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基于分层有向图与动态时空相关性的小区域光伏超短期预测方法

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电网技术 2024年第6期48卷 2458-2468,I0055页

作者：欧阳永健缪希仁林蔚青黄燕帼福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 国网福建省电力有限公司龙岩供电公司福建省龙岩市364000

小区域光伏发电功率准确预测,已成为高渗透多台区系统精准调控运行的技术瓶颈。目前光伏发电功率的预测方法缺乏对台区小区域内光伏集群效应的考虑,忽略了输入变量的内在因果关系以及动态相关性。针对于上述问题,提出一种基于分层有向... 详细信息

小区域光伏发电功率准确预测,已成为高渗透多台区系统精准调控运行的技术瓶颈。目前光伏发电功率的预测方法缺乏对台区小区域内光伏集群效应的考虑,忽略了输入变量的内在因果关系以及动态相关性。针对于上述问题,提出一种基于分层有向图以及动态图卷积循环网络(dynamic graph convolutional recurrent network,DGCRN)的小区域光伏预测方法。首先,考虑出力数据与数值天气预报(numerical weather prediction,NWP)单向关系,生成具有因果联系的分层有向图。其次,依据节点属性在每个时间步生成动态图,与预先定义的静态图有机结合,以捕捉节点之间的动态时空相关性。最后,将具有动态时空相关性的图结构用于模型训练。以某个小区域台区29个光伏节点加以预测建模,实验结果表明,DGCRN模型具备捕获多参量间的因果规律和提取光伏功率的短期动态特征的能力,其在小区域多节点的光伏发电功率预测性能优越。

关键词：分层有向图动态相关性图卷积网络区域台区光伏预测

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综合能源系统建模与能流计算方法研究综述

高电压技术 2024年第4期50卷 1376-1391页

作者：陈飞雄颜熙颖邵振国李壹民郑翔昊张河数字能源福建省高校重点实验室(福州大学) 福州350108 国网福建省电力有限公司泉州供电公司泉州362000

围绕综合能源系统的能流计算问题,从网络模型及求解、不确定性能流分析方法2个层面综述了各类能流计算方法。首先,在综合能源系统网络特性建模方面,讨论了偏微分方程模型、动态特性模型和稳态特性模型及其求解方法。其次,归纳了应对系... 详细信息

围绕综合能源系统的能流计算问题,从网络模型及求解、不确定性能流分析方法2个层面综述了各类能流计算方法。首先,在综合能源系统网络特性建模方面,讨论了偏微分方程模型、动态特性模型和稳态特性模型及其求解方法。其次,归纳了应对系统外部输入不确定性的概率和区间2类传统能流分析方法,以及概率-区间混合不确定性能流分析方法。最后,从工程应用角度分析当前综合能源系统能流计算的难点与热点,进而对其发展方向进行展望。

关键词：综合能源系统网络特性模型能流计算不确定性分析方法概率-区间方法

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含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度

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电力系统自动化 2024年第1期48卷 31-40页

作者：刘妍胡志坚陈锦鹏翁菖宏高明鑫刘盛辉武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 国网漳州供电公司福建省漳州市363000 国网福州供电公司福建省福州市350009

随着中国“碳达峰·碳中和”战略的不断推进,综合能源系统的绿色低碳转型迫在眉睫。针对传统碳捕集电厂灵活性较差、风电并网难以消纳等问题,提出一种含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度模型。首先,引入储液罐对传... 详细信息

随着中国“碳达峰·碳中和”战略的不断推进,综合能源系统的绿色低碳转型迫在眉睫。针对传统碳捕集电厂灵活性较差、风电并网难以消纳等问题,提出一种含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度模型。首先,引入储液罐对传统碳捕集电厂进行改造,提高电厂应对风电波动的运行灵活性;其次,构建含两段式电转气、氢燃料电池、储氢罐和掺氢热电联产在内的氢能多元利用结构,以充分挖掘氢能利用与碳捕集电厂的协同运行潜力。在此基础上,引入阶梯碳交易机制,建立以碳交易、碳封存、燃煤及购气成本之和最小为优化目标的低碳经济调度模型。算例结果表明,文中模型能够有效提高系统的风电消纳水平和能源利用效率,具有显著的低碳经济效益。此外,碳交易基准价格的合理设定能够引导系统提高碳捕集水平。

关键词：碳捕集电厂氢能碳交易低碳经济调度综合能源系统

基于电气特性-物理参数耦合的交流电弧炉模型

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1643-1655页

作者：徐云聪张逸林才华刘必杰福州大学电气工程与自动化学院福州350108 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福州350007 国网福建省电力有限公司宁德供电公司宁德352100

现有电弧炉模型主要关注电弧内部与外部特性的联系,割裂了电弧内部微观下电气与物理的耦合影响,难以体现电弧的电热物理本质,导致仿真精度有所欠缺。针对上述问题,该文提出一种改进的新型交流电弧炉模型。首先,在电子连续性方程的基础上... 详细信息

现有电弧炉模型主要关注电弧内部与外部特性的联系,割裂了电弧内部微观下电气与物理的耦合影响,难以体现电弧的电热物理本质,导致仿真精度有所欠缺。针对上述问题,该文提出一种改进的新型交流电弧炉模型。首先,在电子连续性方程的基础上,构建电弧的电气特性模型;其次,根据弧柱磁压缩力平衡方程和瞬时能量平衡方程分别构建电弧的压强、温度等物理参数模型,推导得到电弧内部的电气特性与物理参数之间的耦合机理,得到两者的耦合模型;然后,基于电弧炉变压器二次侧额定电流和最大电弧温度之间的关系,利用麻雀搜索算法对电弧温度曲线进行辨识,确定物理模型的各个参数;最后,依据50 t、55 t炼钢交流电弧炉的现场实测数据,在Matlab/Simulink平台上搭建模型并验证模型的正确性。仿真结果表明,所提模型更符合交流电弧炉实际运行过程中的物理本质,能更精确地反映其谐波、电压波动特性。

关键词：交流电弧炉电弧温度麻雀算法电气特性物理参数

基于P-Box和CVaR并考虑灵活性的配电网区间优化方法

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高电压技术 2024年第4期50卷 1478-1487,I0028-I0030页

作者：徐韩伟刘丽军黄惠钰谢锋张林垚陈飞雄福州大学电气工程与自动化学院福州350108 国网福建省电力有限公司龙岩供电公司龙岩364000 国网福建省电力有限公司经济技术研究院福州350011

为实现高比例可再生能源配电系统的安全经济调度,提出了一种计及风电、光伏出力与负荷预测误差的不确定性和配电网灵活性调用能力的日前区间优化调度方法。为避免传统方法在描述不确定性时的信息丢失问题、传统区间方法的保守性以及区... 详细信息

为实现高比例可再生能源配电系统的安全经济调度,提出了一种计及风电、光伏出力与负荷预测误差的不确定性和配电网灵活性调用能力的日前区间优化调度方法。为避免传统方法在描述不确定性时的信息丢失问题、传统区间方法的保守性以及区间截断方法的冒进性,该文基于概率盒理论与条件风险价值方法计算不确定性因素的区间边界。随后,基于灵活性资源的实时调整能力,建立调度计划的灵活性时段耦合约束,并建立线路传输灵活性越限约束,以提高所提方法在调度过程的适应性。以配电网综合运行成本最小为优化目标,采用遗传算法进行求解。最后,基于IEEE-33节点配电系统、某地区实际配电网以及美国PG&E 69节点的算例分析表明,所提出的区间提取方法及调度模型能在保证配电网满足传输容量约束的同时达到系统运行成本最优。

关键词：分布式发电概率盒条件风险价值配网灵活性日前调度

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计及电动汽车充电方式与多能耦合的综合能源系统低碳经济优化运行

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上海交通大学学报 2024年第5期58卷 669-681页

作者：张程匡宇陈文兴郑杨福建理工大学电子电气与物理学院福州350118 智能电网仿真分析与综合控制福建省高校工程研究中心福州350118 国网福建省电力有限公司宁德供电公司福建宁德352100

为使多能耦合的综合能源系统(IES)在低碳经济运行下可满足负荷多样性的需求,提出一种在电动汽车(EV)不同充电方式下多能耦合的IES低碳经济运行双层优化配置方法.首先,搭建涵盖冷-热-电-气耦合的IES模型.然后,在日内调度运行阶段考虑阶... 详细信息

为使多能耦合的综合能源系统(IES)在低碳经济运行下可满足负荷多样性的需求,提出一种在电动汽车(EV)不同充电方式下多能耦合的IES低碳经济运行双层优化配置方法.首先,搭建涵盖冷-热-电-气耦合的IES模型.然后,在日内调度运行阶段考虑阶梯碳交易机制以及EV不同充电方式等因素,实现日调度成本最低;在配置规划阶段以设备投资成本与年运行费用总和最低为目标配置设备容量.最后,利用Cplex求解上述两阶段目标函数并通过相互迭代得到最优配置方案与调度结果.结果表明:考虑剩余电量的EV充电方式与碳交易机制能显著降低碳排放量与系统运行成本,所提配置方法可实现多能耦合的IES低碳经济运行.

关键词：综合能源系统电动汽车双层优化配置低碳调度

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基于多源数据的配变低压侧谐波估计方法

中国电机工程学报 2024年

作者：张逸林楠刘必杰欧杰宇黄雁福州大学电气工程与自动化学院国网福建省电力有限公司龙岩供电公司国网福建省电力有限公司宁德供电公司

针对配变低压侧缺乏谐波量测的问题，本文结合短时测试数据和长期功率数据，提出一种基于深度学习的配变低压侧谐波估计方法。首先，采用Fisher最优分割法和导数动态时间弯曲算法相结合的方法对谐波主导用户进行识别；其次，提出一种变... 详细信息

针对配变低压侧缺乏谐波量测的问题，本文结合短时测试数据和长期功率数据，提出一种基于深度学习的配变低压侧谐波估计方法。首先，采用Fisher最优分割法和导数动态时间弯曲算法相结合的方法对谐波主导用户进行识别；其次，提出一种变分模态分解和格拉姆角场相结合的电气数据转化方法，将谐波主导用户的功率信号和配变低压侧谐波信号转化为伪彩色格拉姆功率图像和灰色格拉姆谐波图像；最后，将两种图像输入到改进的PSRGAN(Pix2pix-Super-resolution generative adversarial network，pix2pix-srgan)模型中训练学习，学习谐波源用户功率数据与配变低压侧谐波数据间的映射关系，迁移生成配变低压侧谐波长期监测数据。通过仿真模型与实测算例验证了本文所提方法的准确性，且所需数据易于获取，具有工程实用性。

关键词：多源数据变分模态分解格拉姆变换改进生成对抗模型谐波估计

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基于腐蚀大数据的碳钢海洋大气腐蚀行为

中国表面工程 2024年第2期37卷 58-71页

作者：夏晓健杨国威林德源李清朱仁政杨小佳陈奕扬万芯瑗严康骅韩纪层陈云翔洪毅成陈天鹏国网福建省电力有限公司电力科学研究院福州350007 北京科技大学新材料技术研究院北京100083 国网福建省电力有限公司莆田供电公司莆田351100

随着“一带一路”和“海洋强国”等重大战略的深入推进,沿海地区及海上重大装备设施面临着空前严峻的海洋环境挑战。深入研究海洋大气腐蚀行为,对于延缓腐蚀过程、确保设施安全运行以及防止重大安全事故和经济损失具有至关重要的意义。... 详细信息

随着“一带一路”和“海洋强国”等重大战略的深入推进,沿海地区及海上重大装备设施面临着空前严峻的海洋环境挑战。深入研究海洋大气腐蚀行为,对于延缓腐蚀过程、确保设施安全运行以及防止重大安全事故和经济损失具有至关重要的意义。以Q235碳钢作为研究对象,基于腐蚀大数据技术,通过周期浸泡加速试验获取实时连续的腐蚀数据,研究环境因子Cl^(−)、HSO_(3)^(−)及pH值对碳钢海洋大气腐蚀行为的影响。结果表明:随着Cl^(−)、HSO_(3)^(−)浓度的增加或pH值的降低,腐蚀累积量呈不断上升的趋势,腐蚀大数据采集结果与碳钢试样腐蚀形貌及锈层分析结果一致。随试验的进行,当Cl^(−)浓度较低时,锈层朝着更加稳定的方向发展;Cl^(−)浓度较高时,锈层稳定性不断下降。0.05%HSO_(3)^(−)浓度下,腐蚀始终以相对较低的速率匀速进行;浓度为0.1%时,腐蚀先是匀速进行,但由于腐蚀后期形成了具有一定保护性的锈层,腐蚀速率有所下降;当浓度达到0.2%时,腐蚀速率在试验后期反而加快,锈层难以维持相对稳定的状态。试验环境pH=5或3时,整个试验周期的腐蚀速率整体呈下降趋势;pH=1时,腐蚀速率呈持续上升趋势。腐蚀大数据方法与传统挂片法研究结果具有较高的一致性,验证了腐蚀大数据手段对于环境腐蚀研究的可靠性,研究结果可为后续开展数据分析与挖掘工作奠定基础。

关键词：海洋大气腐蚀碳钢腐蚀传感器腐蚀大数据

基于多维场景划分的台区线损率异常研判及关联用户精准追踪方法

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电力系统保护与控制 2024年第16期52卷 162-177页

作者：陈光宇张盛杰杨里黄文灏南钰张仰飞郝思鹏南京工程学院电力工程学院江苏南京211167 国网福建省电力有限公司福建福州361004 国网福建省电力有限公司三明供电公司福建三明365000 国网河南省电力公司开封供电公司河南开封475000

针对台区线损率异常辨识困难,关联用户难以精准追踪的问题,提出一种基于多维场景划分的台区线损率异常研判及关联用户精准追踪方法。首先,提出了一种基于改进完备集合经验的模态分解(improved complete EEMD with adaptive noise,ICEEMD... 详细信息

针对台区线损率异常辨识困难,关联用户难以精准追踪的问题,提出一种基于多维场景划分的台区线损率异常研判及关联用户精准追踪方法。首先,提出了一种基于改进完备集合经验的模态分解(improved complete EEMD with adaptive noise,ICEEMDAN)算法的数据预处理策略,通过分析台区历史线损率曲线的变化趋势,构建台区线损率粗放场景集,并在此基础上采用支持向量聚类算法进一步对场景集进行二次精细划分,实现对台区多维场景集的建立。其次,提出一种基于簇类个案数目的区间动态平移策略,用于确定不同场景下线损率标准库的区间范围,并采用区间重叠率策略对划分中的孤立区间进行合并,实现对台区线损率标准库的完备划分。最后,给出一种基于关联分析的线损异常追踪方法,通过灰色关联分析法确定线损异常强相关因素,并基于改进Adtributor算法定量分析各因素和台区用户间的内在关联度,提高对台区线损率异常用户的追踪精度。算例采用台区真实数据进行仿真分析,结果表明了所提方法的有效性和实用性。

关键词：台区灰色关联多维场景集线损率标准库精准追踪