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独立储能参与的电能量和全过程调频市场联合出清模型

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 17-27页

作者：黄翰锟王秀丽张恒源李洁李亚飞西安交通大学电气工程学院西安710049 国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司江苏苏州215000

为应对电力系统内同步资源占比逐渐下降给系统频率安全带来的挑战,从储能参与快速调频、提高系统频率安全性的实际需求出发,基于有储能参与的电能量和备用市场出清模型展开推导。依次分析了无储能参与和有储能参与时系统的频率响应过程... 详细信息

为应对电力系统内同步资源占比逐渐下降给系统频率安全带来的挑战,从储能参与快速调频、提高系统频率安全性的实际需求出发,基于有储能参与的电能量和备用市场出清模型展开推导。依次分析了无储能参与和有储能参与时系统的频率响应过程,确定了储能提供快速调频和二次调频的约束条件,建立了独立储能参与的电能量和备用市场、调频辅助服务市场(包含快速调频)的联合出清模型,并给出了该模型下电能量、运行备用、快速调频和二次调频的定价机制。所提模型涉及了惯量响应、快速调频、一次调频和二次调频4个阶段,反映了电力系统全阶段频率安全特性。仿真结果表明,相比无储能参与的联合出清模型,所提模型在IEEE-30和NREL-118算例下系统运行成本分别降低了约0.72%和0.47%,在提高了系统频率安全性的同时实现了系统运行成本的降低。

关键词：快速调频储能调频辅助服务电力市场频率响应

产-需全链条耦合的矿山综合能源电-热-煤协同低碳调度

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电力自动化设备 2025年第2期45卷 61-68页

作者：吕超贤罗刚孙文梁睿张鸽中国矿业大学电气工程学院江苏徐州221116 国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山063000

矿山产-需环节耦合紧密,如何实现多环节的协同优化以提升系统的用能经济性与减碳效益是亟待解决的问题。为此,提出产-需全链条耦合的矿山综合能源系统(CMIES)电-热-煤协同经济低碳优化调度方法。从矿山生产工艺流程出发,分析各环节之间... 详细信息

矿山产-需环节耦合紧密,如何实现多环节的协同优化以提升系统的用能经济性与减碳效益是亟待解决的问题。为此,提出产-需全链条耦合的矿山综合能源系统(CMIES)电-热-煤协同经济低碳优化调度方法。从矿山生产工艺流程出发,分析各环节之间的耦合特征,构建含煤矿生产-用能多环节的CMIES电-热-煤耦合拓扑;剖析矿山安全开采前提下的煤流工序、伴生能源产出和利用方式,刻画运煤、排水环节的柔性特征,建立多环节运行模型;以矿山用能成本与碳排放惩罚成本最小为目标,构建电-热-煤协同的CMIES经济低碳调度模型。以山西省某煤矿为算例进行仿真,验证所提模型与方法的有效性。仿真结果表明,所提模型与方法通过工序调整、环节优化有效降低了矿山的用能成本及碳排放量,实现了多环节协同下的CMIES经济低碳运行。

关键词：矿山综合能源系统煤流伴生能源电-热-煤协同低碳调度

基于σ-预算的主动配电网两阶段区间状态估计方法

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电力自动化设备 2025年第1期45卷 9-15,50页

作者：陈中倪纯奕蔡榕潘俊迪赵奇罗玉春东南大学电气工程学院江苏南京210096 国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司江苏苏州215004 国网电力科学研究院有限公司江苏南京211106

针对新型电力系统背景下主动配电网存在的实时量测数据少、量测不确定性强等问题,提出一种基于σ-预算的主动配电网两阶段区间状态估计方法。在第一阶段,构建混合整数线性规划模型,采用伪量测数据替代辨识出的量测不良数据,提高区间状... 详细信息

针对新型电力系统背景下主动配电网存在的实时量测数据少、量测不确定性强等问题,提出一种基于σ-预算的主动配电网两阶段区间状态估计方法。在第一阶段,构建混合整数线性规划模型,采用伪量测数据替代辨识出的量测不良数据,提高区间状态估计算法的鲁棒性;在第二阶段,基于广义方和根误差合成理论建立基于σ-预算的量测不确定性集,作为区间状态估计模型的输入可行域,以克服区间估计算法高保守性的问题;结合稀疏矩阵构建区间状态估计线性优化迭代模型,从而更加高效地求解状态变量的区间上下界。通过修改的IEEE 33节点系统、IEEE 118节点系统和江苏某市26节点配电网仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：主动配电网区间状态估计不良数据辨识不确定性集 σ-预算误差合成

基于超螺旋滑模算法的异步电机转子磁链观测器

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控制与决策 2025年第04期 1154-1162页

作者：万昌晖段纳谢国超刘宇昂阚佳怡江苏师范大学电气工程及自动化学院无锡信捷电气股份有限公司

研究基于超螺旋滑模算法的异步电机转子磁链观测问题.根据异步电机电流模型,设计超螺旋算法下的转子磁链开环估计模型.为了提高该模型对于转子电阻及外部扰动变化的鲁棒性,对观测器中电机参数的不确定部分进行估计.进一步地,将观测器得... 详细信息

研究基于超螺旋滑模算法的异步电机转子磁链观测问题.根据异步电机电流模型,设计超螺旋算法下的转子磁链开环估计模型.为了提高该模型对于转子电阻及外部扰动变化的鲁棒性,对观测器中电机参数的不确定部分进行估计.进一步地,将观测器得到的转子磁链引到定子电流估计方程中,得到闭环结构,从而提高磁链观测精度和收敛速度.通过重构模型中待观测的中间变量,解决了传统观测器模型对于转子磁链求解时的积分漂移和初值误差问题.针对磁链与转子转速的耦合问题,通过处理扰动给出系统稳定的充分条件.最后通过仿真和实验结果验证所提出算法的可行性和有效性.

关键词：交流异步电机矢量控制滑模观测器超螺旋算法转子磁链观测

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基于磁链在线辨识的异步电机超螺旋滑模控制

自动化学报 2025年

作者：谢国超段纳万昌晖臧航江苏师范大学电气工程及自动化学院无锡信捷电气股份有限公司

研究了基于磁链在线辨识的异步电机超螺旋滑模控制问题.针对异步电机,设计了一种改进的超螺旋滑模速度控制器(Improved super-twisting sliding mode speed controller, IMSTSMC),提升了系统的动态响应性能.为抑制算法中符号函数高频切... 详细信息

研究了基于磁链在线辨识的异步电机超螺旋滑模控制问题.针对异步电机,设计了一种改进的超螺旋滑模速度控制器(Improved super-twisting sliding mode speed controller, IMSTSMC),提升了系统的动态响应性能.为抑制算法中符号函数高频切换所引起的系统抖振问题,构造了一种可变指数切换函数.进一步地,考虑到转子磁链受惯性延迟的影响,设计了磁链在线观测器(Flux online observer, FOO),可辨识转子磁链幅值,提升系统的控制精度和参数鲁棒性.数值仿真和实验结果验证了所提算法的可行性和有效性.

关键词：异步电机超螺旋滑模算法可变指数切换函数电压模型磁链在线观测器

计及电力中长期及现货市场收益的燃煤机组容量补偿机制

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电力自动化设备 2025年第1期45卷 217-224页

作者：高卓郝丽丽征程王正风杨子陈俊南京工业大学电气工程与控制科学学院江苏南京211816 国网安徽省电力有限公司安徽合肥230022

燃煤机组在现货电能量市场通常基于短期边际成本进行报价,这导致部分边际机组难以回收投资成本,进而无法保证燃煤机组的合理收益和投资积极性。建立中长期电能量市场出清模型以及中长期差价合同电量分解方式,并建立包括新能源电站、储... 详细信息

燃煤机组在现货电能量市场通常基于短期边际成本进行报价,这导致部分边际机组难以回收投资成本,进而无法保证燃煤机组的合理收益和投资积极性。建立中长期电能量市场出清模型以及中长期差价合同电量分解方式,并建立包括新能源电站、储能等新型电力系统主体参与的现货电能量市场出清模型;基于电能量市场长周期模拟结果,考虑各等级机组在电能量市场投资成本的回收情况和边际机组出清概率,设计一种容量补偿机制。改进的IEEE 10机39节点系统算例仿真结果验证了所提机制的有效性。

关键词：燃煤机组容量补偿机制中长期差价合同现货电能量市场边际机组

面向能源安全的省级平衡主体多资源统一调度框架

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电力自动化设备 2025年第1期45卷 184-191,216页

作者：胥鹏张志朱竞昌力王蓓蓓东南大学电气工程学院江苏南京210096 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 国电南瑞科技股份有限公司江苏南京210061

针对新形势下省级平衡主体面临的能源安全挑战,提出一种多资源、多时间尺度、多颗粒度的统一调度框架。该框架以日前短期调度为基础,通过预测性调度考虑远期能源预测和市场交易总量,兼顾长周期计划的统筹配置作用与短周期计划的精准调... 详细信息

针对新形势下省级平衡主体面临的能源安全挑战,提出一种多资源、多时间尺度、多颗粒度的统一调度框架。该框架以日前短期调度为基础,通过预测性调度考虑远期能源预测和市场交易总量,兼顾长周期计划的统筹配置作用与短周期计划的精准调度能力。在模型中考虑天然气、跨省区购电以及本地需求响应等多种资源,充分挖掘多方资源的调节能力,实现多方资源的互济与补充。算例仿真结果表明,所提框架实现了全周期调度的高效日前求解,相较于传统固化的调度机制,所提框架对负荷的随机性具有更高的适应能力。

关键词：能源安全统一调度框架灵活性资源全周期调度资源互济

海上风电经柔直送出系统受端扰动自适应控制策略

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中国电力 2025年第1期58卷 26-38页

作者：赵静波李文博朱鑫要孙庆斌郝全睿国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 山东大学电气工程学院山东济南250061

针对海上风电经柔直送出系统受端侧出现扰动的场景,提出了一种保证受端换流站自主运行在安全范围内并实现有功功率在多个送端换流站间合理分配的自适应控制策略,具体包括受端换流站运行限幅控制策略与送端换流站直流电压-频率自适应下... 详细信息

针对海上风电经柔直送出系统受端侧出现扰动的场景,提出了一种保证受端换流站自主运行在安全范围内并实现有功功率在多个送端换流站间合理分配的自适应控制策略,具体包括受端换流站运行限幅控制策略与送端换流站直流电压-频率自适应下垂控制。当受端电网出现扰动导致受端换流站内部电气量越限时,受端换流站运行限幅控制输出用于降低虚拟电势参考值的缩减系数,约束越限电气量回归至限值之内;自适应下垂控制策略考虑送端有功功率裕度和直流电压偏差的约束,自适应调整下垂系数,进而在多个送端换流站间合理分配因受端扰动而使得风场调整的扰动功率,并减小直流电压偏差;送受端侧控制策略共同维持整个系统稳定运行。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建3端海上风电经柔直送出系统仿真模型,验证了该方法的有效性与准确性。

关键词：海上风场柔性直流输电受端扰动约束条件自适应控制自适应下垂控制运行限幅控制

空天地一体化通信协同的高弹性配电网概念、架构与关键技术

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电力系统自动化 2025年

作者：林加顺袁晓冬张宸宇刘瑞煌陈实蒋玮东南大学电气工程学院国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

空天地一体化（SAGI）技术是第4次工业革命中跨时代的信息通信技术，其具备广覆盖、低时延，高可靠等特点。针对现代电力系统在极端事件下呈现出的信息通信系统瘫痪情况，文中结合SAGI技术，提出了基于SAGI技术的高弹性配电网（SAGI-DN... 详细信息

空天地一体化（SAGI）技术是第4次工业革命中跨时代的信息通信技术，其具备广覆盖、低时延，高可靠等特点。针对现代电力系统在极端事件下呈现出的信息通信系统瘫痪情况，文中结合SAGI技术，提出了基于SAGI技术的高弹性配电网（SAGI-DN）系统，详细阐述了SAGI-DN系统的形态结构和技术特征，设计了SAGI-DN系统的有源配电网供电恢复策略。在此基础上，从系统规划、信息通信、边缘计算、以及运行控制等方面论述提出了SAGI-DN系统研究所面临的挑战及关键技术。

关键词：新型电力系统空天地一体化配电网弹性极端事件