含风电-氢能-电转气的园区综合能源系统优化调度

由风力发电与电转气相结合的综合能源系统是实现能源高效利用的有效途径,具有巨大发展潜力,其合理规划调度是一个亟待解决的关键问题。本文将电转气运行过程细化为电制氢气和氢气甲烷化两阶段,在电解水制氢阶段结合氢能需求这一未来发展趋势,将不稳定的风电转化为氢气,供给氢负荷;其次以运行成本和碳排放成本之和最小为目标,建立含风电-氢能-电转气(power to gas,P2G)的园区综合能源系统经济优化调度模型,算例仿真表明,相比包含传统电转气的系统,所建模型可实现能量高效利用,提高综合能源系统的经济性和低碳性,总成本降低16.61%;最后引入权重系数,对系统进行灵敏度分析,得出其合理区间范围,以供参考。

含高渗透可再生能源的动态网络重构与无功电压调整协同优化

具有出力不确定性的可再生能源高渗透并入,导致传统单一的主动管理策略难以实现配网最优运行。在此背景下,提出一种动态网络重构与无功电压调整协同优化方法。首先,采用基于形态和幅值的双尺度相似性度量谱聚类算法对负荷进行聚类,进一步利用反映负荷曲线波动特征的自适应聚合算法对时段做出合理划分。其次,计及风光不确定性,构建考虑配电网动态重构与储能和微型燃气轮机出力调控协同的机会约束双层优化模型,模型上层以配电网综合运行成本最小为目标,下层以系统电压总偏差最小为目标,实现对配电网运行经济性和系统电压质量的综合优化。然后,针对该模型提出了基于十进制编码的改进鲸鱼优化算法和内点法相结合的混合策略对模型进行求解。最后,在改进的IEEE33节点系统中,对所提的运行优化模型进行分析和验证。仿真结果表明:所提双层优化模型能够有效提高电压质量和降低配电网运行费用,所提时段划分方法能够得到符合曲线变化趋势的分段方案,改进后的算法大大提高了求解效率。

电网络理论课程线上线下混合式教学模式的探究与实践

随着信息技术的快速发展,课堂教学模式逐步向多元化转变。将优质的网络资源与常规的课堂教学相结合,以中国大学MOOC平台为教学环境,建立电网络理论课程校内SPOC平台,形成一种线上线下混合式教学模式。在课程教学过程中,结合雨课堂智慧教学工具,通过课前、课中和课后三个环节进行知识传授,融入思政元素,并通过综合评价指标对学习效果进行评价。实践表明,这种线上线下混合式教学模式对培养研究生的独立思考和探究能力、强化对研究生的价值引领、有效提升研究生专业课程教学质量具有重要作用。

计及储能荷电状态约束的输配协同机组组合优化

为解决传统输配割裂机组组合运行方式导致的电网堵塞问题,提出一种考虑储能荷电状态约束的输配协同机组组合优化模型。首先,基于分布式优化理论将模型分解成输电网机组组合模型和配电网经济调度模型。然后,采用增量分段方法和二阶锥技术将模型中的非线性项转化为混合整数线性规划问题,并利用交替方向乘子法(ADMM)对所提模型进行迭代求解。最后,通过算例分析表明所提算法和优化模型有助于提高配电网对新能源的消纳能力,保证了输配电网运行的经济性。

电力电子技术混合式一流课程研究与实践

打造“金课”、消灭“水课”是全面开展一流本科课程建设的重要举措之一,而利用线上优质教学资源,运用智慧教学工具开展翻转课堂、讨论式教学等属于线上线下混合式课程。三峡大学电气与新能源学院从2018年开始,在学院开设的多门专业核心课程中实施基于慕课的线上线下混合式教学改革。经过近三年的实践,取得了较好的教学效果,2020年电路、电力电子技术两门课程获批国家级一流本科课程。以电力电子技术课程为例,从课程目标、课程资源建设及应用、课程特色与创新等方面深入探讨线上线下混合式“国家级一流本科课程”的建设过程。

考虑新能源消纳的电动汽车有序充电研究

针对大规模电动汽车无序充电对电网运行带来的影响和目前我国新能源消纳存在的问题,提出一种考虑新能源出力情况的动态分时电价策略,引导电动汽车有序充电以实现新能源的就地消纳.以用户充电总费用最低和电网负荷峰谷差最小为优化目标,综合考虑用户充电需求和新能源出力等约束条件,建立基于动态分时电价的多目标优化模型.通过算例仿真,验证了所提策略可降低电网负荷峰谷差和用户充电总费用,达到削峰填谷和消纳新能源的效果.

考虑负荷精细化的虚拟电厂优化调度

由于可再生能源具有较强的波动性,导致其出力与计划出力存在偏差。聚合风电、燃气轮机、储能设备组成虚拟电厂参与电力市场,根据负荷用电特性将用户可控负荷进行分类并建立精细化分类负荷的模型。以虚拟电厂收益最大为目标,构建不同类型负荷分别参与需求响应的优化调度模型,通过转移或削减部分负荷量以及合理分配储能和燃气轮机出力,来抑制风电出力偏差,平滑负荷曲线,使得发电侧与需求侧双向互动,实现虚拟电厂的经济运行。算例仿真结果表明,将负荷精细化分类参与需求响应,使虚拟电厂在电力市场中收益最大,用户曲线峰谷差最小,用户费用最小,实现用户和VPP社会效益双赢。

节点的灵敏度分析方法在需求侧管理中的应用

为向电力需求侧管理的实施提供理论参考,采用PSASP仿真软件计算了系统中的7节点算例,分析了各节点的电压功率灵敏度系数,基于灵敏度系数较高的节点电压易受负荷波动的影响、在负荷大量增加的时间段较易失稳的原则确定薄弱节点。结果表明,针对薄弱节点的灵敏度系数可在电力需求侧管理中确定无功补偿装置的安装位置,并可实现当负荷高峰来临前对薄弱节点的重点监测,或作为紧急态势下切除影响电网运行稳定的负荷节点的理论依据,从而改善电网运行能力。

含P2G弃风启停的电—气互联综合能源系统优化运行

电—气互联综合能源系统得益于天然气的高比例应用与电转气(P2G)的吸碳能力、能量转移特性,成为新兴的消纳弃风、低碳排放平台。在此背景下,提出一种含P2G弃风启停的电—气互联综合能源系统消纳弃风、低碳运行模型,以机组运行成本最小、弃风量最小、碳排放量最小为目标,同时引入电转气弃风启停与碳交易市场,使系统兼顾碳排放目标与消纳弃风目标的同时更具实际效益。利用MATLAB中的YALMIP工具箱调用CPLEX求解器进行求解,分别在3个不同场景下进行仿真计算,仿真结果验证该模型具有良好的消纳弃风能力,可以大量减少碳排放。最后,比较P2G有启停与无启停下的碳排放量与经济效益,得出P2G在碳交易价格较高时应设置弃风启停,以避免P2G在日间无弃风时运行使碳排放增加。

基于分时电价的电动汽车有序充电

电动汽车的大规模集中充电会影响电网的安全稳定,合理调节充电行为至关重要。通过分析电动汽车充放电行为,建立电动汽车充电需求模型。提出一种根据风力发电出力大小制定的分时电价策略,在此基础上以电网负荷波动最小、用户经济性最高和风电消纳量最大为优化目标建立多目标优化模型。通过算例仿真,对比分析电动汽车充放电的有序和无序两种情况,结果表明有序充放电调节可有效降低电网负荷波动、提高用户充电经济性,并且能促进风电消纳。

考虑不确定性的多能互补系统双层优化调度

为了降低新能源并网对电力系统影响,本文中提出了考虑源、荷不确定性的风光水火储多能互补系统调度方法。首先基于模糊机会约束法处理风电、光伏出力及负荷预测值的不确定性;然后建立了源荷相关度数学模型,以衡量联合发电系统出力与负荷的匹配程度;然后构建了多能互补系统双层优化调度模型,其中上层以源荷相关度最大为目标函数,下层以系统运行成本最小为目标函数;最后提出了改进的遗传算法求解双层调度模型。基于算例仿真验证了所提模型和算法的有效性,为互补发电系统提供可靠的调度方案。

基于相关性分析的风光储互补需求响应策略

针对风光储互补发电系统,提出基于风光相关性分析与需求响应建模结合求解优化模型的方法。首先选取负荷追踪系数对互补系统进行风光相关性分析,然后基于用户收益最大建立需求响应基本模型,以减小负荷峰谷差、需求响应前后平均电价变化最小、负荷追踪系数最小为目标建立需求响应优化模型。最后利用算例对风光储互补系统接入电网更新的电价策略对负荷波动曲线、负荷追踪系数曲线的影响进行分析。结果表明,考虑相关性分析的需求响应策略可以实现对发电侧新能源的充分消纳。

《电力系统稳态分析》CAI教学软件的设计制作

介绍了运用多媒体写作工具Authorware7.0,结合Flash等工具软件,设计和制作《电力系统稳态分析》CAI教学软件的过程,并对教学软件的制作与实现过程中的相关技术进行了归纳,同时对设计过程中的技术难点,总结了解决方法.

基于PCA-SOM的低压配网运行态势评估方法

基于低压配网自动化水平较低且现有运行态势评估方法未能涵盖配电网智能化的需求,提出了一种基于PCA-SOM的低压配网运行态势评估方法,首先利用改进的主成分分析提取低压配网运行态势评估指标并建立评估指标体系;其次对已构建指标体系中相关的配网运行数据进行基于自组织神经网络的异常数据辨识和清理;再次对各层次评估指标建模并计算权重;然后计算各层次指标值及评估得分,找出配网运行薄弱环节;最后对广西某地区低压配网进行运行态势评估.结果表明,该方法能够科学合理地建立配网运行态势评估指标体系,以及有效减少异常数据对配网运行态势评估的影响,可为低压配网运行态势监测和运行优化提供参考.

一类不确定非线性系统的鲁棒自适应Backstepping控制

针对一类具有参数不确定性和多个外部扰动的非线性系统,基于Backstepping方法提出一种自适应控制策略。在控制设计中引入虚拟控制函数,使用改进的自适应定律估计外部扰动的未知边界,利用这些未知边界的更新值,为这种不确定的非线性系统合成一类连续自适应鲁棒状态反馈控制器,同时利用李雅普诺夫稳定理论确保所提控制器使非线性系统具有渐近稳定性。最后仿真算例表明了所提控制器的有效性。

来华留学生品牌课程建设的探索与实践——以“电路”课程为例

为全面提升来华留学教育教学质量,打造留学生教育的国际品牌,建设高质量的课程,来华留学生"电路"品牌课程建设工作分别从课程教学团队、教学内容、教学方法和手段、教学管理四个方面进行,着力促进教育教学观念转变和教学方法持续改进,从而促进留学生教育质量的提升,同时提高教师的国际化教学理念。

试点学院背景下电类专业基础课程群教学团队的构建

针对试点班级不同的培养模式和目标,以学生为中心、以课程建设为核心,构建电类专业基础课程教学团队,实行团队合作机制,结合教材建设、教学内容的设计与教学方法的改革、师资队伍建设等方面展开研究,以此促进试点学院改革,提高人才培养质量。

电类专业基础课程的混合式学习策略探讨

围绕"新工科"的建设目标,有必要探索一种混合式学习策略,以综合兼顾并充分发挥传统课堂和互联网的优势。对电类专业基础课程的部分或全部内容实施传统教学或翻转课堂的混合教学模式,能充分发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,调动学生学习的主动性和培养学生的创造性,同时通过科技创新活动、综合作业、学科竞赛、创新工程实践等环节,实现跨学科交叉融合,有利于培养工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型"新工科"人才。

来华留学生“电路”课程的教学研究与实践

随着高等教育国际化进程的不断深入,来华留学生课堂教学受到越来越广泛的关注,结合留学生的特点提高课堂教学效果成为一个重要课题。文章主要探讨三峡大学电气工程及其自动化专业本科留学生电路课程的教学研究与实践,从教学团队建设、教学内容的设计和教学方法的改革以及教学评价等方面展开研究,以促进教学质量的提高。

统一电源形式下的两种电源模型等效变换

利用电压源与电流源两种模型之间的等效变换求解某一支路电压、电流,这在电路化简中是一种非常方便的方法。文章提出统一电源形式下的等效变换的方法,并介绍了在化简过程中对特殊元件的处理技巧,使得化简过程更简单、快捷。