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促进环境价值实现的绿电双账户管理机制及可信交易方法

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电力系统自动化 2024年第11期48卷 37-45页

作者：徐奇锋潘巍巍乔松博李知艺罗仁杰浙江电力交易中心有限公司浙江省杭州市310020 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310007 浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

在电力系统低碳化转型的背景下,全国绿色电力交易的启动为绿色电力环境价值实现提供了充分的市场化手段。随着各类交易主体的大规模引入以及用户侧多样化的绿色电力需求,当前的绿电交易机制在提升灵活性和认证可信度方面需要进一步深入... 详细信息

在电力系统低碳化转型的背景下,全国绿色电力交易的启动为绿色电力环境价值实现提供了充分的市场化手段。随着各类交易主体的大规模引入以及用户侧多样化的绿色电力需求,当前的绿电交易机制在提升灵活性和认证可信度方面需要进一步深入研究,亟须优化机制设计以满足海量主体的精细化交易需求与合理价值分配方式。为此,文中提出基于区块链技术的绿电交易双账户机制。首先,通过设置交易账户与消纳账户的双账户管理机制,分别记录绿色属性的流通与消纳凭证的生成;其次,结合绿色属性流通过程进行“证电协同”的交易方式设计,实现绿电交易与绿证交易的有效衔接;最后,从区块链技术的角度对绿电交易进行规则合约撰写、交易各流程事后查证和消纳凭证区块存证,并对交易主体进行历史履约率评价,从而降低市场运营风险。算例实验表明,该机制能够有效提升绿电交易的灵活度与可信度,并在一定程度上缓解可再生能源补贴压力。

关键词：绿电交易双账户管理环境价值区块链新能源消纳

高温天气下计及用户意愿的城市充电负荷空间引导策略

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电力系统自动化 2024年第10期48卷 139-150页

作者：韩林阳叶承晋朱超高强于海跃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经济技术研究院浙江省杭州市310002 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310007

持续高温天气易导致电网供需平衡紧张,功率大、时空分布随机性强的电动汽车充电负荷可能进一步加剧电力负荷尖峰,但同时也具备成为优质调峰资源的潜力。面向高温天气下的城市电网,文中研究计及用户意愿的城市充电负荷模拟和空间引导方... 详细信息

持续高温天气易导致电网供需平衡紧张,功率大、时空分布随机性强的电动汽车充电负荷可能进一步加剧电力负荷尖峰,但同时也具备成为优质调峰资源的潜力。面向高温天气下的城市电网,文中研究计及用户意愿的城市充电负荷模拟和空间引导方法。首先,基于计划行为理论分析了车辆出行行为的形成过程,构建了基于马尔可夫链的电动汽车出行模型,用于分析不同场景下车辆的出行轨迹;然后,建立基于出行里程及时长的车辆能耗计算方法和考虑用户意愿的充电选择模型,实现电动汽车充电负荷时空分布的精细化模拟;最后,提出了一种基于低谷充电折扣的城市充电负荷空间引导策略,并采用粒子群优化算法对充电折扣进行优化求解。算例仿真表明,高温天气下用户出行意愿出现规律性变化,考虑高温天气和用户意愿影响后城市充电负荷的模拟结果更符合实际情况;此外,实施低谷充电折扣后充电负荷的时空转移可有效降低城市电网负荷峰谷差,并提高电动汽车使用和电力系统运行的经济性。

关键词：电动汽车充电负荷高温天气出行意愿充电引导

少水胺吸收剂CO_(2)捕集工艺的中试试验与技术经济性评价

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中国电机工程学报 2024年第10期44卷 3897-3904,I0012页

作者：刘飞祁志福方梦祥丁浩然浙江省白马湖实验室有限公司浙江省杭州市310051 浙江浙能技术研究院有限公司浙江省杭州市311121 能源高效清洁利用全国重点实验室(浙江大学) 浙江省杭州市310027

化学吸收法是现阶段燃烧后CO_(2)捕集大规模应用的主要技术路线,但其运行和投资成本高是技术难题。该文采用基于有机胺构效关系开发的低再生能耗少水胺吸收剂,在真实燃烧后烟气条件下的中试平台上,试验研究少水胺吸收剂的CO_(2)捕集率... 详细信息

化学吸收法是现阶段燃烧后CO_(2)捕集大规模应用的主要技术路线,但其运行和投资成本高是技术难题。该文采用基于有机胺构效关系开发的低再生能耗少水胺吸收剂,在真实燃烧后烟气条件下的中试平台上,试验研究少水胺吸收剂的CO_(2)捕集率、再生能耗、挥发性胺排放等性能,并通过流程模拟与成本测算,评估技术经济性。中试结果表明,烟气流量为260~280 m^(3)/h,CO_(2)浓度(干基)约12%,少水胺体系(水质量浓度约15%)实现稳定运行,CO_(2)捕集率高于90%,再生能耗低至2.35 GJ/t CO_(2),胺挥发排放较高(约110~380 mg/m^(3))。在Aspen Plus建立10000 m^(3)/h烟气CO_(2)捕集工艺流程,相比常规一乙醇胺(monoethanolamine,MEA)工艺,少水胺工艺系统的投资成本降低12%,运行成本降低20%。该少水胺吸收剂具有CO_(2)捕集率高、再生能耗低、系统投资和运行成本低等优势,有望在工业示范中应用。该文研究结果可为万t级/年CO_(2)捕集示范工程的设计提供一定依据。

关键词：烟气 CO_(2)捕集少水胺中试试验再生能耗胺排放工艺模拟技术经济

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考虑灵活爬坡产品的虚拟电厂两阶段分布鲁棒优化运营策略

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电力系统自动化 2024年第14期48卷 16-27页

作者：俞鸿飞王韵楚吕瑞扬金骆松林振智杨莉浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 浙江电力交易中心有限公司浙江省杭州市310009

随着“碳达峰·碳中和”目标的提出,可再生能源大规模并网对电力系统灵活运行提出了更高要求。虚拟电厂(VPP)通过聚合分布式资源,将灵活爬坡产品(FRP)纳入运营策略,参与多类型电力市场以提升运营收益。基于此,提出了考虑FRP的VPP两阶段... 详细信息

随着“碳达峰·碳中和”目标的提出,可再生能源大规模并网对电力系统灵活运行提出了更高要求。虚拟电厂(VPP)通过聚合分布式资源,将灵活爬坡产品(FRP)纳入运营策略,参与多类型电力市场以提升运营收益。基于此,提出了考虑FRP的VPP两阶段分布鲁棒优化(DRO)运营策略。首先,考虑高比例可再生能源渗透率下的FRP市场,结合多类型分布式资源运行特性,提出VPP参与多类型电力市场的优化运营框架;其次,结合基于Wasserstein距离的可再生能源出力不确定集和基于场景分析法的电力市场价格典型场景集,构建考虑FRP的VPP日前投标和日内调度两阶段DRO模型;最后,以某VPP为例对所提模型进行有效性验证。算例结果表明,所提VPP运营策略具有较好的调度经济性与风险鲁棒性,在参与多类型电力市场交易中能够实现运营收益最大化。

关键词：虚拟电厂灵活爬坡产品电力市场运营策略不确定性分布鲁棒优化

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考虑电压动态的电力系统频率强度量化方法

电力系统自动化 2024年第8期48卷 67-78页

作者：胡光高晖胜辛焕海谭枫陈可欣浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

现有电力系统频率强度量化方法通常假设各节点电压幅值恒定。然而,频率扰动过程中各节点电压幅值并非恒定,且可能通过影响负荷等途径而作用于系统频率,故电压恒定的假设可能导致量化结果不准确,甚至出现错误的结论。为此,提出了一种考... 详细信息

现有电力系统频率强度量化方法通常假设各节点电压幅值恒定。然而,频率扰动过程中各节点电压幅值并非恒定,且可能通过影响负荷等途径而作用于系统频率,故电压恒定的假设可能导致量化结果不准确,甚至出现错误的结论。为此,提出了一种考虑电压动态的电力系统频率强度量化方法。首先,建立了考虑电压动态的系统频率响应模型。其中,电压动态对系统频率的影响通过一个全局耦合项表征,并揭示了电压和频率的交互作用路径。基于此,分析了多种考虑电压动态的设备及负荷对系统频率的影响,包括采用混合同步控制的构网型变流器、附加频率或电压外环的跟网型变流器,以及考虑电压特性的恒阻抗-恒电流-恒功率(ZIP)静态负荷和异步电机负荷等。然后,通过将电压耦合项分区解耦并进行统一简化建模,量化分析了系统各区域的频率支撑能力以及整个系统的频率强度。最后,通过仿真验证了所提频率强度量化方法的有效性。

关键词：频率强度量化方法共模频率电压-频率动态耦合统一结构模型频率稳定

基于特征结构配置的电磁轴承-刚性转子系统动态补偿器的设计

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中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2448-2461,I0031页

作者：周天豪祝长生浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

由于电磁轴承-转子系统的动力学特性与控制器的结构和参数密切相关,若要使系统安全、稳定及可靠地运行,控制器的设计尤为重要。针对电磁轴承-刚性转子系统,提出一种基于特征结构配置的动态补偿器的设计方法。首先,通过模态解耦,将平动... 详细信息

由于电磁轴承-转子系统的动力学特性与控制器的结构和参数密切相关,若要使系统安全、稳定及可靠地运行,控制器的设计尤为重要。针对电磁轴承-刚性转子系统,提出一种基于特征结构配置的动态补偿器的设计方法。首先,通过模态解耦,将平动和锥动运动相互耦合的四自由度电磁轴承-刚性转子系统解耦为2个单自由度平动子系统和2个单自由度锥动子系统。然后,基于特征结构配置,建立引入动态补偿器后的闭环系统的特征值和特征向量与补偿器参数之间的关系。之后,限定特征值的变化范围,以使系统具备稳定性和良好的动态性能,构造优化目标函数,以同时抑制转子系统的不平衡位移和不平衡控制电流,从而使系统具备所需的动力特性。最后,通过数值仿真和试验,验证所设计的动态补偿器的有效性。

关键词：电磁轴承刚性转子特征结构配置动态补偿

量子计算技术在新型电力系统决策优化中的应用

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电力系统自动化 2024年第6期48卷 62-73页

作者：李知艺许悦韩旭涛浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

新型电力系统的规划、运行和市场运营等决策优化过程呈现变量激增、约束繁杂等特点,而量子计算具有运算并行和状态叠加等特性,为高效解决此类“维数灾难”难题提供了新的技术路径。文中围绕量子计算技术赋能新型电力系统决策优化的原理... 详细信息

新型电力系统的规划、运行和市场运营等决策优化过程呈现变量激增、约束繁杂等特点,而量子计算具有运算并行和状态叠加等特性,为高效解决此类“维数灾难”难题提供了新的技术路径。文中围绕量子计算技术赋能新型电力系统决策优化的原理可行性及实现思路展开探析。首先,梳理分析量子计算应用于新型电力系统决策优化过程的先进性与局限性,构建量子-经典计算混合的变分量子决策优化框架。在此基础上,提炼新型电力系统典型优化问题的共性,推导统一的问题结构,形成可利用量子比特系统描述的能量模型。随后,提出基于量子近似优化算法的求解流程,寻找能量模型的极值,并映射得到原优化问题的最优解。最后,从软硬件、算法框架以及行业发展等角度提出思考与展望。

关键词：量子计算新型电力系统决策优化变分量子算法量子近似优化算法混合整数规划分布式计算

基于MMC主动限流的VSC-HVDC双极短路故障控保协同策略

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电力系统自动化 2024年第10期48卷 192-202页

作者：刘思奇胡鹏飞王栋江道灼浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

直流故障保护是柔性直流输电系统发展面临的主要挑战之一,利用模块化多电平换流器(MMC)的灵活控制实现限流已成为当前研究的热点。MMC的主动限流降低了故障电流变化率和故障电流幅值,易引起故障判断以及保护选择困难。文中以对称单极接... 详细信息

直流故障保护是柔性直流输电系统发展面临的主要挑战之一,利用模块化多电平换流器(MMC)的灵活控制实现限流已成为当前研究的热点。MMC的主动限流降低了故障电流变化率和故障电流幅值,易引起故障判断以及保护选择困难。文中以对称单极接线的柔性直流系统为研究对象,采用控保协同思想,将主动限流控制与故障识别相结合,提出了基于主动限流因子的故障区域识别与区分方法实现双极短路故障的区域识别与切除。首先,通过在MMC电流内环控制器中附加故障电流目标预设控制器,在故障发生后可快速跟踪故障电流的变化,自适应地调整MMC输出的直流电压将故障电流控制在预设目标参考值附近;其次,根据不同故障位置时故障电流目标预设控制器输出的限流因子快速确定故障区域。最后,在PSCAD/EMTDC中对四端柔性直流输电系统的不同故障场景进行了仿真分析,验证了所提控保协同策略的可行性和有效性。

关键词：柔性直流输电模块化多电平换流器故障电流限制控保协同短路故障

基于VSC的功率双向交直流互联系统直流侧阻抗特性分析及重塑

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中国电机工程学报 2024年第19期44卷 7660-7670,I0014页

作者：王垚鑫李萌年珩廖玉茗胡彬浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

基于电压源型换流器(voltage source converter,VSC)的交直流互联系统因其接入灵活、电能转换高效得到越来越广泛的研究和应用。但高比例新能源接入、高比例电力电子化的特征会带来稳定性问题,系统的不同功率流向也会造成系统直流侧稳... 详细信息

基于电压源型换流器(voltage source converter,VSC)的交直流互联系统因其接入灵活、电能转换高效得到越来越广泛的研究和应用。但高比例新能源接入、高比例电力电子化的特征会带来稳定性问题,系统的不同功率流向也会造成系统直流侧稳定性的差异。为研究与提升基于VSC的交直流互联系统的直流侧稳定性,该文综合考虑功率双向流动、锁相环(phase-locked loop,PLL)、电压和电流控制环以及电网阻抗等影响因素,建立VSC的直流侧导纳模型,通过解析分析VSC直流侧导纳特性,揭示系统失稳风险来源,并提出基于二阶微分环节的直流电压前馈控制方法重塑VSC直流侧阻抗,以提升交直流互联系统的稳定性。最后,在控制硬件在环(control-hardware-in-loop,CHIL)实验平台中构建基于VSC的交直流互联系统,通过实验验证对交直流互联系统直流侧阻抗特性分析的正确性及所提出阻抗重塑策略的有效性。

关键词：电压源型换流器交直流互联系统直流侧导纳模型稳定性分析阻抗重塑

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