双向CLLLC谐振变换器的软起动及同步整流研究

针对实际应用中LLC谐振变换器存在许多问题,分析了适用于微网系统中连接储能系统的CLLLC谐振变换器的工作原理,利用基波分析法(FHA)建立变换器等效模型,得到其增益曲线,分析了谐振参数差异对增益曲线的影响。采用一种复合软起动控制策略,有效降低了启动过程中谐振网络中的冲击电压和电流。采用一种电流控制型同步整流控制策略,提高了变换器的效率。利用MATLAB/Simulink进行仿真,仿真结果验证了CLLLC谐振变换器设计和理论分析的正确性。

基于资产全寿命周期成本管理的输电网规划方案比选研究

为更多考虑电网可靠性的经济价值,实现电网可靠与电网经济的平衡,基于资产全寿命周期成本管理的理念,以设备的寿命周期作为规划研究周期,建立输电网规划方案全寿命周期成本分解模型。针对冀北电网进行输电网规划方案比选研究,量化评估电网滚动规划优化成果,进一步提高电网规划的经济性和科学性,最终实现电网资产全寿命周期各环节工作的协调统一。

增量配电投资建设运营风险及防范策略

增量配电网是新一轮电力体制改革的产物,但竞争的放开使得电网企业的战略投资部署面临更多的不确定性。针对增量配电业务投资建设运营过程中可能出现的风险因素进行分析,并具体提出相应的防范策略,达到降低投资风险的目的。

基于区间组合赋权法的省级电网公司战略评价

2018年国家电网公司提出新的战略愿景,对省级电网公司发展规划提出了新的要求。本文在全面制定该省电网公司战略指标体系的基础上,提出通过区间组合的方式将定量化的熵权法和定性化的层次分析法结合,以此确定各指标对上级指标的影响权重;并通过线性加权的方式计算各样本得分;探究了不同地区的战略执行优势和短板以及各地区战略执行的优劣;最终发现了影响公司战略总目标的最主要的因素是资产结构和公司业绩。

电蓄热技术在张家口清洁供热领域的适用性研究

张家口是中国重要的清洁能源富集区之一,其清洁供热实施方案对全国具有示范作用。在介绍电蓄热技术原理的基础上,分析张家口某医院电蓄热式清洁供热改造工程的几种方案,并计算得出固体电蓄热方案具有良好的经济性;建议张家口应用互联网+电蓄热技术优化集中式和分布式清洁供暖实施方案,该方案可显著提高清洁能源消纳水平,对于实际工程的实施具有较大的参考价值。

考虑风电消纳的电供暖多方合作博弈研究

风电供暖可以提高北方风能资源丰富地区消纳风电的能力,同时改善北方地区冬季大气环境。针对风电供暖中由于成本高而产生的多方博弈问题,构建了电网公司、风电企业、供暖企业多方协同的合作博弈模型,并以张家口地区为例,分析了各方的成本收益,利用Shapely值法得到参与各方的成本分摊情况。结果显示:协作机制能有效推动风电供暖的实施,参与各方均能获得一定的收益,尤其是风电企业和供暖企业收益能够持续增加;但随着供暖面积的增加,电网公司收益会下降。针对上述结果,从规划、价格等方面提出了推动风电供暖的政策建议。

采用联盟型博弈考虑停电风险的多微电网合作条件研究

多个临近的微电网之间在怎样的条件下会主动形成合作,对微电网和配电网的演化发展均具有重要意义.本文采用联盟型博弈方法对考虑停电风险的多微电网合作判据展开研究.基于上级配电网停电时间概率分布和各停电时间下微电网联盟的停电损失,提出了微电网联盟停电风险的计算方法.搭建了考虑停电风险的多微电网系统联盟型博弈模型,从合作产生额外收益和收益分配两个层面分析了有关性质,提出了多微电网进行合作的判据.通过对猫儿山多微电网系统等4个多微电网系统的仿真分析,验证了微电网之间储能和负荷分布不均匀可促成多微电网形成合作以降低停电风险,证明了所提合作判据的正确性.

基于市场的中长期电力消费需求预测

中长期电力消费需求与市场发展密切相关,目前的电力需求预测方法对市场的关注度远远不够。文中从市场着眼,建立基于宏观经济、产业结构和终端能源结构等市场因素的电力消费需求预测模型。将经济增长构成要素分为投资、消费、出口3个方面,运用向量自回归(VAR)模型表征电力消费的时间序列与经济指标时间序列的关系。采用灰色理论常见模型GM(1,1)的精确形式DGM(1,1)模型对分产业用电量进行预测。根据马尔可夫预测无后效性的特点,建立最优化模型求取预测年份的终端能源概率。采用残差均方根来反映预测模型对历史数据的拟合程度,确定各预测方法权重,进行组合预测。文中以某省电力消费数据为实例,预测该省中长期电力需求,并通过校验证明了方法的准确性。

输电网规划综合评价指标体系研究

电网规划方案的优劣与实施程度对电网的安全稳定起着关键作用;因此有必要建立一套较为完整的输电网评价指标体系和评价标准,对规划方案的优劣进行量化评估。该研究从技术和经济两方面构建输电网规划综合评价指标体系的具体指标;并通过对某电网公司的"十二五"主网架规划进行综合评价,来使用和验证此评价体系。结果表明:该研究构建的输电网规划综合评价指标体系是合理的,该电网公司的"西环东网"输电网规划是可行的。

含分布式电源配电网的“源网荷”协调规划体系

提出了含分布式电源配电网的"源网荷"协调规划体系及其技术路线,从协调性、安全性、经济性三个角度建立了含分布式电源配电网的规划评价指标体系,并给出各个指标具体计算方法。建立的该"源网荷"协调规划体系能够指导未来含分布式电源的配电网规划建设,促进智能电网综合效能的提升。

基于粗糙集和集成赋权的地市级电网运行评价体系

电网企业提供的产品具有准公共物品的特性,如何全面客观地度量电网的整体运行状况是一个重要的问题。针对电网企业的特点,从安全可靠性、速度规模协调性、电网利用效率、经济效益以及社会责任5个维度构建了一套精简高效的电网运行评价指标体系;利用基于差异最大的加法集成赋权组合方式,将熵权法与序关系法有机地组合在一起,将专家专业判断和客观测算有机地结合起来,得到评价指标的权重;以某地区5个地市级电网为例进行了实证分析。

基于重构有效性和最优网架选择的配电网动态重构研究

针对可再生能源高渗透下日益突出的弃风/弃光问题,提出了一种提升配电网可再生分布式电源(RDG)接纳能力的动态重构策略。首先,根据预测的RDG无约束出力情况,以各单位时段内RDG发电量最大为目标进行静态重构,提取各时段的多个较优网架构成最优开关集合,以增大时段合并过程中的网架搜索空间。其次,根据平均RDG出力提升量提出了重构有效性的概念,并据此概念指导时段动态划分。同时,为了满足开关次数约束,在时段划分过程中进行了最优网架选择,并引入寻优方向自适应调整的改进细菌觅食算法(IBFA)进行求解。最后,采用修改的PG&E69节点系统验证了所提方法的有效性。

基于对数平均迪氏指数-布谷鸟搜索算法-最小二乘支持向量机的区域中长期电力需求预测

中长期用电需求预测对地区电网规划与运行具有重要意义。准确地对其进行预测有助于配电网利用效率的提高。中长期用电需求与地区宏观经济形势息息相关,选用(对数平均迪氏指数)LMDI分解模型对用电增长量进行了分解。根据影响因素分解为生产效应、结构效应及强度效应,然后选用布谷鸟搜索优化的最小二乘支持向量机对各效应数据进行拟合及预测,再加总得到预测用电需求量。最后,以冀北地区为例对模型进行测算,通过与不同预测方法比较证明了基于LMDI电量分解的CS-LSSVM模型在中长期电力需求预测方面有较高的准确度。

省级电网公司战略目标体系结构及影响机理分析

为响应国家电网公司提出的战略新愿景,首先从6个战略维度对某省电网公司战略目标体系进行了重新调整,以科学的发展方式引领公司的全方位发展;应用ISM(解释结构模型)方法,构建了该电网公司战略目标体系结构模型,梳理战略目标体系内部各分目标之间的相互作用关系。随后通过SEM(结构方程模型)对整个战略目标体系的层级关系作定量化的验证分析。结果表明:"业绩优秀"和"资产优良"是影响公司竞争力的关键因素;"电网坚强"是"能源互联"的关键影响因素;"电网坚强"和"绿色发展"是该电网公司特有的战略诉求。

考虑配电网最大消纳能力的集中型分布式电源并网点选择方法

分布式电源合理接入配电网不仅可以充分发挥可再生能源的优势,也可以提高配电网运行的经济性与可靠性。从安全性和经济性的角度,提出一种考虑配电网最大消纳能力的集中型分布式电源并网点选择方法。首先,建立配电网最大消纳能力计算模型,然后,以分布式电源投资成本、新建线路造价、线路损耗费用以及停电损失费用的总和最小为目标,以节点电压、线路载流、功率平衡、N-1校验为约束条件提出一种分布式电源并网点的选择方法。以冀北电网某一供电区域为算例,结果表明:在分布式电源规划并网容量确定的前提下,利用该文方案能得到较合理的分布式电源并网点,具有重要的实用价值。

碳中和目标下移动式储能系统关键技术

可再生能源规模化并网发电量将不断提高,因其出力间歇性导致的电网波动大、电能质量差以及电网灵活性调节能力差等问题是电力系统需要应对的重要挑战。移动式储能技术因具备灵活性强、响应速度快且覆盖范围广等优势而备受关注。为推动移动式储能技术的示范应用,本文首先对双碳目标下移动式储能技术的相关政策及示范工程进行梳理分析。然后对其应急应用、容量配置及网储协调等关键技术进行研究,深入分析了目前其研究现状以及应用的技术难点,以期为后续移动式储能技术的多场景应用提供借鉴;更进一步基于应用场景特点和需求分析建立移动式储能技术指标体系,并遵循移动储能协同平台建设原则,构建基于事件和电力区域特色的移动储能系统集群动态博弈调整方法。最后,结合双碳目标以及新型电力系统需求对移动式储能系统技术应用进行总结和展望。

与需求响应联合优化的联网型微电网储能容量随机规划

针对含分布式电源、需求响应资源的联网型微电网,提出一种与微电网内多类型需求响应资源联合优化运行的储能系统容量配置优化规划模型。模型以微电网用能成本与储能设备年投资成本之和最小为目标函数,考虑需求响应资源可柔性调节区间、储能设备的荷电状态、微电网与主网间变电容量等约束条件,并计及分布式电源出力的不确定性影响,建立储能容量随机优化规划模型,利用混合整数线性规划算法求解。对某实例微电网仿真分析优化配置储能容量对提高微电网运行和规划的经济性的影响,结果表明模型可实现微电网储能系统最佳容量配置决策,同时优化需求响应资源和储能系统的运行策略。

基于聚类的用户用电行为及其影响因素分析

随着我国产业结构的不断调整,用户的用电特性也不断变化,且用户的用电行为逐渐向个性化发展。首先利用离散小波变换对用户负荷进行特征提取;然后利用改进快速密度峰值聚类算法进行聚类,根据用户特征聚类结果的不同,将用户分为不同群组,分析负荷群的时间分布特征;采用互信息方法分析用电量数据与经济、气温、行业关键指标等的相关性,提取出关键影响因素;最后,基于某省某行业典型用户的仿真实例验证了本文所提方法的有效性。

崇礼新一代电力系统的发展路径设计及实践

河北张家口崇礼区域具有丰富的可再生能源资源和政策基础,建设崇礼新一代电力系统具有十分重大的意义和价值。沿着广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控、开放共享重要方向,描述了能源转型下新一代电力系统的重要内涵与特征,构建了新一代电力系统建设发展的指标评价体系。基于能源基础数据,进一步分析出冬奥会建设期初电网现状及期末建设目标,设计出能源互联网的发展技术路径,系统性地梳理评价了17项重大建设工程对系统目标达成的贡献度。最后综合评估了以上工程建设完成后,新一代电力系统的建设成效。评估结果显示,在冬奥会开幕前,崇礼将建设成为符合未来发展方向、技术特征显著的新一代电力系统。

城市能源战略发展指标评价体系研究

本文针对城市能源战略发展指标,提出了指标设计的六大原则,构建了城市能源战略发展评价的二级指标体系以及相应的计算模型和方法,及时纳入能源新革命、新技术、新业态、新商业模式,涵盖了能源供给、能源消费、电能替代、能效提升、系统灵活、绿色低碳、创新发展、产业发展、安全可靠、经济效益、能源体制共十一个方面。该指标体系适合我国城市能源战略发展决策,笔者以张家口市为例进行了应用验证,对张家口市2017年现状进行了评价、对2020年以及2030年的能源战略发展进行了预测,指出该市具有较强基础、较大发展潜力以及亟待技术突破的领域,提出了城市能源发展目标和城市能源战略发展建议,为城市能源发展提供了指导方向。