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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

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

限流器配置与网架结构优化协同的受端电网短路电流抑制策略

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电力系统自动化 2024年第9期48卷 151-161页

作者：邓步青文云峰于琳琳蒋小亮湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 国网河南省电力公司经济技术研究院河南省郑州市450052 国网福建省电力公司经济技术研究院福建省福州市350012

如何有效地抑制短路电流水平已成为受端电网规划和运行中不可忽视的问题。文中量化和构建了计及超导故障限流器(SFCL)配置与网架结构优化的短路电流约束。在此基础上,提出了一种SFCL配置与网架结构优化协同的短路电流抑制模型,采用基于M... 详细信息

如何有效地抑制短路电流水平已成为受端电网规划和运行中不可忽视的问题。文中量化和构建了计及超导故障限流器(SFCL)配置与网架结构优化的短路电流约束。在此基础上,提出了一种SFCL配置与网架结构优化协同的短路电流抑制模型,采用基于McCormick包络的交流潮流线性化框架,并通过循环结构最小化松弛误差。为有效求解上述模型,将主问题分解为若干子问题,设计了基于嵌套Benders分解算法的求解策略。基于改进的IEEE 39节点系统和河南电网规划系统开展仿真分析,验证了所提策略在经济性和短路电流抑制效果方面的有效性和实用性。

关键词：短路电流超导故障限流器网架结构优化 Benders分解受端电网

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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

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

计及新能源出力相关性的多能源微网仿射实时优化调度

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电网技术 2024年第8期48卷 3248-3257,I0064-I0068页

作者：陈飞雄郭奕鑫邵振国郑翔昊胡昆熹林炜晖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营销服务中心福建省福州市350011

为计及新能源出力相关性对多能源微网运行的影响,并响应源荷实时变化,提出一种计及新能源出力相关性的多能源微网仿射实时优化调度方法。首先,在多能源微网中引入Kalina循环,实现热电联产机组的灵活经济输出。其次,考虑源荷不确定性以... 详细信息

为计及新能源出力相关性对多能源微网运行的影响,并响应源荷实时变化,提出一种计及新能源出力相关性的多能源微网仿射实时优化调度方法。首先,在多能源微网中引入Kalina循环,实现热电联产机组的灵活经济输出。其次,考虑源荷不确定性以及风光出力相关性对多能源微网运行的影响,构建并求解计及风光出力相关性的多能源微网仿射优化模型。再次,在获得优化方案变化范围的基础上,实时计算各仿射噪声元的取值,从而获取多能源微网实时调度轨迹。最后,仿真结果验证了所提方法能够充分计及不确定性和相关性的双重影响,有效应对源荷实时变化,并提升系统运行经济性。

关键词：多能源微网源荷不确定性新能源出力相关性仿射优化实时调度

面向夏季高温的多城市行业级负荷画像与降温负荷测算

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全球能源互联网 2024年第1期7卷 25-36页

作者：叶强陈吴晓姜志筠蔡雨晴肖雅秋景锐赵英汝国网福建省电力有限公司营销服务中心福建省福州市350001 厦门大学能源学院福建省厦门市361000

夏季高温热浪等极端天气事件日益频发,对空调降温负荷本就较大的部分城市的电力供需平衡造成严峻挑战。产业结构与行业属性的异质使得不同城市不同行业夏季用电负荷的受高温影响程度差异显著。分别选择以服务业、工业和农业为主的厦门... 详细信息

夏季高温热浪等极端天气事件日益频发,对空调降温负荷本就较大的部分城市的电力供需平衡造成严峻挑战。产业结构与行业属性的异质使得不同城市不同行业夏季用电负荷的受高温影响程度差异显著。分别选择以服务业、工业和农业为主的厦门、泉州和南平3个城市的15个高电耗行业为研究对象,基于2021年的海量实测负荷数据与天气数据,分析各城市各行业的负荷时空特性,进一步提出基于负荷解耦的降温负荷测算方法,更加科学地量化多城市行业级降温负荷占比。研究可为福建省及同气候区城市在夏季制定电力负荷管理政策提供参考依据。

关键词： k-means聚类负荷特性负荷解耦降温负荷

基于聚合二次模态分解及Informer的短期负荷预测

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电网技术 2024年第6期48卷 2574-2583,I0087-I0091页

作者：石卓见冉启武徐福聪陕西理工大学电气工程学院陕西省汉中市723000 国网福建省电力有限公司福建省福州市350003

针对区域级负荷的非平稳性及长序列预测精度低的问题,该文提出了一种基于聚合二次模态分解及Informer的短期负荷预测方法。首先,运用改进完全集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive ... 详细信息

针对区域级负荷的非平稳性及长序列预测精度低的问题,该文提出了一种基于聚合二次模态分解及Informer的短期负荷预测方法。首先,运用改进完全集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,ICEEMDAN)对负荷序列进行初步分解,削弱原始序列的随机性与波动性;其次,根据子序列的样本熵计算结果进行聚合,并通过比较不同的聚合方式选出最优重构方案;然后,利用变分模态分解对高复杂度的合作模态函数进行二次分解;充分考虑到电价、气象等因素对负荷的影响,采用随机森林(random forest,RF)算法进行相关性分析,从而为每个子序列构建不同的高耦合度特征矩阵并输入Informer进行建模,并通过其多层次编码及稀疏多头自注意力机制等方式提高对负荷序列的预测效率;最后采用巴塞罗那区域级负荷数据集进行实例验证,结果显示所提框架有效解决了模态分解过程中的模态混叠以及高频分量问题,并且其长序列预测均方根误差相比其他经典深度学习模型最高降低了65.28%。

关键词：短期负荷预测二次分解样本熵聚合方式比较 Informer 随机森林算法长序列预测