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考虑新能源出力的孤岛微网储能配置优化方法

中国电力 2024年

作者：黄兴华吴涵陈石川范元亮张功林国网福建省电力有限公司电力科学研究院国网福建省电力有限公司

在孤岛微网储能配置优化过程中，如果没有充分考虑新能源的出力情况，会导致储能配置优化效果不理想，优化方法的经济性比较差，为此提出考虑新能源出力的孤岛微网储能配置优化方法。考虑新能源出力情况，约束孤岛微网储能系统的容量和... 详细信息

在孤岛微网储能配置优化过程中，如果没有充分考虑新能源的出力情况，会导致储能配置优化效果不理想，优化方法的经济性比较差，为此提出考虑新能源出力的孤岛微网储能配置优化方法。考虑新能源出力情况，约束孤岛微网储能系统的容量和功率，依据储能设备的输出功率，计算储能配置优化参数，包括容量、放电深度、荷电状态等，以计算结果作为目标，建立目标优化函数，叠加所有目标函数，获得系数为正的多目标优化函数，计算出适应度值并排序，最大适应值对应的解即为最优配置方案。实验结果表明：应用提出方法后能源利用效率高、连续供电稳定，充分验证了该优化方法的经济适用性。

关键词：新能源出力孤岛微网储能设备配置优化

追踪源荷实时变化的仿射最优电-气能流在线计算方法

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电网技术 2024年第8期48卷 3329-3339,I0092-I0097页

作者：陈飞雄郑翔昊邵振国郭奕鑫林勇棋蔡明杰数字能源福建省高校重点实验室(福州大学) 福建省福州市350108 国网福建省电力有限公司南平供电公司福建省南平市353000

随着新能源渗透率的逐步提高,电-气互联系统的运行态势更为复杂多变。为响应源荷的实时变化,该文提出一种仿射最优电-气能流在线计算方法。首先,利用泰勒展开与隐式有限差分法构建天然气动态模型,并采用流速基值自适应校正方法提高模型... 详细信息

随着新能源渗透率的逐步提高,电-气互联系统的运行态势更为复杂多变。为响应源荷的实时变化,该文提出一种仿射最优电-气能流在线计算方法。首先,利用泰勒展开与隐式有限差分法构建天然气动态模型,并采用流速基值自适应校正方法提高模型准确性。其后,利用仿射算术描述系统的源荷不确定性,将最优能流由确定域拓展至仿射域,构建仿射最优电-气能流模型。在此基础上,通过离线优化获取最优调度方案关于噪声元的仿射解析表达式,利用噪声元追踪源荷的实时变化,进而在线获取决策方案。所提方法依据即时信息快速决策,可满足实时调度需求。最后,通过算例分析验证了所提动态模型的准确性,表明所提在线方法的调度性能接近具有完备预测信息的最优调度。

关键词：电-气互联系统最优能流源荷不确定性在线计算仿射优化

计及气固两相储氢特性的海上风电-多元储能系统优化配置

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中国电力 2024年第9期57卷 103-112页

作者：姜文瑾刘巧妹杨晓东阙定飞沈豫黄夏楠赖振华国网福建省电力有限公司福建福州350003 国网福建省电力有限公司超高压分公司福建福州350013 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福建福州350007 国网福建省电力有限公司经济技术研究院福建福州350012 福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108

“双碳”目标背景下,海上风电等可再生能源发展的重要性逐渐提高,但风力发电的波动性会给系统运行带来安全性问题。结合多种储能技术提出计及气固两相储氢的海上风电-多元储能系统,通过配置储能容量满足海上风电系统安全运行要求。首先... 详细信息

“双碳”目标背景下,海上风电等可再生能源发展的重要性逐渐提高,但风力发电的波动性会给系统运行带来安全性问题。结合多种储能技术提出计及气固两相储氢的海上风电-多元储能系统,通过配置储能容量满足海上风电系统安全运行要求。首先,构建海上风电-多元储能系统模型并对系统结构以及能流情况进行阐述。其次,介绍包含气态和固态两相储氢的储氢系统并解释固态储氢相关原理。再次,构建海上风电-多元储能系统配置优化模型。最后,结合典型周运行数据进行仿真分析。结果表明所提系统能提高海上风电系统的安全性和经济性。

关键词：气固两相海上风电多元储能优化配置固态储氢

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基于智能融合终端云边协同的智能台区实用化设计及应用

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中国电力 2024年第4期57卷 190-199页

作者：陈伟铭陈金玉范元亮吴涵李泽文王光达李怡然国网福建省电力有限公司电力科学研究院福建福州350007 国网能源研究院有限公司北京102209 国网福建省电力有限公司福建福州350003

智能融合终端是配电物联网中智能配电台区的核心管理单元和边缘计算节点,为提升智能融合终端在智能台区实用化应用,提出基于智能融合终端云边协同的智能台区实用化应用设计方法。重点阐述了低压拓扑自动生成、分时分路停送电验证拓扑、... 详细信息

智能融合终端是配电物联网中智能配电台区的核心管理单元和边缘计算节点,为提升智能融合终端在智能台区实用化应用,提出基于智能融合终端云边协同的智能台区实用化应用设计方法。重点阐述了低压拓扑自动生成、分时分路停送电验证拓扑、可开放容量分析3个应用案例的原理,并介绍了3个案例在智能融合终端、配电主站和移动设备端3个层级的设计和实际应用,提升台区智能化和实用化水平,为智能融合终端在配电物联网台区的实用化应用和云边协同提供参考。

关键词：智能配电台区配电物联网智能融合终端云边协同实用化设计

保障极端天气下供需安全的新型电力系统电源规划

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电力系统自动化 2024年

作者：阮前途叶荣国网福建省电力有限公司国网福建省电力有限公司经济技术研究院

近年来，愈加频繁的持续性高温干旱、低温冰冻等极端天气造成了区域电力系统供需失衡，导致大规模停电或限电的发生。主要原因是新型电力系统中，供需平衡对极端天气更加敏感。针对长期性气候变化，阐明了电力系统弹性评价与提升的整体... 详细信息

近年来，愈加频繁的持续性高温干旱、低温冰冻等极端天气造成了区域电力系统供需失衡，导致大规模停电或限电的发生。主要原因是新型电力系统中，供需平衡对极端天气更加敏感。针对长期性气候变化，阐明了电力系统弹性评价与提升的整体研究框架。首先，构建含气候参数的系统运行抽象模型，以刻画不同类型极端天气对各类电源、电网、负荷的影响；其次，提出基于去噪变分自编码器算法的极端场景集生成方法；最后，面向持续性极端天气的供需保障，提出新型电力系统多类型电源扩展规划方法。以中国南方某省份的极端天气历史数据生成典型源荷场景集，结合IEEE标准算例进行仿真，验证了所提协同规划方法的有效性。

关键词：电力系统弹性供需平衡极端天气新型电力系统电源规划

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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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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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