基于变分模态分解和时间卷积网络的发电侧 碳排放预测模型

发电企业是碳排放的重要来源之一,精细化发电侧碳排放量预测对我国碳排放政策的制定具有积极意义。在此背景下,为了准确反映发电侧碳排放的变化趋势,针对发电侧碳排放存在不规律性、非线性和时序性的特征,提出一种基于变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)和时间卷积网络(temporal convolutional network,TCN)的碳排放量预测模型。首先,利用VMD对碳排放量时序数据进行平稳化预处理,将原始碳排放数据拆分成若干个模态分量数据,降低数据序列的不规律性和非线性;其次,考虑到已有机器学习算法在网络训练过程中的性能退化问题,基于TCN对各模态分量分别进行预测,实现碳排放时序数据利用效率的最大化。最后,重构预测结果,获取最终的碳排放预测值。结果表明,相比于传统4种预测模型,方案通过创新性的将VMD模型与TCN相结合,有效提高了预测模型的效果和准确率。

淋雨对短空气间隙操作冲击放电影响的实验研究

为研究降雨条件下空气间隙的操作冲击放电特性,通过实验对比研究获得了干燥和淋雨条件下间隙距离为10～60 cm球-板、棒-板间隙正极性操作冲击放电曲线。研究表明淋雨造成球-板间隙正极性操作冲击击穿电压降低幅度大于棒-板间隙;雨量大小对棒-板间隙击穿电压的影响不明显;雨量为0.5～3.9mm/min时,直径10cm球电极间隙距离30cm,操作冲击击穿电压较干燥条件降低15.8%～32.6%;雨水电导率为100～2000μS/cm时,击穿电压随电导率的增加而降低,但随着间隙距离的增加,球-板、棒-板间隙操作冲击击穿电压降低幅度减弱,且雨水电导率对球-板间隙操作冲击击穿电压的影响更为明显;雨水的存在会使放电时延较干燥时有变短趋势,使间隙在波前击穿的几率增大,且雨水通道会影响放电的发展路径。

复合Ⅰ型绝缘子的直流鸟粪闪络特性研究

为减少鸟害事故发生,提高线路运行可靠性,文中对鸟粪闪络特性进行了试验研究。以复合I型绝缘子为研究对象,采用浸渍有鸟粪模拟液的棉布条来模拟鸟粪,试验模拟研究了在直流电压下,鸟粪在均压环正上方和侧上方下落时,其空间位置对起晕电压、击穿电压和击穿场强的影响。研究表明,当模拟鸟粪与均压环距离增大时,击穿电压升高,击穿场强会随着间隙距离的增大而逐渐降低,距离达到一定值之后,接近于棒-棒间隙的击穿电场强度。最后,利用COMSOL有限元仿真软件计算了含模拟鸟粪的空间电场分布。试验和仿真结果对输电线路的建设和维护有一定的参考价值。

基于短间隙模型的直流输电线路极间短路电弧运动仿真研究

为解释直流输电线路被异物短接时出现的多次重合闸不成功的现象,采用链式电弧模型对直流输电线路极间短路电弧的运动特性进行了仿真分析。该模型综合考虑了短路电弧受到磁场力、热浮力及空气阻力的共同作用,将电弧离散为电流元,计算每个电流元的受力情况和运动状态,得到了电弧的速度控制方程。在试验室中观测了直流电压作用下短间隙模型线路极间短路时电弧的运动形态,并与仿真结果进行了对比,验证了链式仿真模型的有效性,在此基础上仿真分析了现场实际线路中极间短路时的电弧运动特性。试验和仿真结果表明极间短路电弧在运动过程中由于热浮力及电磁力的作用会出现上拱,同时短路电弧弧根沿导线运动与初始位置之间存在较大位移,导致电弧与跨接异物相脱离,不能有效灼烧异物,从而出现多次闪络和重合闸不成功的情况。

基于光电离模型的球电极表面雨滴起晕电压计算

金具表面雨滴会降低其表面起晕电压,为理论分析雨滴对电晕起始的影响,提出了一种基于光电离模型的球电极表面雨滴起晕电压计算方法。利用有限元方法计算球电极下表面雨滴附近的电场强度,并确定了模型中碰撞电离系数a、吸附系数h、几何因素g、光子吸收系数m及光子表面发射系数gp取值,对模型中影响起晕电压计算的面积因子进行了修正,给出了该算法计算流程。为验证模型的准确性,利用CoroCAM504紫外成像仪观测了雨量大小为0.5 mm/min条件下,直径分别为10、20、30及50 cm的球电极的正、负极性直流起晕电压。将模型计算结果与试验结果进行了对比分析,结果表明:正、负极性误差分别在3.3%~7.4%和3.8%~5.3%范围内,模型的计算结果与试验结果具有较好的一致性。

计及氢能多环节利用和混合需求响应的综合能源系统多时间尺度低碳优化

在“双碳”背景下,充分利用氢能和各类需求侧资源是实现电力系统低碳运行的重要手段。为此,提出了一种计及氢能多环节利用和混合需求响应的综合能源系统多时间尺度低碳优化调度策略。首先,为提升氢能的利用效率,构建了含制氢、用氢、储氢以及燃气混氢的氢能多环节利用模型。其次,为挖掘需求侧资源在不同时间尺度下的响应能力,分析了需求侧资源的响应特性,建立了多时间尺度下的混合需求响应模型。然后,为了提升系统的低碳特性,将绿证交易机制和碳交易机制同时引入进综合能源系统优化模型中,以降低系统碳排放量,并降低系统的源、荷不确定性,构建了含日前、日内、实时阶段的综合能源系统多时间尺度低碳优化模型。最后,仿真结果表明,相比传统调度模型,考虑氢能多环节利用模型后,系统总成本和碳排放量分别降低了6.59%和5.56%,并且混合需求响应模型可分别降低购电、购气功率波动率2.64%和5.56%,验证了混合需求响应对系统功率波动的平抑作用。