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模糊分割多目标风险框架下电网连锁故障运行风险评估

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中国电力 2024年第2期57卷 41-48页

作者：莫石徐秋实卢子敬李子寿赵红生乔立罗超国网湖北省电力有限公司经济技术研究院湖北武汉430200 国网湖北省电力有限公司湖北武汉430077 中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司湖北武汉430071

在分析电网长期演化过程与短期演化过程区别的基础上,提出电网连锁故障运行风险概念,定量分析连锁故障长期风险与运行风险间的关系,建立电网连锁故障运行风险评估模型。利用蒙特卡洛法对给定初始运行方式的电网进行演化模拟,并引入模糊... 详细信息

在分析电网长期演化过程与短期演化过程区别的基础上,提出电网连锁故障运行风险概念,定量分析连锁故障长期风险与运行风险间的关系,建立电网连锁故障运行风险评估模型。利用蒙特卡洛法对给定初始运行方式的电网进行演化模拟,并引入模糊分割多目标风险框架建立评估指标体系。在IEEE 118节点系统中进行算例研究,分析了系统运行参数对给定运行方式下电网连锁故障运行风险的影响。

关键词：连锁故障运行风险蒙特卡洛方法

基于多流融合的柔性互联配电网数据驱动鲁棒供电恢复方法

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高电压技术 2024年第8期50卷 3508-3520,I0014-I0017页

作者：杨志淳杨帆雷杨闵怀东胡伟国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077

传统配电网通过柔性互联实现了“业务流-能量流-信息流-控制流”多流融合,随之而来的是如何更好地解决分布式光伏出力不确定性对供电恢复业务流的影响,为此,提出了基于多流融合的柔性互联配电网数据驱动鲁棒供电恢复方法。首先,在柔性... 详细信息

传统配电网通过柔性互联实现了“业务流-能量流-信息流-控制流”多流融合,随之而来的是如何更好地解决分布式光伏出力不确定性对供电恢复业务流的影响,为此,提出了基于多流融合的柔性互联配电网数据驱动鲁棒供电恢复方法。首先,在柔性互联配电网多流融合框架下建立多时段供电恢复模型,主要包括供电恢复业务流目标和能量流-信息流-控制流融合约束条件;然后,针对描述分布式光伏出力不确定性的凸包多面体集合存在放缩过程中保守性大的问题,建立了数据驱动的超平面多面体集合模型;进一步,将所建立的不确定集合应用到供电恢复模型中,构建了柔性互联配电网鲁棒供电恢复模型,并采用列与约束生成算法对鲁棒供电恢复模型进行求解。最后,通过改进IEEE 33节点系统和实际示范工程系统进行仿真验证,结果表明基于多流融合的柔性互联配电网数据驱动鲁棒供电恢复方法可以降低保守性,提高供电恢复结果的鲁棒性。

关键词：柔性互联配电网多流融合超平面多面体集合供电恢复两阶段鲁棒优化

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计及大规模电网分级分区解耦的区域电网供电碳排放因子计算模型研究

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中国电机工程学报 2024年第3期44卷 894-904,I0004页

作者：彭天海蔡萱瞿子涵唐爱红申冉王庆铭余文晗国网湖北省电力有限公司湖北省武汉市430077 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北省武汉市430015 武汉理工大学自动化学院湖北省武汉市430070 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北省宜昌市443099

各供电区域碳排放的精准核算是供电企业进行碳排放管理、促进“双碳”目标的前提。该文提出以500 kV电压等级为主网的大规模电网分级分区电量交换等效模型;针对消纳电量发电类型比例、交换电量发电类型比例和碳迹不明的区域,该文将省内... 详细信息

各供电区域碳排放的精准核算是供电企业进行碳排放管理、促进“双碳”目标的前提。该文提出以500 kV电压等级为主网的大规模电网分级分区电量交换等效模型;针对消纳电量发电类型比例、交换电量发电类型比例和碳迹不明的区域,该文将省内电网分为多个等级,每个等级包含多个供电区域,基于电力生产和消费守恒和省间、省内各级各区域电网间交换电量的平衡关系,提出根据消纳电量所属区域的火、水、风、光等不同种类发电量比例计算的省内大规模电网分级分区解耦的区域电网供电碳排放因子计算模型。分别构建省内总发电量及各类型发电量计算模型、输送至外省各类型发电量的计算模型和省内各级电网各区域内各类型发电量计算模型,推导省内各级电网各区域供电综合碳排放因子和碳排放量的计算模型。案例计算表明,该文所提分级分区的方法和所构建各电量的计算模型是有效合理的。

关键词：供电区域碳排放因子交换电量分级分区解耦综合碳排放因子

考虑需求响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法

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高电压技术 2024年第1期50卷 83-92,I0003-I0005页

作者：杨志淳杨帆闵怀东胡伟雷杨刘瑜国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077 湖北方源东力电力科学研究有限公司武汉430077

鲁棒优化通常采用多面体模型来描述分布式光伏出力的不确定性,却忽略了分布式光伏出力的时空相关性,为此,该文建立了分布式光伏的时空相关性多面体模型,提出了考虑需求侧响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法。首先,... 详细信息

鲁棒优化通常采用多面体模型来描述分布式光伏出力的不确定性,却忽略了分布式光伏出力的时空相关性,为此,该文建立了分布式光伏的时空相关性多面体模型,提出了考虑需求侧响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法。首先,建立分布式光伏出力不确定性的时空相关性多面体模型和电价激励型需求侧响应模型,以最大化分布式光伏并网容量为目标,考虑交直流混合配电网中多种运行约束和调节策略,建立交直流混合配电网分布式光伏承载能力两阶段鲁棒评估模型,并采用列与约束生成算法进行迭代求解。在70节点系统上验证了算法的有效性,仿真结果表明:不同的管理策略有助于提升交直流混合配电网的分布式光伏承载能力。

关键词：承载能力交直流混合配电网需求侧响应混合整数二阶锥规划两阶段鲁棒优化

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需求侧资源聚合参与调峰的双层优化模型研究

武汉大学学报（工学版） 2024年第3期57卷 338-347页

作者：程杰谢昕怡杨鑫源马发妹崔雪应黎明湖北省电力规划设计研究院有限公司湖北武汉430040 武汉大学电气与自动化学院湖北武汉430072

随着可再生能源规模的不断扩大与经济水平的不断提高,电力系统调峰能力不足的问题日益突出,需求响应作为灵活性调节资源,其发展有利于提升电力系统运行的安全性和灵活性、缓解调峰压力。基于上述原因,首先,将需求响应技术应用到调峰服务... 详细信息

随着可再生能源规模的不断扩大与经济水平的不断提高,电力系统调峰能力不足的问题日益突出,需求响应作为灵活性调节资源,其发展有利于提升电力系统运行的安全性和灵活性、缓解调峰压力。基于上述原因,首先,将需求响应技术应用到调峰服务中,建立需求侧资源聚合参与调峰的双层优化模型,售电公司层面模型确定以售电公司利益最大化为目标的价格策略,用户层面模型依据售电公司价格信号,以用户效用最大化为目标,对用户用电量进行决策。然后,利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)互补松弛条件,将用户层面模型转换为售电公司层面模型的约束条件,再基于Big-M法将转化后的单层非线性模型中非线性项线性化。算例分析表明,该双层模型能有效描述售电公司需求侧资源聚合参与调峰的过程,为零售市场主体参与调峰制定策略提供有效参考。

关键词：售电公司需求响应调峰双层优化

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GIS不停电扩建及试验技术综述

高压电器 2024年

作者：文雅钦殷建刚任劼帅吴传奇李劲彬陈隽国网湖北省电力有限公司国网湖北省电力有限公司电力科学研究院

当前，各大主流GIS设备厂商的预留扩建间隔接口均采用与母线之间仅设置一个单断口隔离开关加接地开关的设计，该结构在GIS扩建安装与耐压试验时，需要运行母线反复停电甚至双母同停，导致电网结构可靠性、连续性水平显著减低。若停电时... 详细信息

当前，各大主流GIS设备厂商的预留扩建间隔接口均采用与母线之间仅设置一个单断口隔离开关加接地开关的设计，该结构在GIS扩建安装与耐压试验时，需要运行母线反复停电甚至双母同停，导致电网结构可靠性、连续性水平显著减低。若停电时负荷无法转移，将可能造成巨大的停电损失，尤其对于经济发达、负荷密集区域，上述问题愈发突出。文中根据近年来国内有关不停电扩建安装及耐压试验技术的研究现状，综述了双断口隔离开关、增设额外隔离装置、增设可拆卸导体3种GIS不停电扩建及试验技术方案要点，总结分析了3种方案需满足的设计条件与气室分隔条件，分析了3种方案在现场实施需要满足的要求，对比分析了3种方案的优缺点，并给出了选用原则，可为GIS母线的不停电扩建、检修及试验提供参考。

关键词： GIS 不停电扩建不停电试验双断口隔离开关额外隔离装置可拆卸导体

40.5 kV开关柜母线套管受潮后绝缘性能试验研究

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高压电器 2024年第5期60卷 214-219,228页

作者：张威文雅钦吴传奇李劲彬李卫东张进国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北宜昌443000 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077

开关柜绝缘件在湿热环境中长时间运行易出现受潮使绝缘性能下降,进而导致柜内出现局部放电和闪络故障,严重影响设备的稳定运行。文中针对一起典型的40.5 kV开关柜母线套管受潮后局部放电故障,对受损程度不同的母线套管开展绝缘性能试验... 详细信息

开关柜绝缘件在湿热环境中长时间运行易出现受潮使绝缘性能下降,进而导致柜内出现局部放电和闪络故障,严重影响设备的稳定运行。文中针对一起典型的40.5 kV开关柜母线套管受潮后局部放电故障,对受损程度不同的母线套管开展绝缘性能试验研究,比较了绝缘件烘烤试验前后的电气性能和材料性能。试验结果表明:局部放电量、绝缘电阻、玻璃化转变温度均能反映套管的受潮程度,该套管烘干后的绝缘电阻由MΩ量级增至100 GΩ量级,局部放电量显著降低,材料的玻璃化转变温度降低,且不同试样因受潮的程度增加而增大;放电烧损的套管其绝缘性能受损,局部放电量已不能反映受潮程度,但绝缘电阻、玻璃化转变温度能反映其受潮程度。该结果可以为开关柜绝缘件受潮故障分析和诊断提供支撑,进一步证明了开关柜除湿、局部放电检测对提高开关柜运行可靠的重要性。

关键词：开关柜母线套管受潮局部放电玻璃化转变温度

基于波形距离系数的逆变站近区交流线路保护方向元件

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电力系统自动化 2024年第1期48卷 140-149页

作者：冀肖彤柳丹熊平陈玉杨霖文明浩国网湖北省电力有限公司湖北省武汉市430077 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北省武汉市430077 华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074

逆变站仅有单回出线时,若逆变站近区交流线路发生故障,逆变站的复杂特性导致传统方向元件难以判别故障方向。文中对逆变站近区交流线路故障特征进行了分析。然后,指出了交流线路电流与交流边界元件电流时域变化量之间的相似特征,提出了... 详细信息

逆变站仅有单回出线时,若逆变站近区交流线路发生故障,逆变站的复杂特性导致传统方向元件难以判别故障方向。文中对逆变站近区交流线路故障特征进行了分析。然后,指出了交流线路电流与交流边界元件电流时域变化量之间的相似特征,提出了利用测量电压、电流推算交流边界元件电流的电磁暂态计算方法。最后,利用时域中的交流线路电流与交流边界元件电流之间的波形距离系数在正方向和反方向故障下的差异,提出了一种新的方向判别原理,并通过大量仿真对其性能进行了验证。仿真结果表明,所提方向元件能准确识别故障方向,具有较高的可靠性和灵敏度。

关键词：交直流混联系统逆变站方向元件电磁暂态计算波形距离系数

考虑分布式电源电压支撑的新型配电网精准负荷双层供电恢复策略

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太阳能学报 2024年第7期45卷 398-406页

作者：沈煜杨志淳闵怀东杨帆雷杨胡伟国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077

针对有源配电网故障后借助含分布式电源(DG)微网的恢复控制问题,提出一种考虑微网电压支撑的配电网精准负荷双层供电恢复策略。首先,为充分量化故障时段内重构后孤岛运行风险,从电压稳定和功率平衡的角度定义重构后孤岛运行风险指标,最... 详细信息

针对有源配电网故障后借助含分布式电源(DG)微网的恢复控制问题,提出一种考虑微网电压支撑的配电网精准负荷双层供电恢复策略。首先,为充分量化故障时段内重构后孤岛运行风险,从电压稳定和功率平衡的角度定义重构后孤岛运行风险指标,最大程度的利用故障时段内微网DG资源建立重构模型;然后,针对供电恢复重构模型求解难度高的问题,使用灰狼优化算法(GWO)与二阶锥松弛技术分别求解双层重构模型,其中,为解决GWO算法以优质解引导种群进化导致效率受限制的问题,采用粒子群算法(PSO)思想来改善GWO算法的个体位置更新过程,通过融合每个灰狼个体的历史信息以构筑更高效的种群进化方法。最后,采用修正的IEEE33节点系统,在2种不同类型故障下均能够提供供电恢复方案,验证方法的可行性。

关键词：分布式电源配电网孤岛配电网重构供电恢复

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