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基于大语言模型绿电预测和绿电交易的园区综合能源系统集群多目标协同运行方法

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高电压技术 2024年第7期50卷 2849-2863,I0005,I0006页

作者：陈艳波方哲张宁强涂奔张智黄涛徐子韬新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京102206 青海理工学院西宁810016 新能源电力系统智慧运行教育部重点实验室(青海大学) 西宁810016

为实现传统工业园区数字化和智能化升级,助力区域高质量发展,亟需园区智能化调度模型。为此,该文结合智慧园区管理系统和园区综合能源系统物理模型建立园区综合能源系统集群架构,提出了园区综合能源系统集群绿电交易三阶段协同运行方法... 详细信息

为实现传统工业园区数字化和智能化升级,助力区域高质量发展,亟需园区智能化调度模型。为此,该文结合智慧园区管理系统和园区综合能源系统物理模型建立园区综合能源系统集群架构,提出了园区综合能源系统集群绿电交易三阶段协同运行方法,以解决多园区综合能源系统绿电交易的问题,实现分布式绿电的精准预测以及就地消纳。首先,基于大语言模型LLAMA-7B实现绿电预测,进一步以绿电功率划分购售电园区。其次,基于绿电价格配额曲线预测模型和动态绿电定价策略,制定园区间绿电交易差异价格。在此基础上,建立了多目标低碳经济优化运行模型,从而解决绿电交易所带来的经济因素和环境因素的矛盾问题。算例分析表明:所提出的模型可以统筹规划园区综合能源系统集群的经济成本、实际碳排放量和新能源利用率,对多园区综合能源系统的智能调度具有积极的推动作用。

关键词：园区综合能源系统绿电交易大语言模型时序数据预测多目标优化低碳经济调度

计及能源自洽率和共享氢储能的电-氢-交通耦合配电网低碳经济运行

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高电压技术 2024年第6期50卷 2424-2432页

作者：苏小玲陈来军赵超凡曹博文刘立泽青海大学新能源电力系统智慧运行教育部重点实验室西宁810016

新型储能的多元化发展为能源资源的优化配置和就地高水平消纳奠定了基础,为此提出了一种计及能源自洽率和共享氢储能(shared hydrogenstorage,SHS)的能源网低碳经济调度方法。设计了包含电负荷-氢负荷的氢燃料电池车(hydrogen fuel cell... 详细信息

新型储能的多元化发展为能源资源的优化配置和就地高水平消纳奠定了基础,为此提出了一种计及能源自洽率和共享氢储能(shared hydrogenstorage,SHS)的能源网低碳经济调度方法。设计了包含电负荷-氢负荷的氢燃料电池车(hydrogen fuel cell vehicle,HFCV)交通网与新能源配电网双向耦合架构。在此基础上,以提高能源自洽率、降低碳排放成本为目标,综合考虑配电网、交通网、氢储能系统的运行约束条件以及短期氢储能(short-term hydrogenstorage,STHS)和SHS服务,建立了电-氢-交通耦合配电网的低碳经济优化调度模型,并给出了基于精英遗传算法(elitist strategy genetic algorithm,ESGA)的求解方法。算例分析证明,提出的方法可有效提升电-氢-交通耦合网络能源自洽率、降低整体系统碳排放成本。

关键词：能源自洽率电-氢-交通耦合新型储能共享氢储能短期氢储能

市场环境下运行的光热电站子系统容量优化配比研究

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电网技术 2024年第7期48卷 2852-2860,I0065-I0069页

作者：赵书强廖艺茗韦子瑜李志伟赵蓬飞宋金历新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003

依托于聚光型太阳能发电技术的光热电站(concentrating solar power,CSP)可充分应对新能源发电的不确定性,为“双碳”愿景下新型电力系统的转型与建设提供有力保障。然而,CSP电站如何摆脱高昂建设成本的制约,为自身赢得更多可持续发展... 详细信息

依托于聚光型太阳能发电技术的光热电站(concentrating solar power,CSP)可充分应对新能源发电的不确定性,为“双碳”愿景下新型电力系统的转型与建设提供有力保障。然而,CSP电站如何摆脱高昂建设成本的制约,为自身赢得更多可持续发展的机会是亟需解决的关键难题。因此,该文提出了一种考虑电力市场机制的CSP电站子系统容量优化规划方法。首先,围绕借助CSP电站灵活调控特性在运行时间尺度下提升CSP电站自身经济收益这一问题,提出CSP电站以价格制定者这一角色参与电力市场的竞价策略。然后,构建以经济效益最大为目标的CSP电站聚光、储热、发电容量配比双层随机规划模型,并采用离散线性化转换方法将规划模型转化为混合整数线性模型,解决模型重构后非线性模型带来的求解难问题。最后,基于我国西北某地区实际历史数据的算例仿真验证所提优化配比方法的有效性,并分析说明与价格接受者相比电力市场中的议价权能使CSP电站获得更好的市场经济效益。

关键词：光热电站电力市场容量优化配比双层随机规划

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抑制风电场经LCC-HVDC并网系统交流过电压的无功功率分散协同控制方法

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电力自动化设备 2024年第1期44卷 88-94页

作者：赵东君郭春义叶全樊鑫赵峥李探华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 国网经济技术研究院有限公司北京102209

针对风电场经基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)并网系统换相失败导致的送端交流过电压问题,提出了无功功率分散协同控制方法。首先,研究了换相失败期间送端交流系统公共连接点(PCC)处电压和盈余无功功率特性。然后,从PCC处电压... 详细信息

针对风电场经基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)并网系统换相失败导致的送端交流过电压问题,提出了无功功率分散协同控制方法。首先,研究了换相失败期间送端交流系统公共连接点(PCC)处电压和盈余无功功率特性。然后,从PCC处电压和无功特性出发,基于无功-电压耦合关系及交流侧潮流方程,分别确定了基于本地功率电压特征的LCC整流站触发角及风电场站无功功率参考值,通过分散控制LCC和风电场实现协同抑制PCC处过电压的目的。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了风电场经LCC-HVDC并网系统模型并进行了仿真研究,结果表明所提出的分散协同控制方法可以有效抑制换相失败后恢复期间的交流过电压水平。

关键词：风电场电网换相换流器交流过电压无功功率分散协同控制换相失败

基于改进条件生成对抗网络的可控场景生成方法

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电力自动化设备 2024年第6期44卷 9-17页

作者：张帅刘文霞万海洋吕笑影 Nawaraj Kumar Mahato 鲁宇华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 国网吉林省电力有限公司经济技术研究院吉林长春130022

可再生能源发电具有较强的随机性和波动性,为实现高效可靠的场景建模,提出一种基于改进条件生成对抗网络的可控场景生成方法。提出基于条件生成对抗网络的场景生成框架,结合Transformer的全局注意力机制以及常规卷积和深度可分离卷积的... 详细信息

可再生能源发电具有较强的随机性和波动性,为实现高效可靠的场景建模,提出一种基于改进条件生成对抗网络的可控场景生成方法。提出基于条件生成对抗网络的场景生成框架,结合Transformer的全局注意力机制以及常规卷积和深度可分离卷积的局部泛化机制,设计适用于提取可再生能源发电不同维度特征的网络结构;利用条件生成对抗网络模型建立低维气象特征隐空间和高维可再生能源发电数据之间的映射关系,提出一种可控场景生成方法,并建立随机场景生成、场景约减、极端场景生成和连续日场景生成4种生成策略。基于实际光伏、风电数据和气象数据的仿真结果表明,所提模型与方法能够有效学习可再生能源发电的随机性、时序性、波动性及空间相关性,实现对不同策略下场景的可控生成。

关键词：场景生成条件生成对抗网络特征提取配电网可控生成

基于Sinkhorn分布鲁棒优化的综合能源系统最优能流方法

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 28-35页

作者：魏春蒋繁王宇蝶白晓清浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310012 广西大学广西电力系统最优化及节能技术重点实验室广西南宁530004

针对风电接入综合能源系统所带来的不确定性问题,提出一种基于Sinkhorn分布鲁棒优化的动态最优能流模型及求解方法。将风电的不确定性描述为包含概率分布信息的模糊不确定集,并将其构造为以风电出力经验分布为中心,以Sinkhorn距离为半径... 详细信息

针对风电接入综合能源系统所带来的不确定性问题,提出一种基于Sinkhorn分布鲁棒优化的动态最优能流模型及求解方法。将风电的不确定性描述为包含概率分布信息的模糊不确定集,并将其构造为以风电出力经验分布为中心,以Sinkhorn距离为半径的Sinkhorn球。采用二分搜索的批量梯度下降法求解,以降低风电不确定性所带来的影响,并减少计算复杂度。算例结果表明,所提方法与随机优化和传统鲁棒优化方法相比,能更有效地平衡系统的鲁棒性与经济性。此外,所提方法在不同样本规模下的计算时间及目标函数均优于Wasserstein方法。

关键词：综合能源系统鲁棒优化最优能流风电不确定性模糊不确定集

湿度对功率半导体器件芯片焊料热阻的影响机理

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电工技术学报 2024年第12期39卷 3691-3704页

作者：王延浩邓二平王作艺李道会黄永章新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206 合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 上海蔚来汽车有限公司上海201800

近年来,湿度对功率器件热特性的影响成已为热点话题。然而,功率器件芯片焊料热阻受湿度的影响尚未被试验证实,且影响机理仍不明确。该文基于试验测试、算例、仿真模型,首次提出湿度对功率器件芯片焊料热阻的影响机理。结果表明,湿度能... 详细信息

近年来,湿度对功率器件热特性的影响成已为热点话题。然而,功率器件芯片焊料热阻受湿度的影响尚未被试验证实,且影响机理仍不明确。该文基于试验测试、算例、仿真模型,首次提出湿度对功率器件芯片焊料热阻的影响机理。结果表明,湿度能入侵器件,并在两方面影响器件结-散热器瞬态热阻抗:(1)芯片焊料;(2)器件壳表面接触热阻。进一步地,探究芯片焊料的热容、密度、热导率受湿度影响机理,并结合算例可知,若水汽含量占芯片焊料层内物质总量的0.1%,芯片焊料的热容、密度、热导率将变化为原来的101.9%、100.0135%、91.4%。已校准热特性的仿真模型表明,焊料层热容的增大会导致焊料层热阻下降(整体热阻不变),焊料层热导率的减小会导致整个器件热阻上升,两种情况共同作用,影响实际户外应用工况下功率器件的工作寿命。

关键词：湿度芯片焊料热阻瞬态热阻抗寿命实际户外应用工况

考虑光-车-氢接入的新型城市配电网规划研究综述与展望

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高电压技术 2024年第3期50卷 1067-1079页

作者：张家美孙凯李洪涛李子衿王辰清华大学新型电力系统运行与控制全国重点实验室北京100084 国网北京市电力公司电力科学研究院北京100075

为实现“双碳”目标,城市配电网中分布式光伏渗透率不断提升,电动汽车等新型清洁负载在终端消费中的占比不断增大,氢储能作为一种新型储能技术被广泛集成在“源-网-荷”各个环节之中。城市配电网面临着网架结构和运行模式的多方面改变,... 详细信息

为实现“双碳”目标,城市配电网中分布式光伏渗透率不断提升,电动汽车等新型清洁负载在终端消费中的占比不断增大,氢储能作为一种新型储能技术被广泛集成在“源-网-荷”各个环节之中。城市配电网面临着网架结构和运行模式的多方面改变,给规划带来巨大挑战。为实现具有高不确定性的光伏发电与充电负荷的安全经济消纳,首先从光-车-氢等灵活性资源入手,从特性对比、协同策略、在配电网规划中的利用以及不确定性处理4个方面对现有配电网规划研究进行了归纳对比;接着,总结了城市配电网规划面临的光-车-氢灵活性评估、多维度多时间尺度不确定性处理、长时间尺度超大规模联合规划模型构建求解三大关键问题;最后,展望了未来城市配电网规划过程中,用户与电网运营商的利益博弈、考虑故障风险的城市配电网规划与极高光-车-氢渗透率下城市配电网规划三方面的研究问题。

关键词：光-车-氢逆变型分布式电源灵活性资源配电网规划不确定性故障分析

不确定性简谐激励下连续体结构可靠性拓扑优化

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振动与冲击 2024年第6期43卷 11-18页

作者：王选时元昆陈翔龙凯合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 天津大学机械工程学院天津300072 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

针对不确定性简谐激励下连续体结构设计问题,提出了一种有效的考虑载荷振幅和频率不确定性的谐响应可靠性拓扑优化方法。建立了概率可靠性约束下结构体积比最小化的可靠性设计优化模型,其中极限状态函数定义为所关注自由度振幅平方和。... 详细信息

针对不确定性简谐激励下连续体结构设计问题,提出了一种有效的考虑载荷振幅和频率不确定性的谐响应可靠性拓扑优化方法。建立了概率可靠性约束下结构体积比最小化的可靠性设计优化模型,其中极限状态函数定义为所关注自由度振幅平方和。利用伴随变量法推导了极限状态函数关于设计变量和随机变量的解析灵敏度列式,采用功能度量法实现结构可靠性分析,并基于移动渐进线方法实现设计变量的更新。最后,通过3个数值算例及蒙特卡罗仿真,验证了所提方法对不确定性简谐激励下连续体结构设计问题的有效性和稳定性,并讨论了简谐激励的振幅大小和频率不确定性、可靠度指标及变异系数对优化结果的影响。

关键词：拓扑优化简谐激励不确定性可靠性拓扑优化谐响应分析