高压电力客户用电安全在线检查技术研究及展望

针对高压电力客户用电安全管理面临技术手段支撑不足、标准规范不统一以及支撑工具不完备等问题,从客户侧用电安全政策法规、关键技术、标准规范以及软硬件装备等方面进行了阐述,对现有国内外研究现状进行了分析总结,建立了电力客户用电安全在线检查技术体系,从安全特性建模、安全信息感知、智能故障诊断和安全风险评估四个方面给出了关键技术路线和解决方案。建立“在线+移动式”用电安全在线检查装备体系,对装备的主要功能进行了设计。

考虑工业用户安全用电风险的分轮次负荷控制与恢复策略

针对目前工业用户分轮次控制及恢复过程的安全用电缺乏一套全面合理风险评估指标体系的现状,该文构建工业用户安全用电综合风险评估指标体系,并提出一种考虑工业用户安全用电综合风险的分轮次负荷控制与恢复策略。该文首先构建由21个指标组成的工业用户安全用电综合风险评估指标体系;其次,结合博弈赋权和云模型的风险评估方法获取工业用户风险等级,进而提出基于可控制风险阈值动态调整调控量的分轮次负荷控制策略和基于重要负荷受控制总量与负荷设备风险严重程度序列集的分轮次负荷恢复策略;最后,以IEEE-RTS-24系统为实际场景,以钢厂为例验证所提分轮次负荷控制与恢复策略的有效性,所提策略既可保障工业用户以低风险等级参与分轮次控制与恢复过程,也可满足电网安全可靠运行的需求。

高压用户电气系统智能终端拓扑识别方法研究

随着电网环境越来越复杂,运行过程中的不确定性持续增大、拓扑结构不断发生改变导致难以准确识别故障。为了提高高压用户供用电系统的拓扑结构识别准确性,提出了一种基于智能终端测量数据的高压用户电气系统智能终端拓扑识别方法。利用电气智能终端的通信地址对各级交换机子节点进行关联,采集电气智能终端节点数据。根据聚类算法,确定各分支电能数据的父子关系特征。创新性地通过数据聚类分析方法得到系统中各级馈线节点的隶属关系,实现高压用户电气系统拓扑识别。在三种情境下进行拓扑识别效果测试。测试结果表明,该方法准确识别出了同一台区不同情况下的三种拓扑结构,能够有效利用测量数据准确识别配电系统的拓扑结构。

考虑5G通信和共享储能的产消者实时调控优化策略

随着分布式可再生能源高比例接入电网,产消者逐渐成为需求侧协调优化的重要角色,同时海量资源的响应时延问题在需求侧实时调控中也愈加明显。为此,结合5G技术赋能,提出一种考虑5G通信和共享储能的产消者实时调控优化策略。首先,构建了基于5G云边端协同的产消者实时调控架构;然后,从传输时延和计算时延两方面构建了基于5G的调控业务时延模型;在此基础上,建立了考虑时延补偿和能量-容量共享储能服务的实时运行优化模型,其中上层目标函数为聚合商的收益最大,下层目标函数为产消者的总运行成本最小。最后,仿真结果表明,所提策略可有效降低时延导致的负荷偏差,提升新能源消纳能力,同时可提高聚合商运营收益、降低产消者用能成本,实现需求侧资源快速精准调控。

楼宇可调节负荷研究与应用

楼宇可调节负荷应用存在普查手段缺乏、负荷模型实用性不高以及通信接口不规范等问题,严重制约了其发展,为此首先提出可调节负荷树状普查体系作为普查程序的逻辑架构,然后构建通用约束条件下系统实操层面的负荷调控模型,最后在云管边端的物理架构下设计了楼宇可调节负荷参与电力需求响应的信息交互规范,为楼宇可调节负荷应用给出了关键技术路线和解决方案。实验结果验证了楼宇可调节负荷参与需求响应削峰填谷场景的可行性。下阶段通过实际可调节负荷普查的开展以及需求响应软硬件能力的建设,楼宇可调节负荷潜力将会被进一步挖掘,成为能源互联网源互联网用户侧的重要组成部分。

面向负荷管理过程的工业用户安全用电风险态势感知方法

为评估工业用户内部负荷设备受调控时存在的风险态势并加以防范,基于态势感知技术,提出了一种面向负荷管理过程的工业用户安全用电风险态势感知方法。首先,基于工业用户负荷设备的历史出力数据和故障率,训练贝叶斯长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)模型预测风险传播时刻的对应值;然后,类比SI(susceptible and infective)模型,提出了考虑负荷不确定性的风险传播模型;其次,从负荷设备自身安全风险、生产过程风险和经济损失风险3个角度提出了工业用户安全用电风险态势呈现指标体系;最后,基于风险传播模型和指标体系,有效实现工业用户内部负荷设备调控对象优选和指导风险防控方案制定。采用钢厂工业用户进行仿真算例分析,验证所提方法的合理性和有效性。

微小通道内不同润湿性表面流动冷凝传热

利用丝网烧结和聚四氟乙烯溶液(Teflon)浸渍法,在铜表面上制备了亲疏水匹配的结构,即在疏水四氟涂层上有阵列排布的椭圆亲水点,仅有四氟涂层的全疏水表面和不作修饰的全亲水铜表面作为对照,考察了以这三种表面为底部换热区域的矩形微小通道(水力直径1.5 mm)的换热特性和流动特性。实验的通道内蒸汽质量流速为10~60 kg·m-2·s-1,干度为0.3~1,亲疏水匹配表面与亲水表面相比,蒸汽冷凝传热系数(HTC)最高增加了454.6%,与全疏水表面相比,传热系数最高增加了107.3%,利用高速相机拍摄可视化照片,观察了通道内气液两相,尤其是表面液滴成核、聚并、冲刷的周期运动过程,解释了亲疏水匹配表面强化传热的机理。

5G通信网络环境下可调节负荷应用分析

可调节负荷的应用受到通信网络覆盖、带宽、通信时延等方面的制约。第五代通信技术(5G)在连接数量、连接速率、时延等方面有巨大优势,其建设已广泛开展,5G技术给可调节负荷的深化应用带来了重大影响。首先结合5G的应用场景和性能指标,分析了其在可调节负荷应用中的重要价值。其次针对可调节负荷的典型应用场景,即需求响应,分析了其对5G通信网络的带宽、延时需求。然后分析了5G通信网络环境下典型可调节负荷在需求响应业务中的调节潜力。最后设计了5G通信网络环境下需求响应的系统架构与交互流程。

基于规则和词典的用电安全领域命名实体识别

在用电安全领域,存在着大量数据、知识未得到充分挖掘和利用,构建领域知识图谱不仅可以实现用电安全知识的整合,还能极大地提高电力行业的工作效率。命名实体识别是构建知识图谱的基础性工作,研究了基于字典和规则的命名实体识别,通过领域实体词典、构词特征字符规则匹配和词性组合特征规则匹配三种方法从非结构文本中准确地提取用电安全相关实体,为用电安全领域知识图谱的构建提供高质量和高精度的实体。为优化识别流程、提高响应速度,将通用词性标注任务交由边缘节点进行处理,中心服务器仅需响应规则模板匹配等任务。在小规模测试实验中,综合使用三种方法对用电安全文本进行领域实体识别,F1值能达到85%以上。

分相式多孔壁微通道流动冷凝传热强化与减阻

微通道换热器应用广泛,强化传热和减阻是新型换热器设计的重要目标。为了同时实现这两相目标,本文提出了一种分相式多孔壁微通道冷凝器,利用微针肋阵列组成的多孔壁在冷凝传热过程中实现了汽液两相分离。采用实验研究方法对比了分相式多孔壁微通道与普通实心壁微通道的流动和传热特性,结果证明分相式微通道在冷凝传热中同时具备强化传热和减阻的作用。深入研究了通道内两相流动摩擦耗散原理并提出了相分离减阻理论,指出汽液两相流内部摩擦耗散的减小是分相流减阻的关键。另一方面,分相过程使针肋换热面侧壁直接与高温蒸汽接触,极大消减了蒸汽与换热壁面之间的传热液膜厚度。沿流动方向不断扩展的液通道截面与不断减缩的汽通道截面积适应了流动冷凝过程延工质流动方向"水渐多,汽渐少"的规律,保证沿程传热效果不会恶化。

我国电力需求响应发展成效及“十四五”工作展望

随着新能源发电占比的不断提高和负荷“尖峰化”趋势加强,电力需求响应在提升电网运行调节能力方面的重要性日益提高。首先梳理了“十三五”时期需求响应工作基础,回顾了需求响应在配合电网削峰填谷、促进新能源消纳、助力电力市场发展3个方面的实践工作。然后分析了“十四五”时期新形势下需求响应业务发展面临的挑战,并从政策机制、市场交易、技术研发、标准实施4个方面给出了相关建议。最后,对未来需求响应发展趋势进行了展望。

能源互联网中需求侧资源参与电网控制的边云协同技术研究

能源互联网技术能够实现需求侧可调节电力负荷资源与输配电资源、发电资源的信息融通,发挥需求侧可调节电力负荷在电网供需平衡调节中的价值效益。通过整合需求侧资源参与电网不同控制模式的优缺点,提出了一种以电网侧云平台为主导、聚合商内部分散协同加用户侧边缘控制主动响应的能源互联网供需资源协调控制框架及方法,能够有效提高可调负荷资源响应电网调度的灵活性与快速性。

用户侧可调资源分类与特性分析研究

负荷快速增长对电力系统稳定性提出了巨大挑战,传统的供给侧调控能力已经逐渐乏力,因此,需求响应作为缓解电力尖峰时期供需不平衡的重要手段日益受到人们的重视。需求响应通过调整需求侧可调负荷的使用,减少负荷高峰期的部分负荷容量,从而提高电网的稳定性,因此,研究负荷侧可调资源意义重大。在总结目前已有用户侧负荷分类研究的基础上,提出了从供用能属性的角度将负荷侧资源分类的方式,分析不同供用能属性的典型负荷及其特点,建立了各类属性负荷资源库,为需求响应的深入研究提供参考。

多种因素影响下分布式光伏典型特征演变规律研究

分布式光伏的快速发展会给用户、电网企业、电力市场以及地区经济发展带来巨大影响,分布式光伏的发展和演变是多种因素共同作用的结果。通过提炼影响分布式光伏的多种因素及各影响因素的作用机理,进而分析分布式光伏多方向演变规律,总结出了多种影响因素与各类发展指标之间的内在关系,为预测未来分布式光伏的发展提供参考。