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计及多重不确定性的规模化电动汽车接入配电网调度方法

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 138-146页

作者：李金鹏冯华陈晓刚章寒冰占震滨许银亮清华大学深圳国际研究生院广东省深圳市518000 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司浙江省丽水市323000 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310014

规模日益增长的电动汽车和可再生能源带来的不确定性给配电网的安全运营带来了严峻挑战。为综合考虑多重不确定性、平衡运营成本与系统可靠性,首先,提出一种基于分布鲁棒联合机会约束的电动汽车-配电网充放电调度模型。该模型将节点电... 详细信息

规模日益增长的电动汽车和可再生能源带来的不确定性给配电网的安全运营带来了严峻挑战。为综合考虑多重不确定性、平衡运营成本与系统可靠性,首先,提出一种基于分布鲁棒联合机会约束的电动汽车-配电网充放电调度模型。该模型将节点电压、支路功率、备用需求等通过联合机会约束建模,可以直观地管理系统整体的可靠性。然后,为求解该模型,基于最优Bonferroni近似方法将联合机会约束问题转化为混合整数二次规划模型,其中,风险等级也被视为决策变量。随后,在不同电力系统上验证了所提模型的有效性和可扩展性。结果表明,所提模型克服了经典的随机优化和鲁棒优化存在的问题,能够有效平衡成本和可靠性,计算效率高、可扩展性好,较Bonferroni近似方法降低约6.5%的成本。

关键词：电动汽车配电网联合机会约束分布鲁棒优化模型最优Bonferroni近似方法不确定性风险管理

多主体参与的区域综合能源系统集中-分布式需求响应机制

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电网技术 2024年第6期48卷 2336-2345,I0026-I0031页

作者：董萌苇朱勐婷徐成司董树锋浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司江苏省苏州市215004 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江省杭州市310009

区域综合能源系统是能源互联网建设背景下能源供给体系的重要发展方向,随着城镇区域内微能源网、虚拟电厂等具备电网互动能力的新用能主体相继出现,该文针对区域综合能源系统需求响应这一重要调控问题,提出一种考虑区域系统运营商与区... 详细信息

区域综合能源系统是能源互联网建设背景下能源供给体系的重要发展方向,随着城镇区域内微能源网、虚拟电厂等具备电网互动能力的新用能主体相继出现,该文针对区域综合能源系统需求响应这一重要调控问题,提出一种考虑区域系统运营商与区域内多用能主体利益协调的实现机制。首先,针对传统集中式调度在保护用户信息和控制自主权方面的不足,构建了由运营商集中调度、新用能主体分布协同的集中-分布式架构。其次,针对运营商和各新用能主体的调峰责任分配和利益协调问题,引入区域调峰需求响应市场,并设计了相应的奖惩机制,在激励用户的同时,规范市场行为。此外,考虑供能安全性和新能源不确定性,建立区域供能系统和新用能主体双层用能优化模型,实现多能互补和能源梯级利用。最后,通过算例验证了所提机制的合理性和有效性,运营商和各新用能主体获得更高收益,且数据交互量少、业务流程简便,适用于现行市场机制下的实际应用场景。

关键词：区域综合能源系统综合需求响应集中-分布式架构优化运行多能互补

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基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案

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中国电力 2024年

作者：沃建栋潘武略李跃辉吴佳毅国网金华供电公司国网浙江省电力有限公司

大型光伏场站集电线一般配置三段式电流保护，因逆变型电源接入引起集电线路故障特征改变，存在现有集电线保护灵敏度不足，甚至非故障线路误动等问题，为此提出一种基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案。首先分析光伏场站集... 详细信息

大型光伏场站集电线一般配置三段式电流保护，因逆变型电源接入引起集电线路故障特征改变，存在现有集电线保护灵敏度不足，甚至非故障线路误动等问题，为此提出一种基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案。首先分析光伏场站集电线故障后的谐波来源及分布特性，利用FOCT优良的测量性能作为电流谐波获取基础。通过NSGA-Ⅱ算法计算最优谐波特征权值，提升故障电流综合谐波特征显度。最后构建相应高次谐波启动判据和综合谐波动作判据。在PSCAD仿真平台中搭建光伏场站电磁暂态仿真模型，对于不同相间故障类型、不同合闸角、不同集电线路故障位置等情况进行仿真研究，结果证明该保护方案均能有效动作。

关键词：光伏电站集电线路全光纤电流互感器暂态特征谐波保护

基于零序电流TEO梯度能量的光伏场站集电线路故障选线方法

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中国电力 2024年

作者：郑燃吴佳毅杜浩良潘武略国网金华供电公司国网浙江省电力有限公司

光伏场站环境一般较为恶劣，集电线路作为其薄弱环节极易发生单相接地短路故障，进而破坏系统稳定性，开展光伏场站集电线路的快速故障选线对保证系统平稳运行十分重要。提出了基于零序电流梯度Teager能量算子（teager energy operator... 详细信息

光伏场站环境一般较为恶劣，集电线路作为其薄弱环节极易发生单相接地短路故障，进而破坏系统稳定性，开展光伏场站集电线路的快速故障选线对保证系统平稳运行十分重要。提出了基于零序电流梯度Teager能量算子（teager energy operator，TEO）的光伏场站集电线路故障选线方法。首先，针对单相接地故障建立集电线路零序电流序网模型，并分析故障线和非故障线的零序电流电压分布规律以及故障期间光伏电源的馈出特性。其次，采用快速傅里叶变换（FFT）提取零序电流工频分量，并基于此定义了零序电流梯度，进一步减小噪声干扰影响，使故障特性更加明显。采用TEO计算零序电流梯度能量值，进一步放大故障特征，并基于故障线和非故障线测点处能量值差异整定阈值，提出故障选线判据。最后，基于PSCAD软件搭建光伏场站集电线路模型。仿真验证表明，该方法在不同故障位置、接地电阻、机组出力、噪声干扰场景下都有良好的选线效果。

关键词：集电线路快速傅里叶变换梯度能量故障选线

低频输电系统中运行频率对变流器稳定性影响分析

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电力自动化设备 2024年

作者：徐路遥宋平国网浙江省电力有限公司杭州供电公司

为分析低频工况下运行频率对并网变流器小干扰稳定性的影响，分析了包含频率变量的锁相环、电流内环、LC滤波器和线路的动态方程，推导了对应的小信号模型，建立了变流器和电网的阻抗模型，展示了变流器阻抗模型不受运行频率影响的机理... 详细信息

为分析低频工况下运行频率对并网变流器小干扰稳定性的影响，分析了包含频率变量的锁相环、电流内环、LC滤波器和线路的动态方程，推导了对应的小信号模型，建立了变流器和电网的阻抗模型，展示了变流器阻抗模型不受运行频率影响的机理。组建了变流器并网系统的闭环特征方程，使用根轨迹法揭示了运行频率的变化对并网变流器小干扰稳定性的影响规律。采用MATLAB/Simulink软件，分别搭建了运行频率为20Hz和50Hz的变流器并网系统仿真模型，仿真结果与理论分析一致。

关键词：低频输电并网变流器小干扰稳定性运行频率阻抗模型

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计及复合碳泄漏效应的电力系统双层规划

电力系统自动化 2024年第12期48卷 1-13页

作者：林雨洁张笑演熊厚博乔艺林石浩杰郭创新浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司浙江省嘉兴市314000

“双碳”目标下,不对称碳监管政策在电力行业低碳转型路径中引发的强、弱复合碳泄漏效应需要引起关注。针对单边碳减排政策在电力系统中的影响,结合边际电价理论构建了考虑输电网级能源网架扩展与配电网级能源枢纽负荷行为的电力系统双... 详细信息

“双碳”目标下,不对称碳监管政策在电力行业低碳转型路径中引发的强、弱复合碳泄漏效应需要引起关注。针对单边碳减排政策在电力系统中的影响,结合边际电价理论构建了考虑输电网级能源网架扩展与配电网级能源枢纽负荷行为的电力系统双层规划模型。首先,在上层能源网架规划中分析线路扩展带来的弱碳泄漏效应,通过拉格朗日乘子求解电网边际电价,在此基础上计及强碳泄漏效应影响下的负荷转移行为,建立下层能源枢纽经济规划模型;其次,分析碳泄漏的成因并提出缓和手段,建立对应模型;然后,提出电力系统双层低碳规划的求解流程,并设计提升双层规划收敛性的二分启发式方法;最后,在改进的IEEE 12节点系统与改进的IEEE 236节点系统中进行仿真,分析碳价格与碳泄漏缓和手段对碳泄漏效应的影响,算例结果验证了碳泄漏的形成渠道与影响。分析免费碳配额或碳排放关税对碳泄漏效应的缓和作用与风险,同时,研究双层规划模型收敛性,可为电力系统低碳转型路径中开展合理碳监管提供参考。

关键词：碳泄漏双碳低碳政策边际电价负荷转移电力系统规划

考虑多微网接入的气电-交通耦合系统分布式规划方法

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电力系统自动化 2024年第17期48卷 66-76页

作者：石浩杰熊厚博张笑演林雨眠林雨洁郭创新浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司浙江省嘉兴市314000

电动汽车的激增加剧了交通网和气电配网的深度耦合;微网的广泛渗透,通过多种能源转换设备将地理位置毗邻的多能负荷聚合于气电配网的受端。由于电动汽车用户的出行策略和微网的多能需求将引起配电网潮流的波动,传统研究中采用的交通、... 详细信息

电动汽车的激增加剧了交通网和气电配网的深度耦合;微网的广泛渗透,通过多种能源转换设备将地理位置毗邻的多能负荷聚合于气电配网的受端。由于电动汽车用户的出行策略和微网的多能需求将引起配电网潮流的波动,传统研究中采用的交通、微网独立规划方法可能造成电网运行电压越限或线路过载的问题。因此,能源-交通深度耦合的新型电力系统亟需更全面的规划模型来满足各主体安全性和经济性的需求。为解决上述问题,文中提出多微网接入的气电-交通耦合系统的协同规划模型。考虑到微网的多能互补特性,协同规划模型在微网中引入氢能系统,通过合理配置微网能源转换设备提高微网内部气转电的效率,进而降低微网的用电需求,提高气电配网运行安全性。在规划过程中,考虑到各主体对隐私保护的需求,建立了分布式求解框架实现各子系统的求解过程分散自治。最后,基于中国浙江省某地数据验证了所提协同规划模型和分布式求解策略的有效性。

关键词：气电配网交通网多微网规划隐私保护氢能系统

基于CNN-BiLSTM负荷预测方法的VPP低碳调度策略

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华北电力大学学报(自然科学版) 2024年

作者：谢鹏林王瑜王浙任小勇吴昌设周陈龙国网浙江省电力有限公司温州供电公司国网浙江省电力有限公司永嘉县供电公司

在“双碳”战略背景下，基于传统预测方法下的电力负荷预测数据，现有的调度策略难以兼顾机组动态碳排放特性以及源网荷间的互动要求。基于此，提出基于组合预测模型的虚拟电厂低碳调度策略。首先，建立基于负荷预测的虚拟电厂调度架构... 详细信息

在“双碳”战略背景下，基于传统预测方法下的电力负荷预测数据，现有的调度策略难以兼顾机组动态碳排放特性以及源网荷间的互动要求。基于此，提出基于组合预测模型的虚拟电厂低碳调度策略。首先，建立基于负荷预测的虚拟电厂调度架构，并提出基于特征筛选的卷积神经网络——双向长短记忆网络组合模型；其次，利用二氧化碳排放量监测模型下的燃煤机组运行数据，通过拟合建立各机组的动态碳排放强度模型；进一步，分析柔性工业、商业和居民负荷的调控特性，建立调控成本模型，进而结合碳排放机制建立低碳调度模型。仿真结果表明，所提策略能基于特征数据提升复杂特征环境下对日前电力负荷的预测精度，并优化不同碳排放特性的燃煤机组出力，降低碳排放量，同时实现源网荷间的互动，降低电网的发电和运营成本。

关键词：碳排放强度低碳调度虚拟电厂负荷预测机器学习

基于低碳需求响应的含煤制氢与碳捕集电厂的综合能源系统优化调度

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电力自动化设备 2024年第4期44卷 25-32页

作者：杨周义邢海军江伟建王华昕孙怡文颜湛上海电力大学电气工程学院上海200090 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司浙江嘉兴314000

为了提高综合能源系统的低碳性与经济性,提出了煤制氢与碳捕集电厂联合运行模式下考虑低碳需求响应机制的综合能源系统优化调度。对煤制氢与富氧燃烧类型碳捕集电厂进行建模,并引入储碳罐、电转气装置以提高捕碳灵活性,降低制氧、制氢成... 详细信息

为了提高综合能源系统的低碳性与经济性,提出了煤制氢与碳捕集电厂联合运行模式下考虑低碳需求响应机制的综合能源系统优化调度。对煤制氢与富氧燃烧类型碳捕集电厂进行建模,并引入储碳罐、电转气装置以提高捕碳灵活性,降低制氧、制氢成本;将低碳需求响应机制引入综合能源系统调度模型中,并分析其减排能力;以运行成本最小为目标函数建立了综合能源系统的低碳经济调度模型。通过算例对所提策略进行验证,结果表明该策略能够提高风电消纳水平,降低整体系统的碳排放量,提升系统经济性。

关键词：煤制氢碳捕集电厂低碳制氢低碳需求响应综合能源系统低碳经济调度