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, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0136
摘要:
随着风电渗透率的不断提高，如何在提高主动配电网运行稳定性的同时减少运行成本，成为亟待解决的问题。考虑储能、燃气轮机以及变压器分接头、电容器组投切等主动管理措施，建立以降低配电网运行成本和缩小电压偏差为目标的主动配电网有功无功协调鲁棒优化调度模型。针对风电机组出力相关性，利用最小体积封闭椭球(Minimum Volume Enclosing Ellipsoid,MVEE)算法将风电出力场景转化为椭圆不确定集合约束，改善了传统区间不确定集合过于保守的缺点。利用锥对偶理论，将构建的鲁棒模型转化为上下两层混合整数二阶锥规划问题，采用列约束生成算法进行求解。在改进的IEEE 33节点配电网算例中进行仿真分析，研究了风电出力相关性对配电网优化调度的影响，验证了所提方法的经济性和鲁棒性。
随着风电渗透率的不断提高，如何在提高主动配电网运行稳定性的同时减少运行成本，成为亟待解决的问题。考虑储能、燃气轮机以及变压器分接头、电容器组投切等主动管理措施，建立以降低配电网运行成本和缩小电压偏差为目标的主动配电网有功无功协调鲁棒优化调度模型。针对风电机组出力相关性，利用最小体积封闭椭球(Minimum Volume Enclosing Ellipsoid,MVEE)算法将风电出力场景转化为椭圆不确定集合约束，改善了传统区间不确定集合过于保守的缺点。利用锥对偶理论，将构建的鲁棒模型转化为上下两层混合整数二阶锥规划问题，采用列约束生成算法进行求解。在改进的IEEE 33节点配电网算例中进行仿真分析，研究了风电出力相关性对配电网优化调度的影响，验证了所提方法的经济性和鲁棒性。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0135
摘要:
直流微电网系统规模不断增大，大量变流器并入电网导致稳定性问题严峻，传统阻抗分析法在建立复杂拓扑网络的等效模型时存在一定局限性。为此，文章提出基于广义阻抗比的改进阻抗分析法，首先推广传统阻抗比的概念，根据端口特性建立系统等效模型，推导并定义广义阻抗比来表征系统稳定性。进一步对系统进行小信号建模，得出基于广义阻抗比的稳定判据进行分析。最后，通过算例分析和时域仿真验证了所提方法在多变流器直流微电网系统稳定性分析中的正确性和有效性。
直流微电网系统规模不断增大，大量变流器并入电网导致稳定性问题严峻，传统阻抗分析法在建立复杂拓扑网络的等效模型时存在一定局限性。为此，文章提出基于广义阻抗比的改进阻抗分析法，首先推广传统阻抗比的概念，根据端口特性建立系统等效模型，推导并定义广义阻抗比来表征系统稳定性。进一步对系统进行小信号建模，得出基于广义阻抗比的稳定判据进行分析。最后，通过算例分析和时域仿真验证了所提方法在多变流器直流微电网系统稳定性分析中的正确性和有效性。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0144
摘要:
随着中国电力体制改革的深入，燃煤发电上网电价由市场形成、电网公司组织开展代理购电都标志着市场化改革进入了新的阶段。在未实际运行现货市场的省市地区，由于燃煤机组基数电量的取消，电力市场缺乏处理月度偏差电量的补充机制。在目前代理购电背景下，分析了中长期发电侧和用电侧的电量构成，阐述了中长期月度电量偏差产生的原因，构建了月度市场化购电的模型，提出了3种处理偏差电量的月度平衡机制。通过对华东某省级电网进行算例仿真，分析了不同方法的特点和适应性；最后结合中国电力市场的发展需求，对构建过渡期的市场设计提出了相关建议。
随着中国电力体制改革的深入，燃煤发电上网电价由市场形成、电网公司组织开展代理购电都标志着市场化改革进入了新的阶段。在未实际运行现货市场的省市地区，由于燃煤机组基数电量的取消，电力市场缺乏处理月度偏差电量的补充机制。在目前代理购电背景下，分析了中长期发电侧和用电侧的电量构成，阐述了中长期月度电量偏差产生的原因，构建了月度市场化购电的模型，提出了3种处理偏差电量的月度平衡机制。通过对华东某省级电网进行算例仿真，分析了不同方法的特点和适应性；最后结合中国电力市场的发展需求，对构建过渡期的市场设计提出了相关建议。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0130
摘要:
以电动汽车为代表的需求侧资源通过聚合运营，将为电力系统提供大量的可调节资源，缓解系统平衡运行的矛盾。但其商业运营模式尚未成熟，关键原因之一是电动汽车聚合价值评估难，难以支撑相关市场交易机制的构建。通过引入价值网络建模方法，建立电动汽车聚合运营价值创造模式，构建电动汽车聚合运营价值网络模型。进而基于电动汽车聚合商视角，分析了聚合体系内多主体价值交换关系，提出了聚合模式下多主体价值获取路径。最后，结合国内某区域市场环境，对有无聚合商时的市场各主体效益进行分析。仿真结果表明电动汽车聚合运营使得各主体都能产生增量收益，在现有模式下聚合商获益最大。市场补偿系数、新能源消纳比例增量是影响各方受益的关键因素。
以电动汽车为代表的需求侧资源通过聚合运营，将为电力系统提供大量的可调节资源，缓解系统平衡运行的矛盾。但其商业运营模式尚未成熟，关键原因之一是电动汽车聚合价值评估难，难以支撑相关市场交易机制的构建。通过引入价值网络建模方法，建立电动汽车聚合运营价值创造模式，构建电动汽车聚合运营价值网络模型。进而基于电动汽车聚合商视角，分析了聚合体系内多主体价值交换关系，提出了聚合模式下多主体价值获取路径。最后，结合国内某区域市场环境，对有无聚合商时的市场各主体效益进行分析。仿真结果表明电动汽车聚合运营使得各主体都能产生增量收益，在现有模式下聚合商获益最大。市场补偿系数、新能源消纳比例增量是影响各方受益的关键因素。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0138
摘要:
考虑分布式电源(distributed generation，DG)、配电网静止同步补偿器主动参与调压，提出了一种基于分区协调控制的主动配电网电压支撑运行策略。首先，提出了DG电压支撑能力分布的概念。其次，基于电压支撑能力分布设计了一种具体的DG配置函数，并给出各调压设备的配置方案。然后，通过分析各设备的电压支撑能力，划分各设备的电压支撑域及联合支撑域，并提出了一种基于分区协调控制的电压支撑运行策略。最后，在IEEE BUS-33标准系统中验证了所提策略的有效性。结果表明，所提策略能充分利用DG电压支撑潜力，避免各调压设备动作冲突，保证无功补偿设备维持一定的容量备用，达到良好的调压效果。
考虑分布式电源(distributed generation，DG)、配电网静止同步补偿器主动参与调压，提出了一种基于分区协调控制的主动配电网电压支撑运行策略。首先，提出了DG电压支撑能力分布的概念。其次，基于电压支撑能力分布设计了一种具体的DG配置函数，并给出各调压设备的配置方案。然后，通过分析各设备的电压支撑能力，划分各设备的电压支撑域及联合支撑域，并提出了一种基于分区协调控制的电压支撑运行策略。最后，在IEEE BUS-33标准系统中验证了所提策略的有效性。结果表明，所提策略能充分利用DG电压支撑潜力，避免各调压设备动作冲突，保证无功补偿设备维持一定的容量备用，达到良好的调压效果。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0358
摘要:
在电网换相换流器（line commutated converter，LCC）-电压源型换流器（voltage source converter，VSC）混合直流供电的微网中，微电网受扰下不可避免地会产生频率波动，为使频率在不同扰动工况下均保持在规定范围内，在LCC-VSC供电微网系统中提出了可自适应扰动变化的直流调频方法。首先理论推导了扰动后将系统频率拉入规定范围内所需的临界下垂系数，并基于此提出了自适应扰动变化的变下垂系数一次调频方法，利用直流动作的快速性将受扰后系统频率迅速控制在规定范围内。其次，由于一次调频仍为有差调节，故进而提出变参考功率二次调频控制策略。最后在PSCAD/EMTDC平台上建立仿真模型，结果表明12.5%以内的负荷变化及10%以内的光照变化时，一次调频均可使频率偏差恢复到0.2 Hz以内，15%以内的负荷变化时二次调频可实现无差调节，验证了所提策略的有效性。
在电网换相换流器（line commutated converter，LCC）-电压源型换流器（voltage source converter，VSC）混合直流供电的微网中，微电网受扰下不可避免地会产生频率波动，为使频率在不同扰动工况下均保持在规定范围内，在LCC-VSC供电微网系统中提出了可自适应扰动变化的直流调频方法。首先理论推导了扰动后将系统频率拉入规定范围内所需的临界下垂系数，并基于此提出了自适应扰动变化的变下垂系数一次调频方法，利用直流动作的快速性将受扰后系统频率迅速控制在规定范围内。其次，由于一次调频仍为有差调节，故进而提出变参考功率二次调频控制策略。最后在PSCAD/EMTDC平台上建立仿真模型，结果表明12.5%以内的负荷变化及10%以内的光照变化时，一次调频均可使频率偏差恢复到0.2 Hz以内，15%以内的负荷变化时二次调频可实现无差调节，验证了所提策略的有效性。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0210
摘要:
1电力负荷序列易受多重外部因素影响而呈现复杂性，不利于精准预测。为此，提出一种基于变分模态分解（variational mode decomposition，VMD）的卷积神经网络和长短期记忆网络（convolutional neural network and long short-term memory network，CNN-LSTM）相结合的短期电力负荷并行预测方法。先采用VMD将负荷数据分解为规律性强的各本征模态函数（intrinsic mode function，IMF）及残差；再将各分量分别输入到各自对应的CNN-LSTM混合预测网络获得各初始预测值，并将该值与由气候、日期类型等组合得到的相关因素特征集相结合进一步得出修正预测值；最终叠加各分量修正预测值即得到完整预测结果。在实际负荷数据上做验证分析，结果表明，考虑相关外部因素特征集后日负荷预测平均相对误差均值可降低2.18%。与几种常规负荷预测方法进行效果对比，验证了该方法的有效性和可行性。
1电力负荷序列易受多重外部因素影响而呈现复杂性，不利于精准预测。为此，提出一种基于变分模态分解（variational mode decomposition，VMD）的卷积神经网络和长短期记忆网络（convolutional neural network and long short-term memory network，CNN-LSTM）相结合的短期电力负荷并行预测方法。先采用VMD将负荷数据分解为规律性强的各本征模态函数（intrinsic mode function，IMF）及残差；再将各分量分别输入到各自对应的CNN-LSTM混合预测网络获得各初始预测值，并将该值与由气候、日期类型等组合得到的相关因素特征集相结合进一步得出修正预测值；最终叠加各分量修正预测值即得到完整预测结果。在实际负荷数据上做验证分析，结果表明，考虑相关外部因素特征集后日负荷预测平均相对误差均值可降低2.18%。与几种常规负荷预测方法进行效果对比，验证了该方法的有效性和可行性。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0331
摘要:
针对由于氢能生产经济性低因此难以满足日益增长的氢能需求问题，提出基于斯塔克尔伯格(Stackelberg)博弈机制的光伏制氢系统能量优化管理策略。首先，在博弈模型中，氢能生产商作为上层领导者，以净收益最大为目标制定与下层用户交易的氢能价格；用户作为下层跟随者，以最大消费者剩余为目标，并兼顾上层氢能生产商制定的售氢价格，对自身用能策略进行调整，并将所需负荷量反馈上层，两者进行博弈最终达到博弈均衡。其次，在考虑氢能生产商收益和用户用氢需求的基础上，建立光伏制氢系统能量管理模式以优化制氢系统各个设备出力，达到提高氢能生产商的经济性和满足用户氢能需求的目的。最后，通过分析氢能生产商与用户的博弈目标及策略，从理论上证明了博弈存在唯一均衡解，并调用Cplex求解器对模型进行求解。结果表明，所提出的基于Stackelberg博弈能量优化管理策略可有效提高系统的经济性和满足用户需求，达到了博弈双方双赢的效果。
针对由于氢能生产经济性低因此难以满足日益增长的氢能需求问题，提出基于斯塔克尔伯格(Stackelberg)博弈机制的光伏制氢系统能量优化管理策略。首先，在博弈模型中，氢能生产商作为上层领导者，以净收益最大为目标制定与下层用户交易的氢能价格；用户作为下层跟随者，以最大消费者剩余为目标，并兼顾上层氢能生产商制定的售氢价格，对自身用能策略进行调整，并将所需负荷量反馈上层，两者进行博弈最终达到博弈均衡。其次，在考虑氢能生产商收益和用户用氢需求的基础上，建立光伏制氢系统能量管理模式以优化制氢系统各个设备出力，达到提高氢能生产商的经济性和满足用户氢能需求的目的。最后，通过分析氢能生产商与用户的博弈目标及策略，从理论上证明了博弈存在唯一均衡解，并调用Cplex求解器对模型进行求解。结果表明，所提出的基于Stackelberg博弈能量优化管理策略可有效提高系统的经济性和满足用户需求，达到了博弈双方双赢的效果。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0265
摘要:
针对“双碳”目标将推动电力系统清洁能源接入与智能化配电网设备发展的情况，提出在多场景下考虑配电网自动化设备故障的主动配电网可靠性评估方法。首先采用拉丁超立方抽样法与时间序列分割聚类算法生成场景。再基于设备健康指数理论建立多场景下的自动化设备故障模型，以及综合考虑多场景下的源-荷模型，计算孤岛的实时形成概率与该时段下自动化设备运行情况，进而对配电网可靠性进行评估，计算系统可靠性指标，最后通过IEEE-RBTS BUS6 F4算例证明该方法与模型的有效性。
针对“双碳”目标将推动电力系统清洁能源接入与智能化配电网设备发展的情况，提出在多场景下考虑配电网自动化设备故障的主动配电网可靠性评估方法。首先采用拉丁超立方抽样法与时间序列分割聚类算法生成场景。再基于设备健康指数理论建立多场景下的自动化设备故障模型，以及综合考虑多场景下的源-荷模型，计算孤岛的实时形成概率与该时段下自动化设备运行情况，进而对配电网可靠性进行评估，计算系统可靠性指标，最后通过IEEE-RBTS BUS6 F4算例证明该方法与模型的有效性。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0296
摘要:
针对综合能源系统中可再生能源和负荷的不确定性，提出一种基于深度强化学习的优化调度方法。首先，阐述了深度强化学习方法的基本原理；然后，提出了基于深度强化学习的综合能源系统优化调度模型，并对其中的状态空间、动作空间和奖励函数进行设计；继而，设计了基于异步优势策略梯度算法的模型求解流程；最后，通过算例仿真验证表明，所提方法能自适应源、荷不确定性，达到与传统数学规划方法相近的优化效果。
针对综合能源系统中可再生能源和负荷的不确定性，提出一种基于深度强化学习的优化调度方法。首先，阐述了深度强化学习方法的基本原理；然后，提出了基于深度强化学习的综合能源系统优化调度模型，并对其中的状态空间、动作空间和奖励函数进行设计；继而，设计了基于异步优势策略梯度算法的模型求解流程；最后，通过算例仿真验证表明，所提方法能自适应源、荷不确定性，达到与传统数学规划方法相近的优化效果。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0343
摘要:
为了提升电池储能系统的有源配网运行效益，提出面向电池储能有源配网的，包含经济调度与协同优化方法的分层递阶系统架构。首先，概述模型中不同层级间的逻辑运算关系；其次，针对不同层的优化目标，建立含光-储-充有源配网的经济调度与优化的2阶段模型，第1阶段以系统成本最小化为优化目标、第2阶段以系统网损最小为目标进行建模与仿真。最后，基于不同运行场景下的仿真结果，分析光、储、充的变化规律，并给出储能系统在不同节点的优化配置方案。
为了提升电池储能系统的有源配网运行效益，提出面向电池储能有源配网的，包含经济调度与协同优化方法的分层递阶系统架构。首先，概述模型中不同层级间的逻辑运算关系；其次，针对不同层的优化目标，建立含光-储-充有源配网的经济调度与优化的2阶段模型，第1阶段以系统成本最小化为优化目标、第2阶段以系统网损最小为目标进行建模与仿真。最后，基于不同运行场景下的仿真结果，分析光、储、充的变化规律，并给出储能系统在不同节点的优化配置方案。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0332
摘要:
空调温控负荷集群作为当下最具调节潜力的需求侧响应资源之一，在削峰、填谷、分布式光伏消纳和电网调控中将发挥重要作用。因此提出了一种电力市场环境下，基于数据驱动和深度置信网络的空调温控负荷集群参与分布式光伏消纳的可调节潜力评估与互动框架。首先，利用数据驱动构建了基于深度置信网络的可调节潜力评估模型，实时输出温控负荷集群的可调节潜力；其次，考虑功率调整量在一定范围内变化的前提下，构建了基于深度置信网络的需求互动模型，对温控负荷集群进行实时温度调控。最后以冀北地区某10kV馈线作为实际算例进行分析，结果表明：所提框架能够充分利用空调温控负荷集群的可调节潜力，参与分布式光伏的消纳。
空调温控负荷集群作为当下最具调节潜力的需求侧响应资源之一，在削峰、填谷、分布式光伏消纳和电网调控中将发挥重要作用。因此提出了一种电力市场环境下，基于数据驱动和深度置信网络的空调温控负荷集群参与分布式光伏消纳的可调节潜力评估与互动框架。首先，利用数据驱动构建了基于深度置信网络的可调节潜力评估模型，实时输出温控负荷集群的可调节潜力；其次，考虑功率调整量在一定范围内变化的前提下，构建了基于深度置信网络的需求互动模型，对温控负荷集群进行实时温度调控。最后以冀北地区某10kV馈线作为实际算例进行分析，结果表明：所提框架能够充分利用空调温控负荷集群的可调节潜力，参与分布式光伏的消纳。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0297
摘要:
混合型潮流控制器(hybrid power flow controller, HPFC)可以有效解决风电并网系统中存在的支路潮流过载问题，且相较于统一潮流控制器成本更低。针对现有的HPFC潮流优化研究尚未计及支路潮流最大值约束和风电不确定性的问题，提出一种基于场景削减的含HPFC风电并网系统最优潮流模型。首先，建立了HPFC的功率注入模型，并推导了注入功率表达式；其次，采用K均值算法削减风电、负荷概率场景，通过CH(+)指标选择最优场景集合；最后，建立了兼顾发电机运行成本、系统网络损耗、正常运行及N-1故障下的支路负载率的多目标优化模型，采用多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization, MOPSO)算法进行求解，利用模糊满意度函数在Pareto解集中筛选出折衷解。在MATLAB中进行仿真验证所提方法的有效性，结果表明该方法可以计及风电不确定性，保证电网在不同场景下的安全经济运行。
混合型潮流控制器(hybrid power flow controller, HPFC)可以有效解决风电并网系统中存在的支路潮流过载问题，且相较于统一潮流控制器成本更低。针对现有的HPFC潮流优化研究尚未计及支路潮流最大值约束和风电不确定性的问题，提出一种基于场景削减的含HPFC风电并网系统最优潮流模型。首先，建立了HPFC的功率注入模型，并推导了注入功率表达式；其次，采用K均值算法削减风电、负荷概率场景，通过CH(+)指标选择最优场景集合；最后，建立了兼顾发电机运行成本、系统网络损耗、正常运行及N-1故障下的支路负载率的多目标优化模型，采用多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization, MOPSO)算法进行求解，利用模糊满意度函数在Pareto解集中筛选出折衷解。在MATLAB中进行仿真验证所提方法的有效性，结果表明该方法可以计及风电不确定性，保证电网在不同场景下的安全经济运行。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0286
摘要:
直流微电网中常常含有恒功率负载（constant power loads，CPLs），其负阻抗特性会降低系统的稳定性，造成直流母线电压波动甚至崩溃。因此，首先建立了直流微电网的小信号模型，使用根轨迹法分析了恒功率负载对系统稳定性的影响；其次提出一种基于混合灵敏度优化的电压控制策略，提升了直流微电网系统的稳定性，并采用改进粒子群优化 (particle swarm optimization，PSO) 算法对权函数进行了优化，进一步提升了鲁棒控制器的性能；最后采用Matlab/Simulink仿真算例进行验证，仿真结果表明提出的鲁棒控制器减小了母线电压的波动，有效提升了直流微电网系统的稳定性。
直流微电网中常常含有恒功率负载（constant power loads，CPLs），其负阻抗特性会降低系统的稳定性，造成直流母线电压波动甚至崩溃。因此，首先建立了直流微电网的小信号模型，使用根轨迹法分析了恒功率负载对系统稳定性的影响；其次提出一种基于混合灵敏度优化的电压控制策略，提升了直流微电网系统的稳定性，并采用改进粒子群优化 (particle swarm optimization，PSO) 算法对权函数进行了优化，进一步提升了鲁棒控制器的性能；最后采用Matlab/Simulink仿真算例进行验证，仿真结果表明提出的鲁棒控制器减小了母线电压的波动，有效提升了直流微电网系统的稳定性。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0269
摘要:
为精准识别台区的线损异常，保证配电网经济、稳定运行，针对台区线损的异常情况，提出一种基于二阶聚类和鲁棒性随机分割森林(robust random cut forest，RRCF）算法的台区线损异常检测方法。首先运用二阶聚类将台区不同的运行工况进行聚类，将相同工况的线损节点归并，然后将各类工况的节点线损数据导入RRCF算法中分析，通过删除和插入样本节点，并对插入节点后评判模型的复杂度进行计算，得到线损异常节点的评分值，进一步找出线损异常的节点。最终，通过有关实例验证所提方法的准确性与有效性。
为精准识别台区的线损异常，保证配电网经济、稳定运行，针对台区线损的异常情况，提出一种基于二阶聚类和鲁棒性随机分割森林(robust random cut forest，RRCF）算法的台区线损异常检测方法。首先运用二阶聚类将台区不同的运行工况进行聚类，将相同工况的线损节点归并，然后将各类工况的节点线损数据导入RRCF算法中分析，通过删除和插入样本节点，并对插入节点后评判模型的复杂度进行计算，得到线损异常节点的评分值，进一步找出线损异常的节点。最终，通过有关实例验证所提方法的准确性与有效性。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0336
摘要:
随着我国新型电力系统的不断发展，电力系统次同步振荡问题凸显，严重影响电网的安全稳定运行，而振荡阻尼水平对风电场次同步振荡具有重要影响。由于系统阻尼随电力系统运行方式变化，提出一种基于深度Q网络优化运行方式的风电场次同步振荡抑制策略。首先通过时域仿真分析了桨距角和串补电容对风电场次同步振荡阻尼的影响，在此基础上建立了桨距角调整风机出力、并联电容调整线路串补的次同步振荡联合优化数学模型，其次，将深度Q网络算法应用于系统振荡阻尼优化求解问题，获得风电机组次同步振荡抑制优化策略，并与基于遗传算法求解的次同步振荡抑制结果对比。结果表明该方法有效降低了振荡幅值、提升了系统的阻尼，验证了该方法的合理性和优越性。
随着我国新型电力系统的不断发展，电力系统次同步振荡问题凸显，严重影响电网的安全稳定运行，而振荡阻尼水平对风电场次同步振荡具有重要影响。由于系统阻尼随电力系统运行方式变化，提出一种基于深度Q网络优化运行方式的风电场次同步振荡抑制策略。首先通过时域仿真分析了桨距角和串补电容对风电场次同步振荡阻尼的影响，在此基础上建立了桨距角调整风机出力、并联电容调整线路串补的次同步振荡联合优化数学模型，其次，将深度Q网络算法应用于系统振荡阻尼优化求解问题，获得风电机组次同步振荡抑制优化策略，并与基于遗传算法求解的次同步振荡抑制结果对比。结果表明该方法有效降低了振荡幅值、提升了系统的阻尼，验证了该方法的合理性和优越性。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0378
摘要:
可再生能源不确定性背景下，为协调综合能源运营商、电热负荷聚集商及共享储能电站之间的利益关系，提出一种电热综合动态定价机制，基于综合需求响应特性，引导电热负荷聚集商参与综合能源系统运营商优化，促进储能高效应用和新能源就地消纳，实现多利益主体互利共赢。以综合能源系统运营商为主体，以电热负荷聚集商和共享储能运营商为从体，构建一主多从的综合能源多运营主体系统优化模型。充分挖掘共享储能运营商的运行模式，包括充电、放电和提供备用等模式。采用CPLEX对主从博弈模型迭代求解，算例结果验证了模型及方法的有效性。
可再生能源不确定性背景下，为协调综合能源运营商、电热负荷聚集商及共享储能电站之间的利益关系，提出一种电热综合动态定价机制，基于综合需求响应特性，引导电热负荷聚集商参与综合能源系统运营商优化，促进储能高效应用和新能源就地消纳，实现多利益主体互利共赢。以综合能源系统运营商为主体，以电热负荷聚集商和共享储能运营商为从体，构建一主多从的综合能源多运营主体系统优化模型。充分挖掘共享储能运营商的运行模式，包括充电、放电和提供备用等模式。采用CPLEX对主从博弈模型迭代求解，算例结果验证了模型及方法的有效性。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0294
摘要:
针对光伏逆变器集中控制对源、荷短时波动考虑不足的问题，提出一种鲁棒集中–就地控制策略。首先以网损和弃光量加权最小为目标，建立逆变器有功、无功集中控制模型; 针对控制间隔内短时波动导致的电压越限和潮流波动，以集中控制结果为参考，通过动态参数就地控制策略平抑波动，提出无功出力–有功削减–斜率参数的三参数集中–就地控制模型。其次采用区间模型建模短时波动，以极端波动场景的电压偏差最小为目标建立就地控制策略鲁棒优化模型。最后基于二阶锥规划和灵敏度分析，提出控制策略的求解方法，通过算例验证模型的有效性，并分析波动性、渗透率、逆变器容量对控制的影响，提升主动配电系统的运行安全性和经济性。
针对光伏逆变器集中控制对源、荷短时波动考虑不足的问题，提出一种鲁棒集中–就地控制策略。首先以网损和弃光量加权最小为目标，建立逆变器有功、无功集中控制模型; 针对控制间隔内短时波动导致的电压越限和潮流波动，以集中控制结果为参考，通过动态参数就地控制策略平抑波动，提出无功出力–有功削减–斜率参数的三参数集中–就地控制模型。其次采用区间模型建模短时波动，以极端波动场景的电压偏差最小为目标建立就地控制策略鲁棒优化模型。最后基于二阶锥规划和灵敏度分析，提出控制策略的求解方法，通过算例验证模型的有效性，并分析波动性、渗透率、逆变器容量对控制的影响，提升主动配电系统的运行安全性和经济性。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0298
摘要:
海底电缆作为确保海上风电场并网的重要纽带，其分布电容远高于架空线路，产生的电容电流不可忽略。目前的电流差动保护判据由于没有考虑分布电容且受到负荷电流的影响，抗过渡电阻能力较差，在超长海底电缆输电线路上的适用性不高。针对现有保护判据存在的问题，提出了一种改进的电流差动保护判据，该改进判据对线路中较大分布电容电流进行了补偿，解决了正常运行以及区外短路时保护误动的问题，并减小了负荷电流对差动保护动作特性的影响，从而提升了抗过渡电阻能力。在PSCAD/EMTDC平台搭建了220 kV长距离电缆线路模型，对所提的改进保护方案进行仿真分析，仿真结果表明所提出的超长海底电缆电流差动保护新方案在确保区外故障可靠不动作的基础上，显著提高了区内故障的抗过渡电阻能力，是一种比较理想的高压电缆长线路电流差动保护方案。
海底电缆作为确保海上风电场并网的重要纽带，其分布电容远高于架空线路，产生的电容电流不可忽略。目前的电流差动保护判据由于没有考虑分布电容且受到负荷电流的影响，抗过渡电阻能力较差，在超长海底电缆输电线路上的适用性不高。针对现有保护判据存在的问题，提出了一种改进的电流差动保护判据，该改进判据对线路中较大分布电容电流进行了补偿，解决了正常运行以及区外短路时保护误动的问题，并减小了负荷电流对差动保护动作特性的影响，从而提升了抗过渡电阻能力。在PSCAD/EMTDC平台搭建了220 kV长距离电缆线路模型，对所提的改进保护方案进行仿真分析，仿真结果表明所提出的超长海底电缆电流差动保护新方案在确保区外故障可靠不动作的基础上，显著提高了区内故障的抗过渡电阻能力，是一种比较理想的高压电缆长线路电流差动保护方案。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0276
摘要:
针对因配电网节点数目多但投资成本少造成的同步相量测量单元（phasor measurement unit，PMU）供需不平衡问题，建立了考虑PMU配置个数、状态估计误差的PMU多目标优化配置模型，优化问题的目标是最小化所需的PMU个数和最小化状态估计误差。并提出一种改进鲸鱼优化算法来求解模型。首先引入非支配排序和拥挤度计算来选择并排序Pareto非支配解，保证算法求解全局最优值的能力，其次引入Levy飞行策略对鲸鱼优化算法的螺旋更新位置进行变异扰动，使算法不易陷入局部最优。最后，采用优化配置模型对IEEE 33标准节点系统进行仿真计算。结果表明，与遗传算法和粒子群算法相比，采用改进鲸鱼优化算法求解PMU多目标优化配置模型具有更高的可行性和有效性。
针对因配电网节点数目多但投资成本少造成的同步相量测量单元（phasor measurement unit，PMU）供需不平衡问题，建立了考虑PMU配置个数、状态估计误差的PMU多目标优化配置模型，优化问题的目标是最小化所需的PMU个数和最小化状态估计误差。并提出一种改进鲸鱼优化算法来求解模型。首先引入非支配排序和拥挤度计算来选择并排序Pareto非支配解，保证算法求解全局最优值的能力，其次引入Levy飞行策略对鲸鱼优化算法的螺旋更新位置进行变异扰动，使算法不易陷入局部最优。最后，采用优化配置模型对IEEE 33标准节点系统进行仿真计算。结果表明，与遗传算法和粒子群算法相比，采用改进鲸鱼优化算法求解PMU多目标优化配置模型具有更高的可行性和有效性。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0391
摘要:
针对现有差分进化算法在局部遮阴情况下跟踪速度慢的问题，提出一种新的改进差分进化算法的光伏发电系统最大功率点跟踪控制策略。首先，引入三角突变策略，并将其嵌入传统差分进化算法的交叉公式当中，避免因迭代前后输出相同的占空比造成重复采样功率的情况。其次，引入自适应比例因子策略，以加强个体的收敛性。最后，通过奖励惩罚机制平衡所提算法的全局开发和局部探索能力。仿真结果表明，与对比文献的差分进化算法相比，改进算法在跟踪速度、稳定性方面具有显著的优势。
针对现有差分进化算法在局部遮阴情况下跟踪速度慢的问题，提出一种新的改进差分进化算法的光伏发电系统最大功率点跟踪控制策略。首先，引入三角突变策略，并将其嵌入传统差分进化算法的交叉公式当中，避免因迭代前后输出相同的占空比造成重复采样功率的情况。其次，引入自适应比例因子策略，以加强个体的收敛性。最后，通过奖励惩罚机制平衡所提算法的全局开发和局部探索能力。仿真结果表明，与对比文献的差分进化算法相比，改进算法在跟踪速度、稳定性方面具有显著的优势。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0344
摘要:
摘要： 针对低压配电台区量测信息有限、计算资源不足的现实问题，提出一种基于实测灵敏度矩阵的光伏逆变器有功、无功协同调压策略。首先，通过调整光伏出力并观察记录节点电压变化，获取有功、无功调压灵敏度矩阵。然后，考虑逆变器容量约束、功率因数约束，在保证电压质量的前提下以有功出力最大化、无功出力最小化为目标，提出多台光伏逆变器协同调压线性优化模型。最后，以某农村配电台区为例验证所提策略的有效性、控制精度以及计算速度。结果表明，策略充分利用了逆变器无功调压能力，能够在精准控制台区电压水平的基础上有效减少弃光，同时求解速度较快，可适用于实际配电台区有限的计算资源。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0270
摘要:
当高压电网发生故障时，在关键保护或断路器元件出现误动或信息误报、漏报时，现有故障诊断解析模型会出现误判。为解决这一问题，本文提出了考虑保护启动信息的电网故障诊断解析模型及告警方法。首先，在传统故障诊断解析模型的基础上，增加了保护期望启动状态与实际状态差异值，构建了考虑保护启动信息的电网故障诊断适应度函数，并基于粒子群算法进行寻优计算得到故障元件，解决了关键保护或断路器元件出现误动作或信息误报、漏报时诊断错误的问题。然后基于所得到的故障元件，利用保护启动信息生成保护启动层级图，对启动异常的保护进行告警。最后利用推理链的方法对整个故障过程进行完整解析。新解析模型的灵敏度和准确度与传统方法相比有较大提升，且考虑保护启动信息的保护告警方法能对启动信息异常的保护进行提前告警，具有良好的应用前景。
当高压电网发生故障时，在关键保护或断路器元件出现误动或信息误报、漏报时，现有故障诊断解析模型会出现误判。为解决这一问题，本文提出了考虑保护启动信息的电网故障诊断解析模型及告警方法。首先，在传统故障诊断解析模型的基础上，增加了保护期望启动状态与实际状态差异值，构建了考虑保护启动信息的电网故障诊断适应度函数，并基于粒子群算法进行寻优计算得到故障元件，解决了关键保护或断路器元件出现误动作或信息误报、漏报时诊断错误的问题。然后基于所得到的故障元件，利用保护启动信息生成保护启动层级图，对启动异常的保护进行告警。最后利用推理链的方法对整个故障过程进行完整解析。新解析模型的灵敏度和准确度与传统方法相比有较大提升，且考虑保护启动信息的保护告警方法能对启动信息异常的保护进行提前告警，具有良好的应用前景。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0318
摘要:
针对风电功率预测问题，提出了一种基于多元变分模态分解(multivariate variational mode decomposition, MVMD)、多目标纵横交叉优化(multi-objective crisscross optimization, MOCSO)算法和Blending集成学习的超短期风电功率预测。在数据处理阶段，为了保持各序列间的同步相关性以及分解后得到本征模态函数(intrinsic mode functions, IMF) 分量个数和分量频率相匹配，使用MVMD对多通道原始数据进行同步分解。针对单一机器学习模型导致预测的全面性不足，且存在精度和鲁棒性低的问题，提出了基于MOCSO算法动态加权的Blending集成学习模型。即通过对递归神经网络、卷积神经网络、长短期记忆网络的预测结果进行动态加权集成，并通过MOCSO优化调整权重，以提高模型的预测准确性与稳定性。实验结果表明，本文所提出的预测模型不仅有效，且显著优于其他预测模型。
针对风电功率预测问题，提出了一种基于多元变分模态分解(multivariate variational mode decomposition, MVMD)、多目标纵横交叉优化(multi-objective crisscross optimization, MOCSO)算法和Blending集成学习的超短期风电功率预测。在数据处理阶段，为了保持各序列间的同步相关性以及分解后得到本征模态函数(intrinsic mode functions, IMF) 分量个数和分量频率相匹配，使用MVMD对多通道原始数据进行同步分解。针对单一机器学习模型导致预测的全面性不足，且存在精度和鲁棒性低的问题，提出了基于MOCSO算法动态加权的Blending集成学习模型。即通过对递归神经网络、卷积神经网络、长短期记忆网络的预测结果进行动态加权集成，并通过MOCSO优化调整权重，以提高模型的预测准确性与稳定性。实验结果表明，本文所提出的预测模型不仅有效，且显著优于其他预测模型。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0175
摘要:
储能选型是储能参与新能源一次调频规划和设计的关键内容，涉及到安全性、一次调频适应性、经济性和环保性等多方面指标，是一个复杂的多目标决策问题。提出基于层次分析法（analytic hierarchy process, AHP）和逼近理想解排序方法（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS）相结合的储能参与新能源一次调频选型方案。分析各个指标特征，构建两层决策体系。根据专家打分和实际应用需求，采用AHP法得到各个决策指标的权重，进一步采用TOPSIS法根据各指标的权重和相关参数对储能进行选型。最后选取压缩空气、飞轮储能、磷酸铁锂电池和超级电容器等12种储能类型为案例进行分析，结果表明，磷酸铁锂电池在参与新能源一次调频应用场景中占有优势。该选型方案可以为储能参与新能源一次调频规划和设计提供一定的理论支撑。
储能选型是储能参与新能源一次调频规划和设计的关键内容，涉及到安全性、一次调频适应性、经济性和环保性等多方面指标，是一个复杂的多目标决策问题。提出基于层次分析法（analytic hierarchy process, AHP）和逼近理想解排序方法（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS）相结合的储能参与新能源一次调频选型方案。分析各个指标特征，构建两层决策体系。根据专家打分和实际应用需求，采用AHP法得到各个决策指标的权重，进一步采用TOPSIS法根据各指标的权重和相关参数对储能进行选型。最后选取压缩空气、飞轮储能、磷酸铁锂电池和超级电容器等12种储能类型为案例进行分析，结果表明，磷酸铁锂电池在参与新能源一次调频应用场景中占有优势。该选型方案可以为储能参与新能源一次调频规划和设计提供一定的理论支撑。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0159
摘要:
为有效缓解三北地区高比例可再生能源并网所存在的大规模弃风问题，将火电机组、热电联产机组、光热电站、风电厂和电热负荷聚合为虚拟电厂。首先采用场景分析法对日前风光场景进行随机优化，降低风光预测误差；利用综合需求响应机制充分调动电热柔性负荷资源。然后综合考虑系统运行成本、弃风成本和需求响应成本构建VPP系统日前调度优化模型，并在多种运行模式下求解以获得最优日前调度计划。最后通过算例分析验证所提方案在提高系统经济性的同时能有效促进风电消纳。
为有效缓解三北地区高比例可再生能源并网所存在的大规模弃风问题，将火电机组、热电联产机组、光热电站、风电厂和电热负荷聚合为虚拟电厂。首先采用场景分析法对日前风光场景进行随机优化，降低风光预测误差；利用综合需求响应机制充分调动电热柔性负荷资源。然后综合考虑系统运行成本、弃风成本和需求响应成本构建VPP系统日前调度优化模型，并在多种运行模式下求解以获得最优日前调度计划。最后通过算例分析验证所提方案在提高系统经济性的同时能有效促进风电消纳。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0179
摘要:
为充分发挥水电的灵活调节作用来应对高比例风电的随机性、间歇性对电力系统调度带来的影响，以促进风电全额消纳、火电运行费用最低、火电机组出力波动量最小作为优化目标，建立了风−水−火电力系统多目标优化调度模型，并且综合考虑了火电机组启停与低负荷运行、风电有无弃风等多种场景，提出了水电利用率、火电运行成本、火电波动量等量化指标，用以评价调度结果的优劣。为保证模型求解效率，设计分层优化求解策略，第一层优化水电机组出力，促进水电调节能力的充分发挥，保证火电机组总波动量最小；第二层优化各台火电机组出力，使得系统运行费用最低；采用粒子群算法对每层优化问题进行求解。通过不同应用场景下的算例测试，进行了优化前后的调度结果对比、考虑机组启停的调度结果对比、不同风电装机容量下的调度结果对比，验证了所建模型和分层优化策略的有效性。
为充分发挥水电的灵活调节作用来应对高比例风电的随机性、间歇性对电力系统调度带来的影响，以促进风电全额消纳、火电运行费用最低、火电机组出力波动量最小作为优化目标，建立了风−水−火电力系统多目标优化调度模型，并且综合考虑了火电机组启停与低负荷运行、风电有无弃风等多种场景，提出了水电利用率、火电运行成本、火电波动量等量化指标，用以评价调度结果的优劣。为保证模型求解效率，设计分层优化求解策略，第一层优化水电机组出力，促进水电调节能力的充分发挥，保证火电机组总波动量最小；第二层优化各台火电机组出力，使得系统运行费用最低；采用粒子群算法对每层优化问题进行求解。通过不同应用场景下的算例测试，进行了优化前后的调度结果对比、考虑机组启停的调度结果对比、不同风电装机容量下的调度结果对比，验证了所建模型和分层优化策略的有效性。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0164
摘要:
蓄热式电采暖负荷具有时移性和连续可调性，可作为需求侧资源解决乡村地区新能源消纳困难与清洁供暖问题。当前实施的峰谷分时电价，不能根据源荷变化有效引导电采暖运行以消纳受阻风光。因此提出采用场景法描述风光荷的不确定性，根据源荷峰谷时段变化确定分时电价。并且考虑电采暖响应分时电价时出现用电同时率高问题，引入了需求价格弹性系数，建立以蓄热式电采暖运行成本和系统负荷峰谷差期望最小的日前日内源荷协调优化模型，滚动调整每时段各灵活资源出力。最后通过仿真验证模型的有效性。
蓄热式电采暖负荷具有时移性和连续可调性，可作为需求侧资源解决乡村地区新能源消纳困难与清洁供暖问题。当前实施的峰谷分时电价，不能根据源荷变化有效引导电采暖运行以消纳受阻风光。因此提出采用场景法描述风光荷的不确定性，根据源荷峰谷时段变化确定分时电价。并且考虑电采暖响应分时电价时出现用电同时率高问题，引入了需求价格弹性系数，建立以蓄热式电采暖运行成本和系统负荷峰谷差期望最小的日前日内源荷协调优化模型，滚动调整每时段各灵活资源出力。最后通过仿真验证模型的有效性。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0163
摘要:
为提高变压器故障诊断的准确性，提出了一种基于数据增强和特征注意力机制的灰狼优化算法（grey wolf optimization，GWO）-残差神经网络（residual neural network，ResNet）故障诊断方法。针对变压器不平衡数据集对故障诊断模型产生的影响，利用带梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络（generative adversarial network with gradient penalty ，WGANGP）对变压器数据进行数据增强。其次，在诊断模型的输入侧引入特征注意力机制，提升模型对平衡数据集中关键特征的敏感性。然后，为加速模型的收敛性，在训练的早期利用GWO-ResNet。最后基于某实测变压器数据集对所提出WGANGP-ATT-GWO-ResNet故障诊断模型的有效性进行验证。
为提高变压器故障诊断的准确性，提出了一种基于数据增强和特征注意力机制的灰狼优化算法（grey wolf optimization，GWO）-残差神经网络（residual neural network，ResNet）故障诊断方法。针对变压器不平衡数据集对故障诊断模型产生的影响，利用带梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络（generative adversarial network with gradient penalty ，WGANGP）对变压器数据进行数据增强。其次，在诊断模型的输入侧引入特征注意力机制，提升模型对平衡数据集中关键特征的敏感性。然后，为加速模型的收敛性，在训练的早期利用GWO-ResNet。最后基于某实测变压器数据集对所提出WGANGP-ATT-GWO-ResNet故障诊断模型的有效性进行验证。
, 最新更新时间 , doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2022.0225
摘要:
微电网可以将发电高峰期盈余的可再生能源出售来促进可再生能源消纳并获取最大收益。采用拍卖机制确定交易价格，但交易过程中购电需求的变化也会对可再生能源消纳及微电网收益产生影响，为此，提出一种计及购电需求不确定性的微电网能源竞价交易模型。首先采用统一价格同步向上叫价拍卖机制进行定价，并提出了拍卖机制的改进方案来平衡用能消费者的对不同时段的拍卖需求；考虑到用能消费者的购电需求不确定性，采用鲁棒线性优化算法来规避不确定性参数对最优解的影响。最后通过MATLAB软件仿真分析，证明了该模型能够最大限度地提高可再生能源的出售率及微电网的收益。
微电网可以将发电高峰期盈余的可再生能源出售来促进可再生能源消纳并获取最大收益。采用拍卖机制确定交易价格，但交易过程中购电需求的变化也会对可再生能源消纳及微电网收益产生影响，为此，提出一种计及购电需求不确定性的微电网能源竞价交易模型。首先采用统一价格同步向上叫价拍卖机制进行定价，并提出了拍卖机制的改进方案来平衡用能消费者的对不同时段的拍卖需求；考虑到用能消费者的购电需求不确定性，采用鲁棒线性优化算法来规避不确定性参数对最优解的影响。最后通过MATLAB软件仿真分析，证明了该模型能够最大限度地提高可再生能源的出售率及微电网的收益。
