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2024(1):1-12.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.01.001
摘要:
为解决电动汽车及新能源大规模接入带来的电力系统运行稳定和新能源高效利用的问题，光储充一体化模式应运而生，其各单元间源荷储协同交互机理及优化调控策略也成为智能电网亟待解决的关键问题。“光储充放+智能建筑”的光储充建一体站微电网模式因其源荷储一体化、供需互补、灵活调度等特征，成为中国节能减碳、能源转型的发展重点。考虑到其微电网运行模式所要面对的分布式能源强不确定性、孤岛并网运行状态下交互机理不明等挑战，对光储充建一体站微电网各单元模块、关键技术、运行状态等方面进行综述，并对光储充建的研究现状进行总结，探讨其未来的发展趋势和需要面对的挑战。研究成果对挖掘经济激励下各类需求响应资源的调控潜力，保障电网供电可靠性，具有重要理论和实际参考意义。
为解决电动汽车及新能源大规模接入带来的电力系统运行稳定和新能源高效利用的问题，光储充一体化模式应运而生，其各单元间源荷储协同交互机理及优化调控策略也成为智能电网亟待解决的关键问题。“光储充放+智能建筑”的光储充建一体站微电网模式因其源荷储一体化、供需互补、灵活调度等特征，成为中国节能减碳、能源转型的发展重点。考虑到其微电网运行模式所要面对的分布式能源强不确定性、孤岛并网运行状态下交互机理不明等挑战，对光储充建一体站微电网各单元模块、关键技术、运行状态等方面进行综述，并对光储充建的研究现状进行总结，探讨其未来的发展趋势和需要面对的挑战。研究成果对挖掘经济激励下各类需求响应资源的调控潜力，保障电网供电可靠性，具有重要理论和实际参考意义。
2024, 39(5):25-35.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.05.003
摘要:
针对光伏电池的非线性输出特性，为提高光伏电池的利用效率，需对其输出的最大功率进行实时跟踪。从光伏电池的输出特性分析出发，在阐述MPPT控制原理的基础上，综述光伏发电系统中最大功率点跟踪技术的算法，对跟踪速度、控制精度及将来研究和应用中需要解决的问题作了探讨。通过实验对比分析不同算法以及同一算法不同参数之间的差异，比较分析电压控制与直接占空比控制的不同。根据实验结果，对各种MPPT算法进行总结，包括跟踪时间、跟踪效率、电压波动等。建议工程应用中的合适场合，从而为光伏并网控制器中重要环节的设计与实现提供参考。最后，展望未来发展趋势。
针对光伏电池的非线性输出特性，为提高光伏电池的利用效率，需对其输出的最大功率进行实时跟踪。从光伏电池的输出特性分析出发，在阐述MPPT控制原理的基础上，综述光伏发电系统中最大功率点跟踪技术的算法，对跟踪速度、控制精度及将来研究和应用中需要解决的问题作了探讨。通过实验对比分析不同算法以及同一算法不同参数之间的差异，比较分析电压控制与直接占空比控制的不同。根据实验结果，对各种MPPT算法进行总结，包括跟踪时间、跟踪效率、电压波动等。建议工程应用中的合适场合，从而为光伏并网控制器中重要环节的设计与实现提供参考。最后，展望未来发展趋势。
2024, 39(2):28-34.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.02.004
摘要:
针对新能源接入比迅速增大，导致区域电网频率稳定性问题日益突出这一问题，研究接入比与频率稳定性的关系，并提出水电、火电主导调频的改进控制策略。分析发现，随着接入比的增大，区域电网的等值惯量变小，等值功-频调节能力降低，导致水电主导区域电网的静态、动态和暂态频率稳定性都降低，以及火电主导区域电网的静态、暂态频率稳定性降低，而动态频率稳定性基本不变。通过减小调差系数，在频率反馈通道附加微分环节，改善水电主导调频的全过程频率稳定性；在频率反馈通道附加比例微分环节，改善火电主导调频的全过程频率稳定性。仿真结果表明，影响原因分析合理，改进控制策略有效，对改善大比例新能源接入系统的频率稳定性具有重要参考价值。
针对新能源接入比迅速增大，导致区域电网频率稳定性问题日益突出这一问题，研究接入比与频率稳定性的关系，并提出水电、火电主导调频的改进控制策略。分析发现，随着接入比的增大，区域电网的等值惯量变小，等值功-频调节能力降低，导致水电主导区域电网的静态、动态和暂态频率稳定性都降低，以及火电主导区域电网的静态、暂态频率稳定性降低，而动态频率稳定性基本不变。通过减小调差系数，在频率反馈通道附加微分环节，改善水电主导调频的全过程频率稳定性；在频率反馈通道附加比例微分环节，改善火电主导调频的全过程频率稳定性。仿真结果表明，影响原因分析合理，改进控制策略有效，对改善大比例新能源接入系统的频率稳定性具有重要参考价值。
2024, 39(2):35-43.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.02.005
摘要:
为了提升电价预测的准确性和预测模型的稳定性，提出一种基于改进VMD?PSO?CNN?LSTM的短期电价预测方法。首先，通过研究变分模态分解（variational mode decomposition，VMD）与电价影响因素的相关影响程度，并引入最大信息系数（MIC）构建VMD参数优化模型；然后，利用卷积神经网络（convolutional neural networks，CNN）与长短期记忆（long short?term memory，LSTM）神经网络对VMD分解得到的各模态分量进行预测。同时，根据深度可分离卷积结合电价时间规律，在CNN卷积部分构建多尺度的卷积特征提取结构，并利用粒子群优化算法优化包括CNN卷积层数量、CNN卷积神经元数量、LSTM隐藏层数量、LSTM记忆时间以及全连接层数等在内的参数，从而实现模型预测准确性和稳定性的提升。最后，对澳洲电力市场日前电价进行分析预测并与对照算法对比，结果表明该文算法具有更高的精度和更好的稳定性。
为了提升电价预测的准确性和预测模型的稳定性，提出一种基于改进VMD?PSO?CNN?LSTM的短期电价预测方法。首先，通过研究变分模态分解（variational mode decomposition，VMD）与电价影响因素的相关影响程度，并引入最大信息系数（MIC）构建VMD参数优化模型；然后，利用卷积神经网络（convolutional neural networks，CNN）与长短期记忆（long short?term memory，LSTM）神经网络对VMD分解得到的各模态分量进行预测。同时，根据深度可分离卷积结合电价时间规律，在CNN卷积部分构建多尺度的卷积特征提取结构，并利用粒子群优化算法优化包括CNN卷积层数量、CNN卷积神经元数量、LSTM隐藏层数量、LSTM记忆时间以及全连接层数等在内的参数，从而实现模型预测准确性和稳定性的提升。最后，对澳洲电力市场日前电价进行分析预测并与对照算法对比，结果表明该文算法具有更高的精度和更好的稳定性。
2024(1):124-133.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.01.012
摘要:
为解决大规模电动汽车无序充电导致电网出现“峰上加峰”现象，依据电动汽车充电地点的不同将配电网划分为居民区、办公区、商业区微电网，提出基于峰谷差、分时电价、用户充电满意度多目标下的电动汽车充电模式， 建立了微电网内运营商峰谷差最小—用户充电费用最少和充电满意度最大的双盈多目标优化调度模型，采用上海市实际居民办公商业混合体，基于MATLAB/NSGA?Ⅱ算法求解负荷整形度；采取粒子群优化算法求解电动汽车车主达到充电最优满意度；实现对电动汽车充电时刻和充电功率的引导。实际算例仿真结果表明，该方法能有效降低配电网负荷峰谷差，提高电动汽车充电效率，满足用户充电需求。
为解决大规模电动汽车无序充电导致电网出现“峰上加峰”现象，依据电动汽车充电地点的不同将配电网划分为居民区、办公区、商业区微电网，提出基于峰谷差、分时电价、用户充电满意度多目标下的电动汽车充电模式， 建立了微电网内运营商峰谷差最小—用户充电费用最少和充电满意度最大的双盈多目标优化调度模型，采用上海市实际居民办公商业混合体，基于MATLAB/NSGA?Ⅱ算法求解负荷整形度；采取粒子群优化算法求解电动汽车车主达到充电最优满意度；实现对电动汽车充电时刻和充电功率的引导。实际算例仿真结果表明，该方法能有效降低配电网负荷峰谷差，提高电动汽车充电效率，满足用户充电需求。
2024(1):28-46.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.01.003
摘要:
对信息—物理—社会系统与需求响应评估的结合进行综述。首先对信息物理系统的历史和框架进行分析。接着总结了现有的需求响应研究现状，包括需求响应潜力评估的意义、分类和评估方法。对于需求响应能力评估的数据来源进行总结，包括问卷调查和运行数据采集。在信息—物理—社会系统与需求响应结合方面，分别分析需求响应的物理域、信息域和社会域基础，介绍相应的建模方法和研究内容。最后，对未来的研究展望进行讨论，包括市场考核机制、快速仿真与建模技术以及综合能源下的需求响应管理。
对信息—物理—社会系统与需求响应评估的结合进行综述。首先对信息物理系统的历史和框架进行分析。接着总结了现有的需求响应研究现状，包括需求响应潜力评估的意义、分类和评估方法。对于需求响应能力评估的数据来源进行总结，包括问卷调查和运行数据采集。在信息—物理—社会系统与需求响应结合方面，分别分析需求响应的物理域、信息域和社会域基础，介绍相应的建模方法和研究内容。最后，对未来的研究展望进行讨论，包括市场考核机制、快速仿真与建模技术以及综合能源下的需求响应管理。
2024(3):217-227.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.03.024
摘要:
针对能源系统源荷不确定性及设备功率波动的问题，提出一种考虑源荷不确定性和用户需求响应的综合能源系统多时间尺度优化调度策略。首先，根据源荷各自特性，分别运用鲁棒优化方法和随机优化方法来处理源荷不确定性问题。其次，基于电、热和气负荷在不同时间尺度下的调度特点和响应差异，设计对应不同时间尺度的需求响应模型，并建立日前—日内两阶段的多时间尺度优化模型，以购能成本、系统运行成本、碳排放成本最小为日前调度目标，在日内调度阶段进一步考虑设备调节惩罚和削减补贴需求响应费用。最后，通过算例验证该模型和方法，在考虑源荷不确定性和需求响应的情况下，所提方法能够发挥多能源互补优势，有效促进能源供需平衡，降低源荷不确定性对综合能源系统的影响。
针对能源系统源荷不确定性及设备功率波动的问题，提出一种考虑源荷不确定性和用户需求响应的综合能源系统多时间尺度优化调度策略。首先，根据源荷各自特性，分别运用鲁棒优化方法和随机优化方法来处理源荷不确定性问题。其次，基于电、热和气负荷在不同时间尺度下的调度特点和响应差异，设计对应不同时间尺度的需求响应模型，并建立日前—日内两阶段的多时间尺度优化模型，以购能成本、系统运行成本、碳排放成本最小为日前调度目标，在日内调度阶段进一步考虑设备调节惩罚和削减补贴需求响应费用。最后，通过算例验证该模型和方法，在考虑源荷不确定性和需求响应的情况下，所提方法能够发挥多能源互补优势，有效促进能源供需平衡，降低源荷不确定性对综合能源系统的影响。
2024, 39(5):12-24.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.05.002
摘要:
随着电动汽车的广泛普及，交通电气化程度不断上升，配电网与交通网呈现出深度耦合的趋势。实现电动汽车与电力—交通耦合网间的高效互动，可有效提升电网运行稳定性，并缓解交通网的拥堵，因此，其成为电力系统和电动汽车领域研究的热点。全面介绍电力—交通耦合网的基本概念，并深入探讨3个关键领域：电力—交通网耦合系统建模和状态预测、两网耦合下的EV充电站规划以及两网耦合下的优化调度与控制，并分析其标准体系建设状况，对其未来的发展方向提出前瞻性的展望。
随着电动汽车的广泛普及，交通电气化程度不断上升，配电网与交通网呈现出深度耦合的趋势。实现电动汽车与电力—交通耦合网间的高效互动，可有效提升电网运行稳定性，并缓解交通网的拥堵，因此，其成为电力系统和电动汽车领域研究的热点。全面介绍电力—交通耦合网的基本概念，并深入探讨3个关键领域：电力—交通网耦合系统建模和状态预测、两网耦合下的EV充电站规划以及两网耦合下的优化调度与控制，并分析其标准体系建设状况，对其未来的发展方向提出前瞻性的展望。
2020, 35(4):128-132.
DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.017
摘要:
LLC谐振变换器可以在高频运行的同时实现软开关，对于提高开关电源的功率密度和效率意义重大。基波近似法和运行模态分析法是现阶段研究LLC谐振变换器的2种经典方法，但目前缺乏针对二者在电压增益精确性、效率、应用场合等方面的研究。该文首先分析这2种方法的原理；然后，在PSIM环境下对LLC谐振变换器工作模态进行仿真分析；基于LLC运行模态，在仿真电路中对比2种方法下的电压增益精确性；最后，基于峰值电压增益选择谐振参数，搭建1.5 kW/28 V输出等级的实验样机。实验结果表明，在下谐振区，基波近似法的电压增益比实际低10%~15%，而运行模态分析法迭代出的电压增益在全频率范围内与实际增益具有高度一致性，且基于运行模态分析法得到的谐振参数应用于样机时具有更高的效率。
LLC谐振变换器可以在高频运行的同时实现软开关，对于提高开关电源的功率密度和效率意义重大。基波近似法和运行模态分析法是现阶段研究LLC谐振变换器的2种经典方法，但目前缺乏针对二者在电压增益精确性、效率、应用场合等方面的研究。该文首先分析这2种方法的原理；然后，在PSIM环境下对LLC谐振变换器工作模态进行仿真分析；基于LLC运行模态，在仿真电路中对比2种方法下的电压增益精确性；最后，基于峰值电压增益选择谐振参数，搭建1.5 kW/28 V输出等级的实验样机。实验结果表明，在下谐振区，基波近似法的电压增益比实际低10%~15%，而运行模态分析法迭代出的电压增益在全频率范围内与实际增益具有高度一致性，且基于运行模态分析法得到的谐振参数应用于样机时具有更高的效率。
2024(3):207-216.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.03.023
摘要:
光伏出力的波动性和随机性会给电力系统调度运行的安全性和可靠性带来影响。为了实现对光伏出力长时间尺度的准确模拟，本文提出一种基于马尔可夫链的光伏场站时序功率模拟模型。首先，建立光伏出力模型，并对出力的不确定性和规律性特征进行研究分析；然后，在一阶马尔可夫链模型的基础上考虑相邻日之间的联系，根据季节与天气因素以10 d为一个采样区间对历史数据进行滚动采样，建立多状态转移概率矩阵，构建全年时序出力模拟模型；最后，以某光伏电站全年出力数据与历史气象监测数据为基础，通过实例模拟了全年的出力情况，并与传统方法进行了对比分析。算例结果验证了所提方法的有效性，表明该方法较好地模拟了受季节与天气影响下的光伏出力情况，与历史实际情况更为吻合。
光伏出力的波动性和随机性会给电力系统调度运行的安全性和可靠性带来影响。为了实现对光伏出力长时间尺度的准确模拟，本文提出一种基于马尔可夫链的光伏场站时序功率模拟模型。首先，建立光伏出力模型，并对出力的不确定性和规律性特征进行研究分析；然后，在一阶马尔可夫链模型的基础上考虑相邻日之间的联系，根据季节与天气因素以10 d为一个采样区间对历史数据进行滚动采样，建立多状态转移概率矩阵，构建全年时序出力模拟模型；最后，以某光伏电站全年出力数据与历史气象监测数据为基础，通过实例模拟了全年的出力情况，并与传统方法进行了对比分析。算例结果验证了所提方法的有效性，表明该方法较好地模拟了受季节与天气影响下的光伏出力情况，与历史实际情况更为吻合。
2020, 35(4):3-12.
DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.001
摘要:
电动汽车充电站的无序规划及不合理配置会对配电网运行的稳定性、安全性和经济性产生严重的影响。为解决这一难题，构建基于配电网电压稳定指标的电动汽车充电站最优规划模型。此模型同时兼顾了充电站建设投资的经济性和配电网运行的经济性以及供电电能质量，充分考虑电动汽车的充电需求和便利性。为求解模型内含多约束的非线性优化问题，采用具有收敛速度快、寻优精度高的改进的自适应粒子群优化算法。最后，基于IEEE 33节点系统的仿真结果验证该文所提方法的有效性。
电动汽车充电站的无序规划及不合理配置会对配电网运行的稳定性、安全性和经济性产生严重的影响。为解决这一难题，构建基于配电网电压稳定指标的电动汽车充电站最优规划模型。此模型同时兼顾了充电站建设投资的经济性和配电网运行的经济性以及供电电能质量，充分考虑电动汽车的充电需求和便利性。为求解模型内含多约束的非线性优化问题，采用具有收敛速度快、寻优精度高的改进的自适应粒子群优化算法。最后，基于IEEE 33节点系统的仿真结果验证该文所提方法的有效性。
2020, 35(1):31-39.
DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.01.004
摘要:
在电力现货市场建立之前，中国的电力中长期市场仍为纯电量交易，合理设计合同电量的偏差处理与结算方式有利于电力中长期交易向现货市场的平稳过渡。在此背景下，研究电力中长期交易合同电量的偏差考核机制。针对电力中长期交易基本规则中的典型偏差考核机制进行分析，提出适用于当前市场环境的发电侧偏差处理方法；从全电量交易和合同执行能力2个方面分析市场主体的偏差电量考核风险，在此基础上设计面向用户非全电量交易的固定比例全电量偏差电量结算方式，并进一步提出分阶段的用户侧偏差考核机制。采用以国内某省偏差考核实际数据为基础所构建的算例，验证所提出的偏差考核机制在中长期电力市场中的有效性。
在电力现货市场建立之前，中国的电力中长期市场仍为纯电量交易，合理设计合同电量的偏差处理与结算方式有利于电力中长期交易向现货市场的平稳过渡。在此背景下，研究电力中长期交易合同电量的偏差考核机制。针对电力中长期交易基本规则中的典型偏差考核机制进行分析，提出适用于当前市场环境的发电侧偏差处理方法；从全电量交易和合同执行能力2个方面分析市场主体的偏差电量考核风险，在此基础上设计面向用户非全电量交易的固定比例全电量偏差电量结算方式，并进一步提出分阶段的用户侧偏差考核机制。采用以国内某省偏差考核实际数据为基础所构建的算例，验证所提出的偏差考核机制在中长期电力市场中的有效性。
2022, 37(6):3-16.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2022.06.001
摘要:
高压直流输电系统的换相失败、直流闭锁、近区交流短路故障等会导致送端电网暂态过电压,制约输电能力、威胁系统安全稳定运行。为此,首先梳理换相失败、直流闭锁、近区交流故障3种典型故障下直流送端电网暂态过电压产生机理的异同,明确暂态过电压的主要影响因素;其次,总结现有暂态过电压的抑制策略及其优缺点;最后,针对现有研究尚存的不足,指出剖析不同新能源送出场景的暂态过电压机理、揭示暂态过电压多影响因素耦合规律、构建多时空尺度暂态过电压协同抑制体系等3个方面是未来高压直流输电送端电网暂态过电压研究的重点。
高压直流输电系统的换相失败、直流闭锁、近区交流短路故障等会导致送端电网暂态过电压,制约输电能力、威胁系统安全稳定运行。为此,首先梳理换相失败、直流闭锁、近区交流故障3种典型故障下直流送端电网暂态过电压产生机理的异同,明确暂态过电压的主要影响因素;其次,总结现有暂态过电压的抑制策略及其优缺点;最后,针对现有研究尚存的不足,指出剖析不同新能源送出场景的暂态过电压机理、揭示暂态过电压多影响因素耦合规律、构建多时空尺度暂态过电压协同抑制体系等3个方面是未来高压直流输电送端电网暂态过电压研究的重点。
2024, 39(5):151-162.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.05.016
摘要:
近年来，具有强不确定性、弱支撑能力的风电机组大规模并网，给电力系统的频率安全造成严重冲击。为提升高比例风电的电力系统稳定运行的能力，提出一种考虑频率安全约束的储能优化配置策略。首先，推导了高比例风电电力系统多主体频率响应表达式，建立全系统动态频率响应模型；其次，以电力系统年总成本值最小化为目标，建立上层储能容量优化配置模型，以系统日前调度成本最小化为目标，构建考虑频率安全约束的下层典型日优化调度模型，并采用改进粒子群算法对该双层模型进行求解；最后，基于改进IEEE 39节点系统进行算例分析。研究结果表明：该策略可以保证电力系统稳定而充裕的调频资源，在满足频率安全约束的同时，有效改善电力系统运行的经济性。
近年来，具有强不确定性、弱支撑能力的风电机组大规模并网，给电力系统的频率安全造成严重冲击。为提升高比例风电的电力系统稳定运行的能力，提出一种考虑频率安全约束的储能优化配置策略。首先，推导了高比例风电电力系统多主体频率响应表达式，建立全系统动态频率响应模型；其次，以电力系统年总成本值最小化为目标，建立上层储能容量优化配置模型，以系统日前调度成本最小化为目标，构建考虑频率安全约束的下层典型日优化调度模型，并采用改进粒子群算法对该双层模型进行求解；最后，基于改进IEEE 39节点系统进行算例分析。研究结果表明：该策略可以保证电力系统稳定而充裕的调频资源，在满足频率安全约束的同时，有效改善电力系统运行的经济性。
2022, 37(5):80-87.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2022.05.009
摘要:
传统频率控制的LLC谐振变换器存在频率调节范围宽、转换效率低等问题，不适用于宽电压范围的应用场合。为了解决这些问题，提出一种全桥LLC谐振变换器的PWM控制策略，通过调节开关管的占空比实现增益调节。谐振变换器2个下桥臂的开关采用固定的频率控制，开关频率等于谐振频率，而2个上桥臂的开关采用PWM控制来调节输出电压。在PWM控制策略下，明显缩小了谐振变换器的频率调节范围。此外，原边侧开关管和副边侧整流二极管分别实现零电压导通(ZVS)和零电流关断(ZCS)，有效地降低了变换器的开关损耗。最后，搭建功率为1.5 kW、输入电压为400 V、输出电压为250~500 V的仿真系统和实验原型，验证PWM控制策略的有效性。
传统频率控制的LLC谐振变换器存在频率调节范围宽、转换效率低等问题，不适用于宽电压范围的应用场合。为了解决这些问题，提出一种全桥LLC谐振变换器的PWM控制策略，通过调节开关管的占空比实现增益调节。谐振变换器2个下桥臂的开关采用固定的频率控制，开关频率等于谐振频率，而2个上桥臂的开关采用PWM控制来调节输出电压。在PWM控制策略下，明显缩小了谐振变换器的频率调节范围。此外，原边侧开关管和副边侧整流二极管分别实现零电压导通(ZVS)和零电流关断(ZCS)，有效地降低了变换器的开关损耗。最后，搭建功率为1.5 kW、输入电压为400 V、输出电压为250~500 V的仿真系统和实验原型，验证PWM控制策略的有效性。
2024, 39(4):169-177.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.04.020
摘要:
为支撑跟网/构网混合型新能源场站中机组控制方式快速切换，实现可适应电网强度变化的新能源场站安全稳定运行，提出基于时间卷积神经网络(temporal convolutional network，TCN)的跟网/构网混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估方法。首先，构建跟网/构网混合型新能源场站聚合阻抗模型，通过特征值计算得到并网系统小干扰稳定裕度。然后，以并网系统短路比和新能源场站跟网/构网控制方式信息作为输入特征，以并网系统小干扰稳定裕度和阻尼比作为输出特征，训练TCN得到混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估模型。经过训练的模型可根据短路比和跟网/构网混合型新能源场站中各机组的控制方式快速输出对应的小干扰稳定裕度和阻尼比。最后，以一个含10台风电机组的新能源场站为对象进行算例分析。结果表明：所提TCN方法相比于长短期记忆神经网络方法，在小干扰稳定裕度和阻尼比预测上的平均绝对百分比误差分别降低16.76%、14.75%；所提方法的计算耗时相对于特征值计算方法降低98.54%，从而验证所提小干扰稳定性快速评估方法的准确性与时效性。
为支撑跟网/构网混合型新能源场站中机组控制方式快速切换，实现可适应电网强度变化的新能源场站安全稳定运行，提出基于时间卷积神经网络(temporal convolutional network，TCN)的跟网/构网混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估方法。首先，构建跟网/构网混合型新能源场站聚合阻抗模型，通过特征值计算得到并网系统小干扰稳定裕度。然后，以并网系统短路比和新能源场站跟网/构网控制方式信息作为输入特征，以并网系统小干扰稳定裕度和阻尼比作为输出特征，训练TCN得到混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估模型。经过训练的模型可根据短路比和跟网/构网混合型新能源场站中各机组的控制方式快速输出对应的小干扰稳定裕度和阻尼比。最后，以一个含10台风电机组的新能源场站为对象进行算例分析。结果表明：所提TCN方法相比于长短期记忆神经网络方法，在小干扰稳定裕度和阻尼比预测上的平均绝对百分比误差分别降低16.76%、14.75%；所提方法的计算耗时相对于特征值计算方法降低98.54%，从而验证所提小干扰稳定性快速评估方法的准确性与时效性。
2022, 37(5):17-24.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2022.05.002
摘要:
随着经济社会的发展，电力的可靠供应引发了人们的广泛关注。2021年2月15日，受极寒天气影响美国得克萨斯州发生大范围停电事故，影响用户超过480万，给社会生产生活带来剧烈冲击。简要介绍得州电力系统概况，以时间为主线梳理得州停电事故发生过程，并从电网充裕度、区域支援能力、市场机制3个方面剖析事故原因。最后结合中国新型电力系统建设背景，提出电力气象预测技术应用、新型电力系统电源结构、灵活资源挖掘及源网荷储一体化运行、电网网架结构建设等方面的启示，为保障中国新型电力系统供电充裕度提供借鉴。
随着经济社会的发展，电力的可靠供应引发了人们的广泛关注。2021年2月15日，受极寒天气影响美国得克萨斯州发生大范围停电事故，影响用户超过480万，给社会生产生活带来剧烈冲击。简要介绍得州电力系统概况，以时间为主线梳理得州停电事故发生过程，并从电网充裕度、区域支援能力、市场机制3个方面剖析事故原因。最后结合中国新型电力系统建设背景，提出电力气象预测技术应用、新型电力系统电源结构、灵活资源挖掘及源网荷储一体化运行、电网网架结构建设等方面的启示，为保障中国新型电力系统供电充裕度提供借鉴。
2024(3):168-176,186.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.03.019
摘要:
给出了双馈风力发电机（doubly?fed induction generator，DFIG）参与电网调频的基本数学模型，推导出了大规模风电接入电网后，在不同运行方式（如惯性控制或者最大功率跟踪）下风电功率的渗透率、可调频风电机组所占比例以及风电机组的频率调节系数等与风电利用率之间的关系，提出了不同运行方式的风电机组参与电网调频的控制策略。以南方某片区电网为例，分析了风速改变及负荷变化的情况下风电功率注入比例对接入电网调频的影响特征，验证了可调频新能源发电对电网调频作用的有效性。将可调频风电机组接入4机2区域的电网模型，给出风电注入比例不同情况下所需要的可调频风机所占比例最小值及电网对新能源的综合承载能力。仿真结果表明，大规模风电场参与调频时应尽可能使运行在额定风速附近的机组参与调频，从而最大程度确保电网的频率偏差变小，维持频率在安全运行范围内。
给出了双馈风力发电机（doubly?fed induction generator，DFIG）参与电网调频的基本数学模型，推导出了大规模风电接入电网后，在不同运行方式（如惯性控制或者最大功率跟踪）下风电功率的渗透率、可调频风电机组所占比例以及风电机组的频率调节系数等与风电利用率之间的关系，提出了不同运行方式的风电机组参与电网调频的控制策略。以南方某片区电网为例，分析了风速改变及负荷变化的情况下风电功率注入比例对接入电网调频的影响特征，验证了可调频新能源发电对电网调频作用的有效性。将可调频风电机组接入4机2区域的电网模型，给出风电注入比例不同情况下所需要的可调频风机所占比例最小值及电网对新能源的综合承载能力。仿真结果表明，大规模风电场参与调频时应尽可能使运行在额定风速附近的机组参与调频，从而最大程度确保电网的频率偏差变小，维持频率在安全运行范围内。
2024, 39(5):203-215,225.
DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.05.021
摘要:
随着新型电力系统和能源互联的持续推进，构建高效、低碳和经济的能源供应系统对发展双碳战略至关重要。为此，提出一种绿证—碳交易联合机制下考虑多类型需求响应和氢能多元利用的综合能源系统（integrated energy system, IES）优化运行策略。首先，为充分发挥需求侧资源的调节能力，构建含价格型、激励型和替代型的多类型需求响应模型。其次，针对氢能的清洁特性，构建含电制氢、氢制甲烷、氢转热电和天然气混氢的氢能多元利用模型。最后，将绿证交易和碳交易相结合，提出绿证—碳联合交易机制，并构建计及绿证—碳联合交易机制的IES低碳经济运行模型。算例仿真设置不同运行方案对比，验证该文所提模型在提升可再生能源消纳、能源利用效率和降低碳排放量等方面的有效性。
随着新型电力系统和能源互联的持续推进，构建高效、低碳和经济的能源供应系统对发展双碳战略至关重要。为此，提出一种绿证—碳交易联合机制下考虑多类型需求响应和氢能多元利用的综合能源系统（integrated energy system, IES）优化运行策略。首先，为充分发挥需求侧资源的调节能力，构建含价格型、激励型和替代型的多类型需求响应模型。其次，针对氢能的清洁特性，构建含电制氢、氢制甲烷、氢转热电和天然气混氢的氢能多元利用模型。最后，将绿证交易和碳交易相结合，提出绿证—碳联合交易机制，并构建计及绿证—碳联合交易机制的IES低碳经济运行模型。算例仿真设置不同运行方案对比，验证该文所提模型在提升可再生能源消纳、能源利用效率和降低碳排放量等方面的有效性。
2020, 35(1):40-49.
DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.01.005
摘要:
差价合约是中长期金融合约, 其应用于电力市场可提前锁定电力价格, 规避现货市场电价波动风险。近年来, 随着中国电力体制改革的深入与试点范围的扩大, 电力差价合约在一些省级电力市场机制中得到应用。由于中国现阶段的电力差价合约严格而言为电量合约而非电力合约, 因此必须将合约电量分解为可调度的电力曲线。首先简要论述了电力差价合约的概况, 并从基于滚动修正与基于优化模型2个方面介绍并对比分析了现有的确定性合约电量分解的理论与方法。最后, 展望了在本轮电力工业改革环境下与差价合约电量分解相关的若干问题, 并建议了可能的解决方法。
差价合约是中长期金融合约, 其应用于电力市场可提前锁定电力价格, 规避现货市场电价波动风险。近年来, 随着中国电力体制改革的深入与试点范围的扩大, 电力差价合约在一些省级电力市场机制中得到应用。由于中国现阶段的电力差价合约严格而言为电量合约而非电力合约, 因此必须将合约电量分解为可调度的电力曲线。首先简要论述了电力差价合约的概况, 并从基于滚动修正与基于优化模型2个方面介绍并对比分析了现有的确定性合约电量分解的理论与方法。最后, 展望了在本轮电力工业改革环境下与差价合约电量分解相关的若干问题, 并建议了可能的解决方法。
