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数据驱动的电力系统暂态稳定评估方法综述

中国电机工程学报 2024年第9期44卷 3408-3428,I0006页

作者：范士雄赵泽宁郭剑波马士聪王铁柱李东琦中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

快速、准确地识别电力系统暂态稳定态势,是保证大电网安全稳定运行的重要前提。相较于传统物理解析方法,基于数据驱动的电力系统暂态稳定评估技术在解决复杂非线性映射和快速评估方面具有较大的优势,已成为目前电力系统暂态稳定评估技... 详细信息

快速、准确地识别电力系统暂态稳定态势,是保证大电网安全稳定运行的重要前提。相较于传统物理解析方法,基于数据驱动的电力系统暂态稳定评估技术在解决复杂非线性映射和快速评估方面具有较大的优势,已成为目前电力系统暂态稳定评估技术研究的重要方向。该文首先结合电力系统暂态稳定评估场景需求和通用智能应用框架建立基于数据驱动的暂态稳定评估技术的基本架构,从离线训练、在线应用和反馈更新的维度分析数据驱动下各个流程环节的功能;其次,围绕着数据增强、机器学习算法和学习机制3个方面针对数据驱动技术在电网暂态稳定评估中的应用研究工作进展以及关键技术进行综述,分析不同模型和方法在解决电力系统暂态稳定评估的数据拟合和泛化能力的优势和不足。最后,结合高比例新能源电力系统暂态稳定评估新特点和当前人工智能技术的发展,从数据、模型和应用3个方面对电力系统暂态稳定评估技术的研究方向进行展望,为电网暂态稳定评估数字化和智能化提供技术参考。

关键词：电力系统暂态稳定评估人工智能数据驱动主动学习迁移学习

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互联电网短路电流在线分析与优化决策方法

电网技术 2024年第5期48卷 2218-2226,I0121页

作者：杨欢欢杨君军徐伟邱建张建新许晓彤中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510623 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室(南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)) 江苏省南京市211106

在线分析技术是应对交直流电网短路电流超标和随机波动问题的重要手段。结合调度自动化系统的建模范围和实时数据采集情况,提出在线短路电流计算原则和超标判据;通过日前和实时短路电流多目标逐级优化决策,提升短路电流优化策略对电网... 详细信息

在线分析技术是应对交直流电网短路电流超标和随机波动问题的重要手段。结合调度自动化系统的建模范围和实时数据采集情况,提出在线短路电流计算原则和超标判据;通过日前和实时短路电流多目标逐级优化决策,提升短路电流优化策略对电网时变性和复杂性的适应能力;构建在线短路电流分析和优化控制系统功能架构,通过调度端和厂站端功能集成实现短路电流可靠闭环控制。该方法实现了短路电流精细化分析、综合优化决策和精准闭环控制技术在实际电网的应用,通过对实际电网在线短路电流分析与优化控制系统运行结果的分析,验证了所述方法的有效性和实用性.

关键词：交直流电网短路电流在线分析优化控制功能架构

计及碳配额的电动公交车⁃配电网协同优化调度策略

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 48-57页

作者：张良黄久鸿戚佳金尹清波龙彦良张超锐现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江省杭州市310016 国网浙江省电力有限公司台州供电公司浙江省台州市318000

考虑个人碳交易机制在电动公交车优化调度中的应用,提出一种基于动态碳价格的碳配额激励机制,电动公交车用户可以通过出售碳配额获取一定的收益。首先,计及路况对电动公交车运行时间产生的影响,根据工作日与休息日交通指数对电动公交车... 详细信息

考虑个人碳交易机制在电动公交车优化调度中的应用,提出一种基于动态碳价格的碳配额激励机制,电动公交车用户可以通过出售碳配额获取一定的收益。首先,计及路况对电动公交车运行时间产生的影响,根据工作日与休息日交通指数对电动公交车进站时间进行修正,构建电动公交车工作日与休息日充电负荷模型;然后,将基于动态碳价格的碳配额激励机制运用于电动公交车与新能源协同调度策略,构建综合考虑用户与电网利益的多目标函数,并运用鲸鱼算法对目标函数进行求解;最后,基于经济指标和性能指标,对固定碳价格、动态碳价格两种激励机制进行对比分析,通过算例验证了基于动态碳价格的碳配额激励机制的电动公交车与新能源协同调度策略的优越性。

关键词：配电网电动公交车碳配额激励机制协同优化调度

考虑工业用户安全用电风险的分轮次负荷控制与恢复策略

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电网技术 2024年第1期48卷 150-161页

作者：陈宗汉徐永海袁金斗潘明明杨恒阮文骏周雨奇华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 需求侧多能互补优化与供需互动技术北京市重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192 国家电网有限公司北京市西城区100031 国网江苏省电力有限公司营销服务中心(国网江苏省电力有限公司) 江苏省南京市210024

针对目前工业用户分轮次控制及恢复过程的安全用电缺乏一套全面合理风险评估指标体系的现状,该文构建工业用户安全用电综合风险评估指标体系,并提出一种考虑工业用户安全用电综合风险的分轮次负荷控制与恢复策略。该文首先构建由21个指... 详细信息

针对目前工业用户分轮次控制及恢复过程的安全用电缺乏一套全面合理风险评估指标体系的现状,该文构建工业用户安全用电综合风险评估指标体系,并提出一种考虑工业用户安全用电综合风险的分轮次负荷控制与恢复策略。该文首先构建由21个指标组成的工业用户安全用电综合风险评估指标体系;其次,结合博弈赋权和云模型的风险评估方法获取工业用户风险等级,进而提出基于可控制风险阈值动态调整调控量的分轮次负荷控制策略和基于重要负荷受控制总量与负荷设备风险严重程度序列集的分轮次负荷恢复策略;最后,以IEEE-RTS-24系统为实际场景,以钢厂为例验证所提分轮次负荷控制与恢复策略的有效性,所提策略既可保障工业用户以低风险等级参与分轮次控制与恢复过程,也可满足电网安全可靠运行的需求。

关键词：工业用户安全用电综合风险指标体系分轮次负荷控制策略分轮次负荷恢复策略风险评估

储能对高比例新能源电力系统的容量价值贡献及机制思考

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电网技术 2024年第6期48卷 2520-2531,I0072-I0076页

作者：王蓓蓓胡维涵牟玉亭亢丽君李继红薛必克东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310007 中国电力科学研究院有限公司江苏省南京市210008

随着双碳目标的提出,建设以新能源为主体的新型电力系统逐步推进,储能可有效解决高比例新能源导致的充裕度与灵活性。但在现行电力市场机制下,相较于传统机组由于储能能量有限的特征,其对系统的贡献往往难以准确评估。为此,针对储能自... 详细信息

随着双碳目标的提出,建设以新能源为主体的新型电力系统逐步推进,储能可有效解决高比例新能源导致的充裕度与灵活性。但在现行电力市场机制下,相较于传统机组由于储能能量有限的特征,其对系统的贡献往往难以准确评估。为此,针对储能自身的特性综述了储能容量可信度的影响因素以及国内外储能容量可信度的计算方法;聚焦储能和新能源的联合体在容量可信度评估方面的特殊性,总结了英美储能及储能与新能源参与容量市场的方式。在此基础上,结合中国电力市场建设的现状,探讨了储能参与市场的普遍性问题与面临的困难,对中国未来推动储能参与市场提出了相关建议。

关键词：储能容量可信度容量市场容量价值

考虑碳捕集机组与氢储能系统协调运行的源荷储低碳经济调度

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电网技术 2024年第6期48卷 2307-2316,I0017-I0020页

作者：崔杨管彦琦李佳宇赵钰婷唐耀华仲悟之现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网河南省漯河电力有限公司河南省漯河市462000 润电能源科学技术有限公司河南省郑州市450046 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

为应对新型电力系统建设过程中带来的新能源消纳困难与系统调控能力不足的现象,该文提出一种考虑碳捕集机组与氢储能系统协调运行的源荷储低碳经济调度策略。首先,对源荷储三侧运行机理展开分析,充分利用碳捕集机组、氢储能系统、需求... 详细信息

为应对新型电力系统建设过程中带来的新能源消纳困难与系统调控能力不足的现象,该文提出一种考虑碳捕集机组与氢储能系统协调运行的源荷储低碳经济调度策略。首先,对源荷储三侧运行机理展开分析,充分利用碳捕集机组、氢储能系统、需求响应提高电力系统调度灵活性。其次,构建源网荷协调运行结构框架,并针对旋转备用需求下碳捕集机组与氢储能系统运行中的不足之处,对二者协调运行特性进行研究。最后,以系统综合成本最优为目标,建立碳捕集机组与氢储能系统协调运行的源荷储低碳经济调度模型,采用模糊隶属度函数对系统不确定性进行描述,确定系统旋转备用需求。经算例验证表明,该文所提模型在兼顾系统运行的经济性与低碳性的前提下,可显著提高系统新能源消纳水平。

关键词：碳捕集氢储能系统不确定性旋转备用低碳经济调度

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基于时序注意力机制的电动汽车灵活性概率建模

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 94-102页

作者：王昊天刘栋秦继朔史锐但扬清孙英云华北电力大学电气与电子工程学院北京市102206 国网经济技术研究院有限公司北京市102209 国家电网有限公司北京市100031 国网浙江省电力有限公司经济技术研究院浙江省杭州市310007

电动汽车是一种可以向电力系统提供灵活性的柔性负荷。现有研究对电动汽车灵活性进行建模时,多数仅考虑了充电行为的不确定性以及分时电价的影响,忽略了日前电价与实时电价的偏差,缺少对实时电价、充电负荷多时间尺度时序特征的建模。... 详细信息

电动汽车是一种可以向电力系统提供灵活性的柔性负荷。现有研究对电动汽车灵活性进行建模时,多数仅考虑了充电行为的不确定性以及分时电价的影响,忽略了日前电价与实时电价的偏差,缺少对实时电价、充电负荷多时间尺度时序特征的建模。针对此问题,文中总结了电动汽车灵活性的表现形式与影响因素,考虑面向电价的响应不确定性以及充电行为不确定性,提出基于时序注意力机制的电动汽车灵活性概率建模方法。通过时序注意力机制提取不同时序权重,设计基于时序卷积网络的多时间尺度特征提取网络学习充电行为、电价等不确定性,提取多时间尺度灵活性波动特征。算例表明,所提模型能够有效学习充电行为不确定性与面向电价的响应不确定性,其概率建模效果具有更高的可靠性与精度。

关键词：电力系统灵活性电动汽车概率建模多时间尺度时序注意力机制时序卷积网络

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中国变电站二次系统技术发展趋势分析

电网技术 2024年第1期48卷 1-11页

作者：李明节刘宇舒治淮周泽昕李仲青窦仁晖窦雪薇国家电网有限公司北京市西城区100031 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

变电站二次系统担负着对电网及其设备的保护、控制、测量、监视任务,实现运行、告警、监视等数据和信息的实时采集与上送,对保障电力系统安全稳定运行至关重要。总结了我国变电站二次系统几个主要发展阶段的技术特征和近年来智能变电站... 详细信息

变电站二次系统担负着对电网及其设备的保护、控制、测量、监视任务,实现运行、告警、监视等数据和信息的实时采集与上送,对保障电力系统安全稳定运行至关重要。总结了我国变电站二次系统几个主要发展阶段的技术特征和近年来智能变电站二次系统的建设经验,分析了二次系统现阶段存在的不足。通过剖析推动二次系统技术进步的因素,对二次系统技术发展趋势进行了研判,从整体架构、监控水平、业务可靠性、安全防护能力等方面提出新的发展思路。在整体架构方面,重点阐述了全站在数据高效可靠采集、设备功能优化整合、通信网络部署实施、变电站系统配置描述文件(substation configuration description,SCD)应用水平提升等优化方案;在提升监控能力方面,从满足设备监控和方便运维的角度,阐明了监控系统的通用平台和开放应用功能相结合的架构,以及提升远方集中监控能力和监控运维能力的支撑手段;在提升业务运行可靠性方面,提出了提升保护系统全环节可靠性、提升宽频测量能力、提升预警能力和高并发数据处理能力等措施;在加强安全防护方面,在已经建立的变电站边界防护体系基础上,提出加强设备内生安全的方案,在保障变电站信息安全的基础上,实现多种新型传感信息的无线安全接入。国家电网公司将对上述技术方案开展应用实践,并在建设应用中不断总结提升。

关键词：变电站二次系统保护监控安全防护

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短时功率冲击下受端电网频率特性与对策

电力系统自动化 2024年第17期48卷 130-140页

作者：黄锡芳朱玲李兆伟吴雪莲刘福锁李建华南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 国家电网有限公司华东分部上海市200120

随着新能源的接入和直流馈入受端电网规模的增大,制约频率安全的故障由直流闭锁等永久性功率冲击故障向短路故障等短时功率冲击故障转变,频率特性及对策适应性不明确。文中基于频率动态响应过程梳理关键要素含义,计及新能源、直流等动... 详细信息

随着新能源的接入和直流馈入受端电网规模的增大,制约频率安全的故障由直流闭锁等永久性功率冲击故障向短路故障等短时功率冲击故障转变,频率特性及对策适应性不明确。文中基于频率动态响应过程梳理关键要素含义,计及新能源、直流等动态响应过程分析短时功率冲击下关键要素特性的变化。结合关键要素对频率特性的影响,从最大频率变化率、最大频率偏差及到达时间、准稳态频率偏差和频率时空分布4个方面研究短时功率冲击下的频率特性。最后,探讨受端电网应对短时功率冲击下频率问题的对策。

关键词：短时功率冲击交互作用频率安全受端电网