负荷时空分布特性及需求响应能力,建立了负荷联动时空响应模型。基于分时电价与光伏典型场景出力,优化电动汽车充电时序及空间布局,满足充电站距离约束、系统网络约束等前提下,提出了以充电站年总成本最小、用户满意度指标最优的充电站/光伏电站一体化规划方法。最后,通过算例仿真,基于对各个场景下经济性与满意度等指标的权衡考量,求得了充电站/光伏电站一体化规划方案。

关键词：充电站规划电动汽车 AP聚类用户满意度

面向微电网群的云储能经济-低碳-可靠多目标优化配置方法

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电力系统自动化 2024年第1期48卷 21-30页

作者：张世旭李姚旺刘伟生孙树敏于芃张宁清华四川能源互联网研究院四川省成都市610213 国网山东省电力公司山东省济南市250001

微电网群技术通过多微电网间的协同互补,促进了分布式可再生能源在微电网间的协同消纳,被认为是未来新型电力系统中分布式电源接入电网的重要方式之一。考虑微电网群中多微电网协同互济的特性,提出了一种面向微电网群的“集中共享、分... 详细信息

微电网群技术通过多微电网间的协同互补,促进了分布式可再生能源在微电网间的协同消纳,被认为是未来新型电力系统中分布式电源接入电网的重要方式之一。考虑微电网群中多微电网协同互济的特性,提出了一种面向微电网群的“集中共享、分散复用”云储能运营架构。其中,集中式储能面向微电网群中的所有微电网进行共享,以合作共建、容量共享的方式为所有微电网提供服务,旨在降低各微电网的储能使用成本;分布式储能主要服务于微电网群中的各个微电网,以保障各微电网自身的可靠性为主要目标,同时兼顾协同互济的储能复用需求。在此基础上,构建了经济、低碳及可靠多目标驱动的云储能双层优化配置模型,并基于第二代非支配遗传算法实现模型求解。然后,建立了微电网群云储能系统商业模式,基于Shapley值法及系统运行模拟实现云储能系统投资、运营成本及效益的合理分摊,提出云储能初始投资成本的分配方法。最后,基于IEEE 33节点系统搭建微电网群系统并开展算例分析,结果显示所提方法可提出面向不同投资偏好的云储能配置方案解集,并验证了云储能模式提升系统投资运营效益的有效性。

关键词：云储能微电网群优化配置多目标优化商业模式

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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