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适应电化学储能成本特性的电力市场机制设计

电力系统自动化 2024年第4期48卷 101-110页

作者：栾天杨争林李继红郑亚先冯树海中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏省南京市210003 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310063

高比例新能源接入场景下,如何提高电力系统灵活性成为焦点问题。电化学储能可以提高新型电力系统的灵活调节能力,但其技术特性不同于常规市场主体,需要设计相应的市场参与机制。因此,根据储能充放电深度、充放电倍率与其老化成本的关系... 详细信息

高比例新能源接入场景下,如何提高电力系统灵活性成为焦点问题。电化学储能可以提高新型电力系统的灵活调节能力,但其技术特性不同于常规市场主体,需要设计相应的市场参与机制。因此,根据储能充放电深度、充放电倍率与其老化成本的关系,提出一种适应储能参与的价差投标模式。该投标模式下储能可以申报不同工作状态以及不同放电深度下的成本,从而释放储能的深度充放电能力。考虑储能调频容量与荷电状态的耦合关系,建立了储能日前电能市场和调频市场耦合的市场出清模型。算例结果表明,所提机制可以充分反映储能的市场价值,促进储能资源的优化配置,提升储能的市场收益。

关键词：电化学储能价差投标电能市场调频市场充放电

基于密度泛函的CFN/N/O三元混合气体击穿及分解特性分析

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工程科学与技术 2024年

作者：刘提陈聪吴震陈桓国网浙江省电力有限公司建设分公司

C4F7N具有优异的绝缘性能和环保特性，是有潜力替代SF6的环保型绝缘气体。目前，主要采用CO2作为C4F7N的缓冲气体，含量一般大于90%，但是CO2为温室气体，若实现N2与C4F7N混合将使混合气体环保性大大提升。然而，C4F7N/N2混合气体在放... 详细信息

C4F7N具有优异的绝缘性能和环保特性，是有潜力替代SF6的环保型绝缘气体。目前，主要采用CO2作为C4F7N的缓冲气体，含量一般大于90%，但是CO2为温室气体，若实现N2与C4F7N混合将使混合气体环保性大大提升。然而，C4F7N/N2混合气体在放电时可能有固体碳析出情况，严重影响气体绝缘设备正常运行。O2的加入能够改善C4F7N/N2二元混合气体的击穿特性，抑制分解产物的产生，本文基于密度泛函理论计算了O2及C4F7N/N2混合气体的电子亲和能、电负性、不同分子数量的O2和N2与C4F7N气体之间的相互作用能及电荷转移量，得出了C4F7N分子的福井函数、C4F7N/N2/O2各气体分子化学键的解离能，分析了C4F7N与O2放电分解涉及的自由基反应过程，从微观角度研究O2对C4F7N/N2混合气体击穿特性及分解特性的影响。结果表明：相较于N2，O2的电子亲和能和电负性更强，加入O2有助于提高C4F7N/N2混合气体的击穿电压。O2-C4F7N的相互作用能约为N2-C4F7N相互作用能的5倍，随着缓冲气体分子数量的增加，缓冲气体与C4F7N之间电荷转移量逐渐增加，使得C4F7N/O2体系中C4F7N得到电子，C4F7N/N2体系中C4F7N失去电子。C4F7N未发生放电分解时，缓冲气体与C4F7N分子间主要以物理作用为主，O2的加入消耗C4F7N分解产生的CF2·与C·自由基，减少了金属电极表面碳单质的附着。综上，氧气的加入能够减少碰撞电离，消耗C4F7N分解产生的自由基，抑制分解产物的产生，改善三元混合气体C4F7N/N2/O2的击穿特性及分解特性。

关键词： C F N/N 混合气体密度泛函理论 O 击穿特性分解特性

基于ICEEMDAN的钢铁行业负荷预测方法

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浙江电力 2024年第5期43卷 27-34页

作者：张思李洋王波朱耿贺旭国网浙江省电力有限公司杭州310007 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司浙江宁波315100

针对钢铁行业负荷预测精度不高的问题,提出了基于ICEEMDAN(改进的自适应噪声完备集合经验模态分解)的钢铁行业负荷预测方法。首先,通过ICEEMDAN将钢铁行业电力负荷分解为高、低频模态分量。其次,基于GA(遗传)算法筛选出高、低频分量的... 详细信息

针对钢铁行业负荷预测精度不高的问题,提出了基于ICEEMDAN(改进的自适应噪声完备集合经验模态分解)的钢铁行业负荷预测方法。首先,通过ICEEMDAN将钢铁行业电力负荷分解为高、低频模态分量。其次,基于GA(遗传)算法筛选出高、低频分量的主要影响因素,并采用PSO-BP(粒子群优化-反向传播神网络)算法分别构建高、低频分量预测模型。最后,将各组分量的预测结果迭代重组,得到最终的负荷预测结果。算例分析结果表明,相较于其他预测方法,该方法的预测误差小,精度较高。

关键词：冲击负荷负荷预测 ICEEMDAN模型遗传算法 PSO-BP模型

光伏电站环网柜温湿度非线性耦合预测模型研究

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热力发电 2024年第3期53卷 42-50页

作者：徐冬梅张杰刘学广邹君文浙江省电力锅炉压力容器检验有限公司浙江杭州310014 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江杭州310014

大型太阳能光伏电站中的环网柜工作环境复杂多变,面对温差大、潮湿等恶劣环境,极易发生环网柜运行故障,影响太阳能光伏的安全稳定接入并网。环网柜温湿度具有明显的线性和非线性变化特征,基于环网柜内部温湿度实测数据,利用自回归移动平... 详细信息

大型太阳能光伏电站中的环网柜工作环境复杂多变,面对温差大、潮湿等恶劣环境,极易发生环网柜运行故障,影响太阳能光伏的安全稳定接入并网。环网柜温湿度具有明显的线性和非线性变化特征,基于环网柜内部温湿度实测数据,利用自回归移动平均(ARIMA)模型和径向基函数(RBF)模型对线性和非线性数据处理能力的优势,构建ARIMA-RBF权重组合温湿度预测模型,对某光伏电站实际环网柜内温湿度进行动态预测。预测结果表明:相较于单一模型,ARIMA-RBF权重组合模型的预测精度更高、稳定性更好;该组合模型通过适当的加权策略充分发挥了单一模型对数据不同特征的处理能力,能较好地评估环网柜内部温湿度状态,可为建立更具普适性的预测模型提供参考,并有助于减少环网柜因长期超温和潮湿环境下运行引起的故障。

关键词：太阳能光伏环网柜温湿度非线性耦合权重组合预测模型

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多机电力网络系统振荡中心的存在机理及识别方法

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：李京李振垚甘德强倪秋龙周靖皓曹建伟浙江大学电气工程学院国网浙江省电力有限公司国网浙江省电力有限公司湖州供电公司

随着电网规模和复杂度的不断提升，研究多机复杂场景下电网振荡中心存在机理及识别方法对保障电网的安全稳定运行具有重要意义。首先，基于网络特性，论证电网源荷矩阵FLG行和为1的结构性质，结合电网摇摆模式揭示多机电力网络系统振荡... 详细信息

随着电网规模和复杂度的不断提升，研究多机复杂场景下电网振荡中心存在机理及识别方法对保障电网的安全稳定运行具有重要意义。首先，基于网络特性，论证电网源荷矩阵FLG行和为1的结构性质，结合电网摇摆模式揭示多机电力网络系统振荡中心的存在机理；然后，根据电网节点依特征向量符号特征进行分群的特点，将节点电压的电势分量依据特征向量进行矩阵分解，明晰暂态过程中振荡中心电势分量的演化规律，并结合节点域定理提出基于特征向量元素分布的振荡中心识别方法；最后，IEEE 3机9节点系统算例、IEEE 4机两区域系统算例和IEEE 10机39节点系统算例进一步验证了本文理论分析及所提方法的有效性。

关键词：振荡中心矢量分解特征向量拉普拉斯矩阵识别方法

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输电铁塔装配式基础抗剪键连接的剪切性能

浙江大学学报（工学版） 2024年第6期58卷 1153-1160页

作者：吕庆胡嘉飞麻坚华献宏徐刚浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 金华电力设计院有限公司浙江金华321000 国网浙江省电力有限公司金华供电公司浙江金华321000

预制构件连接方法及其界面剪切性能影响整个输电铁塔装配式基础的受力和变形.针对螺栓连接易松动、变形大之类的问题,提出采用高强灌浆料灌注成形的十字形抗剪键作为输电铁塔装配式基础连接方案.采用室内剪切试验和数值模拟,研究该抗剪... 详细信息

预制构件连接方法及其界面剪切性能影响整个输电铁塔装配式基础的受力和变形.针对螺栓连接易松动、变形大之类的问题,提出采用高强灌浆料灌注成形的十字形抗剪键作为输电铁塔装配式基础连接方案.采用室内剪切试验和数值模拟,研究该抗剪键连接的剪切性能,并与常用的螺栓连接进行对比分析.结果表明:十字形抗剪键剪切破坏模式为剪断型脆性破坏,破坏形态表现为以抗剪键为中心向外略有扩展成菱形.和螺栓连接相比,抗剪键连接的剪切强度略低,但剪切刚度显著提高.浇筑过程中灌浆料外溢对界面抗剪强度有提高作用.抗剪键的抗剪性能与灌浆料强度正相关,但提高灌浆料强度对抗剪性能提升并不明显.抗剪键深度对抗剪性能有影响,但在抗剪键深度超过20 mm后,抗剪键的抗剪性能不再提高.根据剪切试验和数值模拟结果,建议十字形抗剪键设计为长200 mm、宽20 mm、深20 mm.

关键词：输电铁塔装配式基础十字形抗剪键剪切性能剪切试验

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基于层次聚类分场景的光伏汇聚趋势量化方法

太阳能学报 2024年第3期45卷 496-505页

作者：杨锡运刘晗陈文进彭琰陈菁伟王晨旭华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 国网浙江省电力有限公司杭州310007 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014

持续功率曲线能反映长时间波动特性规律,通过研究已建设光伏集群持续功率曲线,建立预测模型揭示不同规模集群的汇聚演化规律,最终得到待建光伏集群的持续功率曲线。首先,利用层次聚类算法确定光伏集群汇聚规模的分层顺序,得到装机容量... 详细信息

持续功率曲线能反映长时间波动特性规律,通过研究已建设光伏集群持续功率曲线,建立预测模型揭示不同规模集群的汇聚演化规律,最终得到待建光伏集群的持续功率曲线。首先,利用层次聚类算法确定光伏集群汇聚规模的分层顺序,得到装机容量逐层递增的光伏集群,并提出汇聚效应指标验证顺序的有效性;其次,为了更好地判断和预测光伏持续功率曲线的变化趋势,对持续功率曲线进行出力场景划分;最后,为避免单一模型预测偏差,在各出力场景下,通过改进的信息熵组合预测模型掌握汇聚过程中规模演变规律,完成规划待建设集群持续功率曲线的预测。利用河北某地区实测数据仿真结果表明:验证聚类方法得到的集群分层顺序更能体现汇聚效应,并有效提高预测精度;出力场景划分准确刻画集群持续功率曲线汇聚趋势;通过模型对比表明分场景下改进信息熵组合预测模型更能精确完成待建光伏集群持续功率特性的量化分析。

关键词：光伏发电集群层级划分汇聚效应持续功率曲线组合预测

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翼缘双摩擦面Z形悬臂梁式全螺栓连接梁柱节点抗震性能研究

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建筑钢结构进展 2024年

作者：沙磊屠锋康超懿吴正清国网浙江省电力有限公司

为研究提出的新型翼缘双摩擦面Z形悬臂梁式全螺栓连接梁柱节点的抗震性能，设计相关试件进行拟静力试验和有限元分析。同时利用有限元模拟对新型梁柱节点进行参数化分析，以验证提出的节点适用性及设计方法的合理性。研究结果表明：新... 详细信息

为研究提出的新型翼缘双摩擦面Z形悬臂梁式全螺栓连接梁柱节点的抗震性能，设计相关试件进行拟静力试验和有限元分析。同时利用有限元模拟对新型梁柱节点进行参数化分析，以验证提出的节点适用性及设计方法的合理性。研究结果表明：新型节点发生梁端受弯破坏，最终在悬臂梁翼缘与钢柱焊接处开裂；翼缘螺栓连接段内无滑动现象，滞回曲线饱满无捏缩；连接节点的承载能力强，变形能力良好；有限元分析结果与试验结果吻合良好；当按等强连接配置螺栓时，不同截面尺寸的节点模型滞回性能相近，破坏模式相同，可按规范规定的刚接节点设计方法进行设计。

关键词：装配式钢结构全栓接梁柱节点抗震性能有限元模拟

多馈入直流系统电压稳定中静态负荷影响的定量分析和评估方法

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电工技术学报 2024年

作者：王奕鑫唐宇叶琳周靖皓柳昂辛焕海国网浙江省电力有限公司国网浙江省电力有限公司湖州供电公司浙江大学电气工程学院

随着多回直流集中落点受端电网负荷中心，交流电网相对变弱，分析负荷对直流多馈入系统电压稳定的影响，对精确度量受端电网电压支撑能力至关重要。该文首先建立了直流、负荷、交流电网的准稳态模型，推导了单馈入系统短路比受负荷影响... 详细信息

随着多回直流集中落点受端电网负荷中心，交流电网相对变弱，分析负荷对直流多馈入系统电压稳定的影响，对精确度量受端电网电压支撑能力至关重要。该文首先建立了直流、负荷、交流电网的准稳态模型，推导了单馈入系统短路比受负荷影响的定量关系式；其次，基于结构保持和模态摄动理论，将包含负荷的多馈入系统雅克比矩阵近似解耦，分析了负荷对广义短路比的作用机理；最后给出了基于数据驱动的广义短路比实用计算方法和稳定裕度评估流程。研究表明，考虑负荷影响后，广义短路比实际值改变，而临界值不变。仿真算例验证了所提分析方法的合理性和有效性。

关键词：电压稳定广义短路比负荷特性多馈入系统模态摄动