半月刊

ISSN 1000-1026

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    • 电力系统关键技术进步与低碳转型的协同优化

      优先出版日期: 2022-01-25 DOI: 10.7500/AEPS20210223001

      摘要 (17) HTML (2) PDF 1.04 M (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:技术的进步对于电力系统低碳转型具有重要的支撑作用,同时,技术的发展也应以实现系统低碳转型为目标,特别是在长期时间尺度上,二者相互影响更加显著。中国提出在2060年前实现全社会碳中和目标,电力系统将逐渐实现低碳甚至零碳排放。清洁能源发电、特高压输电、储能等关键技术的发展水平,成为电力系统转型是否经济可行的重要因素。电力系统关键技术也要以实现碳中和为目标加快发展。为量化评估电力系统关键技术进步与低碳转型经济可行性的耦合与匹配关系,提出了二者协同优化的框架和方法。将技术成熟度和经济性与电力系统扩展规划模型相结合,并以中国2060年远期电力规划为案例,研究不同技术发展场景下电力系统清洁低碳转型的经济可行性,分析了不同技术对全系统综合单位电量成本下降的贡献。

    • 考虑台风时空演变的配电网移动储能优化配置与运行策略

      优先出版日期: 2022-01-25 DOI: 10.7500/AEPS20210702006

      摘要 (7) HTML (2) PDF 1.19 M (11) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对台风极端灾害下配电网难以保障安全可靠用电的问题,考虑台风时空演变对配电网线路故障状态的影响,提出了一种基于场景概率的鲁棒优化配电网移动储能配置与运行策略,以提升配电网弹性。首先,将配电网所在地理区域网格划分后建立映射坐标系,并根据气象信息建立台风灾害时空演变模型,从而构建配电线路故障率时空特性矩阵。然后,基于线路故障时空特性概率矩阵确定脆弱线路,采用鲁棒优化寻找概率场景下移动储能最优配置与运行策略,以最小化台风灾害期间受灾配电网的经济损失,建立移动储能优化配置与运行的三层鲁棒优化模型,充分利用移动储能的灵活性为配电网在台风灾害期间提供分阶段电力支撑。最后,采用改进的IEEE 33节点配电网进行算例分析,验证所提优化策略的适用性。

    • 基于典型窃电用户相似性检索的窃电行为检测方法

      优先出版日期: 2022-01-25 DOI: 10.7500/AEPS20210616001

      摘要 (7) HTML (2) PDF 2.14 M (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:从窃电用户数据的波动形态角度出发,提出一种基于典型窃电用户相似性检索的窃电行为检测方法。首先,利用动态时间弯曲对窃电用户的用电数据进行相似性量度,得到窃电相似度矩阵。其次,结合窃电相似度矩阵,利用近邻传播聚类方法对其进行聚类划分,实现窃电用户自动聚类,并利用簇中心作为典型窃电用户。最后,利用典型窃电用户在电力数据库中的相似性检索出与典型窃电用户的用电行为相似的用户,结合人工经验分析判别出嫌疑窃电用户。利用国家电网某省电力公司提供的数据进行算例分析,验证了所提方法的可行性与适用性。

    • 基于高效数据降维的配电网风灾停电用户数量预测模型

      优先出版日期: 2022-01-25 DOI: 10.7500/AEPS20210317005

      摘要 (1) HTML (0) PDF 3.20 M (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:风灾可能会导致配电网大面积停电,有效的配电网停电用户数量预测可以为应急抢修提供辅助指导。文中提出了一种高效数据降维下的配电网停电用户数量预测模型,首先,基于数据驱动的方法,考虑所有特征变量即全局变量构建了基于随机森林算法的配电网停电用户数量预测模型。然后,利用部分依赖图详细分析了台风期间影响配电网停电用户的多种特征变量与响应变量之间关系,进行了特征降维,降维后二次建模形成了更高效的配电网停电用户数量预测模型。与考虑全局变量的预测模型相比,特征降维后配电网停电用户数量预测模型一定程度上减轻了数据收集的工作负担、提高了计算效率,为电网防灾减灾提供有效依据。

    • 励磁系统动态增益对凸极发电机动态阻尼的影响

      优先出版日期: 2022-01-25 DOI: 10.7500/AEPS20210705004

      摘要 (2) HTML (2) PDF 1.69 M (11) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于励磁系统动态增益对凸极发电机的动态稳定性有显著影响,为改善电力系统阻尼,需要经常调整该动态增益,进而配置电力系统稳定器(PSS)。但是在动态增益对发电机动态稳定的影响方面,存在某些模糊认识。首先,分析了励磁系统动态增益对动态阻尼的影响原理。然后,在典型机组参数和工况下计算分析了励磁系统动态增益对凸极发电机阻尼转矩、阻尼比和励磁系统频率响应特性的影响。在单机无穷大系统、两机系统和实际系统中进行了仿真,计算结果和仿真结果一致。最后,在网源协调实验室及工程现场进行了试验,验证了仿真和计算结果的正确性,即励磁系统动态增益越大,凸极发电机动态阻尼越弱。为改善凸极发电机(如水电机组)动态阻尼,应使励磁动态增益在满足相关标准要求的前提下取较小数值,且通过配置相应PSS进一步提高系统阻尼。

    • 考虑气象和地理因素的电网传输特性计算及灵敏度分析

      优先出版日期: 2022-01-25 DOI: 10.7500/AEPS20210702009

      摘要 (6) HTML (2) PDF 1.12 M (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对气象和地理因素对电网功率传输特性的影响,提出了有效的分析模型与算法。首先,将输电线路热平衡方程与常规潮流方程联立,把架空输电线路周围的气象和地理信息以变量形式引入潮流计算,推导拓展雅可比矩阵以及牛顿迭代格式,构建了考虑环境因素的电热耦合统一潮流模型及其求解算法。然后,对比分析了风速、海拔高度和环境温度的差异对线路电阻、温度、有功和无功损耗的影响程度。算例表明环境因素的变化影响了架空导体的电热平衡,改变了线路阻值,从而对电网潮流分布、有功和无功损耗产生显著影响。依托中国新疆维吾尔自治区14个位置的温度数据,利用Pearson相关系数衡量不同位置日平均温度的时空关联特性,分析了不同季节下电网功率传输特性的变化及差异。最后,基于改进的潮流模型中的拓展雅可比矩阵,提出计及环境因素的V-Q灵敏度分析方法,并与传统模型在不同情景下进行了算例对比分析。结果表明:传统模型因忽略线路温度和电阻受电热平衡的影响,使得环境因素的变化会引入一定误差,且在重负荷情况下会有扩大的趋势,改进模型将有效减少误差的产生。

    • 基于加窗插值和ZoomFFT的电网宽频信号自适应测量方法

      优先出版日期: 2022-01-25 DOI: 10.7500/AEPS20210207003

      摘要 (3) HTML (2) PDF 852.82 K (11) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着电力电子化电网的不断发展,日趋宽频化、复杂化的电网信号对测量算法的自适应性和精度提出了更高的要求。为此,提出了一种基于加窗插值和复调制细化谱分析的宽频信号自适应测量方法。基于主、旁瓣特性和插值校正过程对窗函数进行选型后,根据信号频谱的主瓣干扰情况,分别基于4项5阶Nuttall窗双谱线插值算法和复调制细化谱分析法进行针对性的测量。最后,通过仿真对比及实测数据分析验证了所提方法的测量精度和稳定性,结果表明其有效实现了0~2.5 kHz范围内谐波和频率相近间谐波的高精度自适应测量,更高的测量精度和更低的运算代价使其能够满足电力电子化电网的测量需求。

    • 跨区域省间富余可再生能源电力现货交易的实践和思考

      优先出版日期: 2022-01-25 DOI: 10.7500/AEPS20211023003

      摘要 (6) HTML (2) PDF 908.43 K (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:可再生能源装机占比快速增加,消纳任务艰巨,跨省跨区市场化交易在促进可再生能源大范围消纳中发挥了重要作用。针对国家电网有限公司组织开展的跨区域省间富余可再生能源电力现货交易,总结了现货交易的基本框架,概述了其组织流程、市场衔接等交易机制。根据4年以来的实际运行情况,从电量和电价的角度对年度、月度、日成交情况进行全面总结,并建立了评估指标体系,分析其在促进可再生能源消纳和形成分时电价方面的积极作用。结合新型电力系统建设目标和电力市场发展要求,分析了跨区域省间富余可再生能源电力现货在交易范围、交易机制、参与主体等方面的局限性,并提出了未来省间电力现货市场建设的相关建议。

    • 考虑故障概率和净负荷不确定性的鲁棒随机备用优化

      优先出版日期: 2022-01-24 DOI: 10.7500/AEPS20210523001

      摘要 (6) HTML (2) PDF 670.94 K (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:为系统配置充足的备用是保证电力系统安全经济运行的必要条件。备用的配置是为了应对系统中可能的设备故障、负荷与可再生能源出力的不确定性。在传统的备用决策方法中,不同程度上忽略了故障概率的不确定性。为此提出了一种统筹考虑设备故障概率和净负荷不确定性的备用优化模型。其中风电与负荷造成的净负荷不确定性以及设备故障概率不确定性统一采用区间描述,并采用对偶理论、上境界转化和KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件等方法进行求解。最后基于IEEE-RTS 24节点系统,验证了所提模型和方法的有效性。

    • 基于知识和数据联合驱动的并网逆变器多工况阻抗获取方法

      优先出版日期: 2022-01-24 DOI: 10.7500/AEPS20210605001

      摘要 (6) HTML (4) PDF 4.32 M (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:当大量逆变器接入电网时,会发生谐波不稳定问题。并网逆变器dq阻抗的准确获取是分析该问题的关键前提之一。仅基于知识驱动的白箱建模方法难以适应工程现场信息保密的实际情况,黑箱或灰箱测量方法会向实际系统持续注入谐波扰动;仅基于数据驱动的方法难以合理确定输入变量。针对这些缺陷,提出了一种基于知识和数据联合驱动的并网逆变器多工况dq阻抗获取方法。首先,基于知识驱动建立小信号模型以选取输入变量;然后,结合数据驱动具有较好拟合输入输出变量间非线性关系的优点,采用基于遗传算法的核极限学习机获取多工况dq阻抗。最后,借助RT-LAB搭建半实物实时仿真平台,验证所提方法的有效性及优越性。

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