·电网运行·
构网型柔性直流对受端交流系统低频振荡的影响分析………………………………………………王龙飞,杨 滢,赵乐冰,马富艺龙,高晖胜
惯量和一次调频辅助服务市场机制设计研究……………………………………………………………赵晋泉,唐成魁,陈 涛,代 江
面向极端天气的新型电力系统灵活性资源协同规划综述……………………………王振国,罗华峰,郑文哲,倪 恬,侯 慧,林湘宁,潘娅英
融合样本加权迁移学习的暂态电压稳定评估模型………………………………………………………………………郑瀚林,温步瀛,王怀远
·能源互联网·
考虑源荷不确定性和氢能多元产用的含氢综合能源系统优化调度…………………………………………………王 爽,秦安琪,陈贻威,吴 雄,唐 波
基于混合博弈的含多产消者虚拟电厂优化运行策略………………………………………张 昊,米 阳,陈耀威,应宜辰,时 帅,郑晓亮
高耗能电熔镁负荷与储能协同调峰的双层优化调度策略……………………………李军徽,范田振,余 梦,刘桁宇,孙家正,朱星旭,李翠萍
·新能源·
面向台风天气的海上风电爬坡事件预测方法…………………………………………………王恩荣,苏向敬,龚骏豪,刘正羽,符 杨
考虑强化学习熵正则化的多元灵活性资源频率协同控制方法……………………………………………………………高 远,李香帅,余光正,杨 彬
面向配电网韧性提升的光储充一体化电站优化配置方法……………………………黄程浩,邢海军,郑 真,马小丽,沈晓峰,颜华敏,马韬韬
·输变电·
考虑多时间尺度下负荷波动特性的海缆优化选型研究………………………………………汪晶毅,黄寅茂,林 睿,陆 莹,刘思祺,刘 刚
输电线路覆冰机理、预测及融冰技术研究综述………………………………………赵 威,彭巍屹,周非凡,周正威,杨 涛,王媛媛
·电网运行·
构网型柔性直流对受端交流系统低频振荡的影响分析
王龙飞1,杨 滢1,赵乐冰1,马富艺龙2,高晖胜2
(1.国网浙江省电力有限公司电力科学研究院,杭州 310014;
2.浙江大学 电气工程学院,杭州 310027)
摘要:构网型柔直受端换流站采用模拟同步机的直流电压自同步控制策略,易影响受端系统的低频振荡特性。为此,提出一种基于等效阻尼转矩的系统低频振荡特性分析方法,分析构网型柔直控制参数对受端系统低频振荡的影响。首先,依据构网型柔直控制策略构造虚拟转子,推导了等效阻尼转矩模型;其次,基于各阻尼转矩分量的频率响应曲线,分析了自同步控制环与电压控制环等参数对等效阻尼转矩的影响。最后,基于MATLAB/Simulink进行了时域仿真验证,结果表明,增加等效阻尼系数、电压控制增益等措施有利于提升等效阻尼转矩分量,对受端交流系统低频振荡具有改善作用。
基金项目:浙江省自然科学基金(LY24E070003);国网浙江省电力有限公司科技项目(B311DS240015)
惯量和一次调频辅助服务市场机制设计研究
赵晋泉1,唐成魁1,陈 涛1,代 江2
(1.教育部海上风电技术工程研究中心(上海电力大学),上海 200090;
2.贵州电网有限责任公司电力调度控制中心,贵阳 550005)
摘要:高比例新能源电力系统的频率安全面临挑战,亟需构建有效的惯量和一次调频等安全性辅助服务市场机制。为此,综述了国内外惯量及一次调频服务市场设计方面的研究成果;剖析了不同电网场景下的频率安全需求以及各类主体提供惯量与调频服务的物理-成本特性;提出了惯量和一次调频市场设计的若干原则,包括平滑过渡性原则、定价机制简单透明原则及费用分摊清晰化原则;对比分析了电能量、惯量和一次调频联合出清及顺序出清两种模式的差异和优缺点;最后,探讨了该领域未来待研究的方向。
基金项目:国家自然科学基金(51577049);中国南方电网有限责任公司科技项目(GZKJXM20222444)
面向极端天气的新型电力系统灵活性资源协同规划综述
王振国1,罗华峰1,郑文哲1,倪 恬2,侯 慧2,林湘宁3,潘娅英4
(1.国网浙江省电力有限公司电力科学研究院,杭州 310000;
2.武汉理工大学 自动化学院,武汉 430070;
3.华中科技大学 电气与电子工程学院,武汉 430074;
4.浙江省气象服务中心,杭州 310000)
摘要:目前对于极端天气条件下新型电力系统灵活性资源协同规划的研究尚不充分,为此系统梳理了利用灵活性资源协同规划以应对极端天气的相关研究成果。分析极端天气对新型电力系统的影响,明确其小概率高风险、双重失衡及区域差异等特性,归纳极端天气下源-网-荷-储等环节面临的主要挑战;系统梳理源-网-荷-储各环节的灵活性资源,分析多元资源应对极端天气的优势与局限;综述极端天气下适应强不确定性的灵活性资源协同规划模型,总结现有灵活性资源规划研究的不足。最后,归纳极端天气下新型电力系统灵活性资源研究面临的关键问题并进行前瞻性展望,为考虑极端天气不确定性下的新型电力系统规划提供参考。
基金项目:国家自然科学基金(U22B20106);浙江省自然科学基金(LZJMY25D050006);国网浙江省电力有限公司科技项目(B311DS24001A)
融合样本加权迁移学习的暂态电压稳定评估模型
郑瀚林,温步瀛,王怀远
(福州大学 电气工程与自动化学院,福州 350108)
摘要:针对暂态电压稳定评估模型因实际故障样本与训练样本的分布存在偏差而导致的精度下降问题,提出一种融合样本加权迁移学习的暂态电压稳定评估模型。首先,采用长短期记忆网络进行特征提取,借助特征提取器与域判别器的对抗训练机制,实现源域与目标域样本特征空间的对齐。其次,基于源域训练样本与目标域故障样本的相似度指标,在对抗训练过程中为源域样本动态分配权重,以强化关键样本在迁移过程中的作用。最后,在IEEE 39节点系统中进行仿真实验,结果表明,所提模型能够有效提升评估精度与泛化性能。
基金项目:福建省自然科学基金(2022J01113)
·能源互联网·
考虑源荷不确定性和氢能多元产用的含氢综合能源
系统优化调度
王 爽1,2,秦安琪1,2,陈贻威1,2,吴 雄3,唐 波1,2
(1.三峡大学 电气与新能源学院,湖北 宜昌 443002;
2.新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学),湖北 宜昌 443002;
3.西安交通大学 电气工程学院,西安 710049)
摘要:为降低系统用氢成本,考虑碳排放量和源荷不确定性对成本的影响,建立了考虑源荷不确定性和氢能多元产用的HIES(含氢综合能源系统)优化调度模型。首先,在含电转气和碳捕集的传统HIES中引入气制氢和氢能多元利用设备,构建氢能多元产用的HIES模型;其次,以总成本最低为目标建立确定性场景下的系统调度模型;接着,针对风光和负荷的不确定性,利用熵权法确定IGDT(信息间隙决策理论)中不确定因素的偏差系数权重,构建了基于IGDT的调度模型。最后,算例结果验证了所提模型可以降低系统的碳排放以及运行总成本,可为决策者处理HIES的不确定性因素提供参考。
基金项目:国家自然科学基金(52477120)
基于混合博弈的含多产消者虚拟电厂优化运行策略
张昊1,米阳1,陈耀威1,应宜辰1,时帅1,郑晓亮2
(1.上海电力大学 电气工程学院,上海 200090;
2.安徽理工大学 电气与信息工程学院,安徽 淮南 232001)
摘要:针对传统单一博弈模型难以解决电力市场多主体利益冲突与源荷不确定性问题,提出一种配电网运营商-虚拟电厂-产消者联盟多主体分层决策框架。首先,构建基于双Stackelberg-Nash混合博弈的三层能量交易架构:上层决策以配电网运营商收益最大化为核心目标,中层博弈引导虚拟电厂实现效益优化,下层通过产消者联盟协同降低用电成本。其次,引入纳什谈判理论,将产消者间的合作博弈解耦为两阶段优化问题,形成兼顾个体理性与集体效率的混合博弈优化模型。然后,基于KKT条件与McCormick包络法,将模型转化为双层混合整数线性规划问题,并结合Kriging元模型优化算法实现高效求解。最后,仿真结果表明,所提策略在提升系统主体收益、降低用电成本依赖性及增强风险应对能力方面具有显著优势。
基金项目:国家自然科学基金(52477107);上海市自然科学基金(22ZR1425500)
高耗能电熔镁负荷与储能协同调峰的双层优化调度策略
李军徽1,范田振1,余 梦2,3,刘桁宇4,孙家正4,朱星旭1,李翠萍1
(1.现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学),吉林 吉林 132012;
2.国网电力科学研究院武汉能效测评有限公司,武汉 430000;
3.国网电力科学研究院有限公司,南京 210000;
4.国网辽宁省电力有限公司,沈阳 110002)
摘要:目前新能源接入规模不断扩大,传统电力调度方式已难以适应以新能源为主体的电力系统发展需求。为提升电网调峰能力,引入典型高耗能电熔镁负荷作为调节对象,结合电熔镁负荷运行特性建立电熔镁炉功率调节模型,量化其参与系统调峰的可调节潜力;同时在负荷侧配置电池储能系统,构建与火电机组联合优化的双层调度模型。模型上层以风电消纳量最大化为目标,对火电、风电和高耗能电熔镁负荷调节功率进行优化;下层以系统整体运行成本最小为目标,进一步优化火电与储能系统的联合运行功率,形成“电熔镁负荷-储能系统”联合调峰经济调度策略。通过算例仿真验证,该模型在提升新能源消纳能力、降低系统运行成本方面效果显著,具有良好的实际应用前景。
基金项目:国网电力科学研究院武汉能效测评有限公司科技项目(SGNR00NXYFQT2400319)
·新能源·
面向台风天气的海上风电爬坡事件预测方法
王恩荣1,苏向敬2,3,龚骏豪1,刘正羽1,符 杨2,3
(1.上海电力大学 电气工程学院,上海 200090;
2.上海电力大学 海上风电研究院,上海 200090;
3.海上风电技术教育部工程研究中心(上海电力大学),上海 200090)
摘要:台风天气易引发海上风电功率剧烈波动,严重威胁电力系统的安全稳定运行,实现精准的风电爬坡事件预测对保障电网安全具有重要意义。针对现有方法在挖掘海上风电场复杂动态时空关联方面存在不足、爬坡预测精度有限的问题,提出了一种面向台风天气的海上风电爬坡事件预测方法。首先,利用AGCN(自适应图卷积网络)挖掘复杂变化的海上风电场空间特征;其次,采用BiLSTM(双向长短期记忆网络)提取时间序列中的双向依赖关系,并引入AM(注意力机制)强化对重要特征和时序信息的学习;在此基础上,结合Bump事件合并与极值点修正策略对传统SDA(旋转门算法)进行改进,提升爬坡事件的检测精度;最后,基于上海某风电场SCADA数据的实验结果表明,所提出的AGCN-BiLSTM-AM组合模型能够有效挖掘海上风电场的复杂动态时空关系,在台风天气下风电爬坡事件预测中表现出较高的精度和良好的适用性。
基金项目:国家重点研发计划(2023YFB2406900)
考虑强化学习熵正则化的多元灵活性资源频率协同
控制方法
高 远1,李香帅1,余光正1,杨 彬2
(1.上海电力大学 电气工程学院,上海 200090;
2.国网浙江省电力有限公司衢州供电公司,浙江 衢州 324000)
摘要:针对高比例可再生能源并网引发的电力系统频率失稳问题,提出一种融合统一建模与改进深度强化学习的频率控制方法。首先,通过提取电动汽车及储能的共性动态特性,构建表征调频能力的统一模型,解决异构资源参数差异导致的建模难题;其次,构建AGC(自动发电控制)信号协同控制机制,实现多资源动态权重分配与状态自适应响应;然后,设计熵正则化双延迟DDPG(深度确定性策略梯度)算法,利用动态熵项增强探索能力,通过双延迟网络抑制价值函数高估;最后,通过仿真验证所提方法的有效性。仿真结果表明,所提方法在频率控制效果与收敛效率方面均显著优于传统方法,可为高比例新能源电力系统的安全稳定运行提供方案参考。
基金项目:国家自然科学基金(52207121)
面向配电网韧性提升的光储充一体化电站优化配置方法
黄程浩1,邢海军1,郑 真2,马小丽2,沈晓峰2,颜华敏2,马韬韬2
(1.上海电力大学 电气工程学院,上海 200090;
2.国网上海市电力公司青浦供电公司,上海 201700)
摘要:为应对极端天气和分布式资源扰动对交直流配电网韧性的挑战,提出面向极端天气的交直流配电网高韧性运行背景下的光储充一体化电站优化配置方法。首先,构建考虑电动汽车参数及交通流量波动特性的光储充一体化电站选址模型,采用蒙特卡洛模拟生成充电需求点的空间分布,并运用最大覆盖模型定位候选站的潜在位置。其次,应用蒙特卡洛法模拟极端灾害场景,结合K-means聚类得到典型故障场景。进一步,建立光储充一体化站优化配置双层模型:上层以选址定容为目标,下层针对不同孤岛场景进行应急调度以最小化负荷损失。最后,以某地区26节点配电网为例,验证了所提方法可有效提升配电网在极端天气下的运行韧性。
基金项目:国家自然科学基金(52477106);国网上海市电力公司科技项目(B30934240001)
·输变电·
考虑多时间尺度下负荷波动特性的海缆优化选型研究
汪晶毅1,黄寅茂1,林 睿1,陆 莹1,刘思祺2,刘 刚2
(1.中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司,广州 510799;
2.华南理工大学 电力学院,广州 510641)
摘要:鉴于风电场出力的时变特性导致海缆负荷波动,传统的基于最大出力的选型方法过于保守,难以充分利用海缆的传输能力。为此,提出一种新的海缆典型负荷取值方法,基于风电功率预测数据构建海缆波动负荷数据集,并运用最大包络线法和优化聚类法进行数据处理,得到更贴近实际波动特性的海缆典型日负荷曲线,进而结合负荷因子计算出用于选型的典型负荷值。对比分析不同选型方法下的经济效益,结果表明,新方法确定的海缆截面选型在保障线路可靠运行的同时,显著提高了海缆资源利用率,降低了海上风电场建设投资成本,可为海上风电场海缆的经济化选型提供理论支持和实践指导。
基金项目:广东省基础与应用基础研究基金(2024A1515240077);广东省电力设计研究院有限公司科技项目(CG-2023-K-030)
输电线路覆冰机理、预测及融冰技术研究综述
赵 威1,彭巍屹2,周非凡1,周正威1,杨 涛1,王媛媛2
(1.国网湖南省电力有限公司株洲供电分公司,湖南 株洲 412000;
2.长沙理工大学电网防灾减灾全国重点实验室,长沙 410114)
摘要:随着极端天气频发,输电线路覆冰灾害对电网安全运行的威胁日益加剧,输电线路融冰技术已成为当前的研究热点。在此背景下,系统综述了输电线路覆冰机理、预测及融冰技术的研究现状。首先,介绍了输电线路的覆冰机理,揭示了过冷却水滴碰撞冻结、积冰形态变化及微地形-微气象动态作用对覆冰形态演化的影响规律;其次,为提早预知覆冰程度并给融冰预留充足时间,对覆冰预测方法进行了深入分析,对现有方法的原理及差异进行了针对性评述;然后,对三种热力融冰方法的能效特性及其优缺点进行了分析;最后,指出未来研究可聚焦于预测模型与融冰算法的组合以及输电线路不停电融冰,以构建适应新型电力系统的融冰减灾体系。
基金项目:国家自然科学基金面上项目(52177069);株洲电力勘测设计科研有限责任公司创新项目(2024ZKHX614)