交直流微网群系统运行模式划分及协同互助调控策略

面向包含柔性多状态开关的交直流混合微网系统的多模式运行与切换场景,提出了系统运行多模式划分方法及协同互助调控策略。首先,按照通讯方式、拓扑结构、负荷状态3个模式特点将系统划分为320种运行模式;然后,针对系统的不同运行模式深入分析对应模式下的功率传输平衡关系和内在切换逻辑,应用调控策略得到多模式运行下的电压源换流器(voltage source converter,VSC)有功功率调控指令,实现了系统多模式稳定运行和自由切换、馈线负荷均衡以及主变重载自动调控。最后,通过仿真验证了所提调控策略的可靠性,并分析了通信延迟对分布式控制的影响。仿真结果表明:所提调控策略能够保障交直流微网群系统在不同运行模式下稳定运行并灵活切换。

基于机群划分与深度强化学习的风电场低电压穿越有功/无功功率联合控制策略

在低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)过程中,电网企业要求风电场向系统提供无功支撑;在满足所规定的无功输出基础上,利用风电场剩余容量提供有功功率,对保障系统稳定性意义重大。该文提出一种基于机群划分与改进深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)的风电场LVRT有功/无功功率联合控制方法。首先,将LVRT期间风机的有功/无功控制分为3个阶段,并基于此构建了风机控制模型;其次,根据风机运行特性将其划分至多个机群,在功率分配过程中,对属于同一机群的风机分配相同的控制指令,该步骤大大降低了优化变量个数与优化问题求解难度;然后,提出一种不含评价网络的并行化DDPG(critic-network free based parallel DDPG,CFP-DDPG)深度-强化学习算法框架,确立了基于CFP-DDPG的风电场功率控制框架,设计控制中的状态量、动作量、评价函数、模型训练策略和控制方法;最后,采用我国某实际风电场数据验证方法的有效性,结果表明,机群划分步骤有助于快速准确得到功率分配方案,CFP-DDPG通过改进动作评价方法并引入并行化结构增强了智能体的探索力,有助于取得更优的控制方案。

拜登政府全球战略调整:目标、路径与前景

出于维系全球霸权的内生需要、弥补外交赤字的直接推动以及重建更好美国的终极目的,拜登政府开启了美国新一轮全球战略调整。在战略目标上,拜登政府对美国国家利益进行了精准划分,意图重振美国领导地位,全面保障美国国家安全。在具体实施上,拜登政府推动民主国家联盟建设、优化军事战略部署、聚焦全球和地区层面的潜在威胁。在全球战略调整过程中,拜登政府回归大国竞争定位、坚守多边主义原则、高度重视价值观外交。由于“外交是内政的延续”,美国国内“政治极化”现象不可避免地对拜登政府全球战略形成掣肘,从而影响战略调整既定目标的实现。就政策因应和策略选择来看,中国需深刻把握中美关系本质和规律,统筹做好内外工作,积极应对拜登政府全球战略调整而引发的全球政治大变革。

美国“印太战略”对冲中国崛起的缘起、路径与因应策略

随着中国崛起和“一带一路”倡议的持续推进,被美国认为客观上正改变着其创造的亚太地区秩序和政治生态,进而改变由其所主导的全球秩序。这正是美国进一步推出“印太战略”并稳步实施以防范和制衡中国的深层根源。通过“印太战略”,美国加强印太地区战略伙伴的协作,依托日、澳、印以及东盟有关国家和港台地区,各有侧重地对华进行遏制,企图将中国限制在一定的地缘政治经济范围之内,但是这种策略是否真实有效,仍然需要评估考据和事实检验。面对“印太战略”,中国应把握问题实质和新时代中美关系矛盾本质,最为关键的是正确处理与美国的关系,对持追随战略的国家和地区进行分化瓦解,寻找利益交汇点,力争“化敌为友”,妥善化解危机和摩擦,坚决维护主权独立和国家核心利益,反对域外国家干预中国内部事务,完善落实“一国两制”,加强国内治理体系和治理能力建设,为应对“印太战略”带来的一切可能的挑战做好充足准备。

“双碳”目标约束下农业转型路径研究

由温室气体排放所引发的气候变化在本质上是一个全球性问题,国际社会需制定共同战略和具有普遍约束力的目标以协同应对气候暖化趋势。为推动经济社会发展全面绿色转型,实现人与自然和谐共生的中国式现代化,以新发展理念推广绿色生活方式,中国高度重视碳排放和气候变化问题。在“双碳”战略约束下,以增加清洁能源消费、提高资源利用率和减少碳排放的“双碳”实践正式开启。气候变化通过生物圈的相互依存得以威胁整个粮食安全体系,极端天气所造成的农业生产成本提高凸显农业对气候变化的敏感性和脆弱性以及采取行动减少农业碳排放的必要性和紧迫性。农业领域的碳减排既要兼顾经济效益,又要做到精准管理,更应确保粮食安全。因此,改良和优化农业与气候关系,积极构建中国特色食物安全体系,培育“抗压强”“亩产高”的新型农作物品种,对加快中国式农业现代化建设、实现农业高质量发展和农业强国建设均具有重要意义。

“双碳”战略约束下中国粮食安全的现实导向、风险识别与策略因应探析

碳排放、碳足迹对气候变化产生深远影响,对维护中国粮食安全带来严峻考验,加剧了中国粮食安全的复杂性和不确定性,侵蚀着中国粮食安全的薄弱根基,恶化了中国粮食安全的现实环境。粮食安全事关国家长治久安和人民健康福祉,作为总体国家安全观的重要组成部分,粮食安全引发中国高度关注。回溯历史,中国在实现粮食自主、保障供应、满足需求等方面取得了突破性成绩;展望未来,中国需对粮食安全领域的潜在风险进行前瞻性风险识别。就“双碳”背景下的中国粮食安全问题而论,回应碳排放、碳足迹所诱发的气候变化,实现维护粮食安全和践行“双碳”承诺的并行不悖,是新时代中国所面临的一项重大而深远的课题。尽管气候变化对中国部分地区改良农业生产条件、扩大粮食种植范围、提高粮食作物产量是有利的,但总体而论,气候变化已经对中国粮食安全产生极其不利的影响。在全球气候骤变的大背景下,中国极端气候产生的人为因素愈发凸显,动摇了中国粮食安全的基础。在“双碳”目标已上升为国家意志的背景下,实现同粮食安全战略“共赢”是因应全球百年大变局和国际国内发展大势的必然抉择。

基于需求侧响应的多类型负荷协调控制模型

风电的随机波动性影响了电力系统经济运行。为充分挖掘需求侧响应资源,需要考虑不同负荷对电价响应的差异性,并将其融入传统调度中。首先,基于电价弹性矩阵,对用户的电价响应行为建模。其次,分析不同负荷的电价响应特性,对负荷进行分类。在此基础上,基于峰谷分时电价,以系统运行经济性为目标,考虑用户满意度约束,建立多类型负荷协调控制模型。并将模型转化为一个双层优化问题,利用差分进化粒子群算法进行求解。最后,在一10机系统中进行仿真验证。结果表明,所建立的多类型负荷协调控制模型可充分挖掘不同负荷的需求响应能力,能有效降低发电成本,有利于系统经济运行。

计及相关性的电-气-热综合能源系统概率最优能量流

由电力系统、天然气系统和热力系统耦合构成的综合能源系统(IES)是"能源互联网"的重要组成部分,是构建更加经济、环保、高效能源系统的必经之路。该文提出了一种计及相关性的电-气-热IES概率最优能量流计算方法。首先,以IES运行成本为优化目标,综合考虑电力系统、天然气系统、热力系统的运行约束及能量耦合约束,建立了IES最优能量流模型;针对IES中风电接入背景下的不确定性因素,并考虑其相关性,建立IES概率最优能量流模型,并采用基于Nataf变换的三点估计法对该模型进行求解。对由修改的IEEE 24节点电力系统、比利时20节点天然气系统和巴里岛32节点热力系统构成的IES进行仿真分析,仿真结果验证了该文所建立模型的可行性与有效性。

基于多视角迁移学习的风场内机群划分及等值风场参数综合优化

为提高等值风场模型精度和多场景适用性,提出一种基于多视角迁移学习的风场内机群划分方法,构建了等值风场参数综合优化模型,并采用高维多目标进化优化算法对模型进行求解。首先,将风机出口有功功率、无功功率、电压和电流的多尺度熵(multi-scale entropy,MSE)作为机群划分指标,并分析了多视角指标在机群划分中的适用性;其次,为减少机群划分次数,以提高等值风场的多场景适用性,将多视角模糊C均值(multi-view fuzzy C means,MV-FCM)聚类与迁移学习有机结合,提出一种新的聚类算法——多视角迁移模糊C均值(multi-viewtransferfuzzyCmeans,MVT-FCM)算法,用于机群划分;接下来,为进一步提高等值风场仿真精度,综合考虑有功功率、无功功率、电压和电流的等值准确性,将等值风场参数计算转化为高维多目标优化问题,并采用膝点驱动的进化算法(kneepoint-driven evolutionary algorithm,Kn EA)进行求解;最后,对含16风机风场、某地区实际风场以及某风电汇集区域分别进行算例分析,结果验证了等值风场模型的精确性和多场景适用性。

基于MATE的电力系统分网多速率电磁暂态并行仿真方法

针对电力系统电磁暂态仿真效率低的问题,提出一种基于MATE的分网多速率电磁暂态并行仿真方法,该方法支持2种及2种以上仿真步长。提出了主同步时刻、子同步时刻和非同步时刻等概念以描述不同时刻的求解过程。在非同步时刻,通过大步长和中步长子网戴维南电势插值结果计算连接线电流,完成小步长子网的计算;在子同步时刻,利用大步长子网戴维南电势插值结果计算连接线电流,并综合考虑中步长内连接线电流的累积效应,完成中步长和小步长子网的计算;在主同步时刻,通过各子网戴维南等值计算连接线电流,并综合考虑大步长内连接线电流的累积效应,得到全网络的仿真结果。仿真算例表明,该方法可以根据所划分子网的特性选择合适的仿真步长,能在基本不损失仿真精度的前提下大大提高仿真效率,对实现大规模电力系统的实时仿真具有重要理论和实践意义。

墨家学说的兴衰及其现代性价值

墨家学说在先秦时期曾和儒学一样成为时代的显学,是先秦各家学说中唯一的一家注重科学精神的学说。中国近代以来的衰落与科学精神的匮乏有直接关系,在文化上表现为将某一家学说凌驾于其他学说之上。重新重视墨家学说的研究,对中华民族复兴的价值基础铸造有着非常意义。

国际政治背景下乌克兰危机中的能源博弈

2014的俄乌冲突与2006年和2009年的两次天然气纠纷大不相同。此次冲突引起国际社会广泛的关注,背后隐藏着美国、俄罗斯、欧盟各国围绕地缘政治和能源展开的激烈博弈。由于乌克兰西连欧盟,东连俄罗斯,是欧盟各国从俄罗斯进口油气资源的必经之地,在地缘政治上具有十分重要的战略地位,能源在乌克兰危机中更凸显出重要的筹码作用。在此次危机中,俄罗斯采取油气出口多元化战略,减少对乌克兰的过境依赖;欧盟加快能源进口多样化步伐;美国也试图以能源为武器,增加干预乌克兰危机的筹码,挤占俄罗斯在欧洲的能源市场份额。通过乌克兰危机中的能源博弈,可以从一个侧面更好地理解和分析乌克兰危机中的大国博弈和未来走向。

利益判断、矛盾本质、体系影响--新时代中美关系的多维探析

中美两国关系经过40多年的全面合作与发展,业已形成了你中有我、我中有你的高度融合的利益关系。中美关系的影响已经完全超出了双边关系的发展范畴,并对地区乃至世界的和平、稳定、繁荣承担着越来越重要的责任,中美两国逐渐迈入了一个合作共赢与博弈冲突交织前行的新时代。新时代亦召唤着新的中美关系的治理方案,两国应该基于40年交往历史经验的基础上进行重新审视、深化合作、管控分歧,在动态中寻求平衡,避免产生两败俱伤的"新冷战"。对此,中国应保持乐观自信的心态,持之以恒地推进开放发展的战略,以"中国之治"为引领,深刻把握新时代中美矛盾本质,在构建新型国际关系框架下持续推进中美复合体建设,为世界持久和平、繁荣发展作出贡献。

“巧竞争”语境下特朗普“能源统治计划”对中国能源战略的启示

美国“能源统治计划”的出台,既是“美国第一能源计划”的升级和延续,又是新形势下维护美国能源利益、实现美国“能源安全”的客观需要,也是对尼克松时期提出的“能源独立”政策的继承和超越,本质上是“美国利益优先”理论的践行。当前,能源安全在中国总体安全观中扮演着关键角色。随着特朗普各项政策、尤其是对华政策的深入推进,美国学界对特朗普对华政策持批判和否定态度,谏言面对日益强大的中国应进行巧妙的战略竞争,避免和中国“迎头相撞”。因此,文章认为破除“巧竞争”陷阱、用蕴含中国智慧的“巧合作”化解“巧竞争”,在全球能源治理新格局下,以务实思维构建中国能源新战略、实现中美两国能源领域合作共赢是中国当下现实而正确的路径选择。

电力系统高效电磁暂态仿真技术综述

数字电磁暂态仿真是分析电力系统运行、规划和控制的重要手段。随着大容量柔性直流输电、柔性交流输电在我国电网中的进一步应用,以及电网中可再生能源、微网的大规模接入,电力系统已呈现出电力电子化的趋势和其复杂性快速增加的特征,传统数字电磁暂态仿真技术已无法满足研究、实验、生产等方面的需求。该文旨在综述近年来国内外高效数字电磁暂态仿真技术的研究现状,探讨提升仿真效率的要素与关键技术,提炼存在的问题与难点,理清下一步研发思路。该文依次从算法、硬件、接口、模型角度,重点讨论基于并行计算架构的高效算法、基于新型计算设备的仿真平台、基于混合计算架构的仿真模式和基于快速求解模式的建模技术。同时,根据作者观点,分类提出可进一步研究的重点内容,供读者参考。

“锐实力”陷阱下当代中国外交的路径选择

权力是政治学的核心概念,权力概念在发展过程中衍生出了硬权力、软权力和某种程度上两者相结合的“巧实力”。权力概念的变化反映了国际格局和世界力量对比的深刻变革,而“锐实力”更是某些西方国家基于对自身实力相对下降及权力转移的深刻担忧而创造出的带有明显价值判断色彩的西方中心主义词语。西方国家试图延缓中国的快速发展,给中国创造了“语境陷阱”。在这一背景下,中国应积极构建新型国际关系和人类命运共同体,顺应和平、发展、合作的历史潮流,积极主动掌握话语权,用博大精深的中华文化孕育的“睿实力”和开放包容的心态,破除“锐实力”的负面影响,加快实现伟大复兴的中国梦的步伐。

计及预测误差动态相关性的多风电场联合出力不确定性模型

为实现对多风电场联合出力不确定性的精细化建模,提出了计及预测误差动态相关性的多风电场联合出力不确定性建模方法。首先,分析了同区域风电场的出力及出力预测误差动态相关性特征。进一步,针对此特征,引入高维动态藤Copula理论,建立了多风电场预测出力及预测误差的联合分布模型。最终,将以上模型与基于Copula函数的离散卷积法相结合,建立了计及预测误差动态相关性的多风电场联合出力不确定性模型,并以置信区间对多风电场联合出力不确定性进行了离散化表征。仿真结果表明,对比其他模型,所提模型拟合精度更高,拟合过程与预测方法解耦,灵活性更强。

面向微型能源互联网接入的交直流配电网协同优化调度策略

分布式电源通过微型能源互联网(简称微能网)的方式接入配电网可以充分发挥微能网多能耦合互补的特点,促进可再生能源消纳。该文充分考虑交直流配电网和微能网的技术优势及交互影响,研究了计及动态网络重构和多能源协同的交直流配电网优化调度策略。首先,根据含微能网的交直流配电网系统结构和调度模型特点,研究以配电网节点边际电价和微能网购/售电功率为交互变量的协调运行机制;其次,以交直流配电网和微能网运行成本最低为目标,充分考虑网络运行约束和网络间交互耦合约束,建立交直流配电网协调调度模型;再次,在混合整数二阶锥规划模型的节点边际电价推导基础上,提出基于极限学习机耦合交互的模型快速求解方法;最后,在含微能网的改进IEEE 33节点交直流配电网开展了算例分析。仿真结果表明,所提调度架构能充分降低网络运行成本,促进微能网和交直流配电网间信息交互,同时该文所提求解技术能够在确保计算精度的前提下极大地提高求解效率。

基于S变换相关度和深度学习的配电网单相接地故障选线新方法

针对配电网发生单相接地故障时特征信息不明显,且现有选线方法易受故障条件和环境噪声影响的问题,基于S变换相关度和深度学习,提出一种具有强抗噪声能力和高泛化水平的配电网单相接地故障选线新方法。首先,利用S变换获取零序电流时频信息,基于各线路零序电流的全频段信息计算线路故障信息相关度;其次,为提高故障特征的可辨识度和抗干扰性,提出一种S变换相关度图形(SCF)构建方法;在此基础上,建立含SCF层的卷积神经网络深度学习模型(S-CNN),并利用Simulink仿真模型生成的故障数据对其结构参数和超参数进行分步训练;最后,通过S-CNN提取配电网故障零序电流深层特征,实现故障选线,并测试了S-CNN在配电网不同运行状况和故障条件下的选线效果。仿真结果和实际配电网故障数据测试表明:在强噪声干扰场景中,基于S-CNN的故障选线模型在不同故障位置、故障相角、过渡电阻条件下可实现高正确率选线,且在各线路零序电流采样不同步条件下仍具有较强的鲁棒性。

基于三维卷积神经网络的配电物联网异常辨识方法

由于配电物联网中电力网与通信网高度耦合,单一网络的异常状态会交互作用至另一网络,可能进一步造成异常范围扩大,而单独采用电力网或通信网的异动信息难以全面、准确地辨识配电物联网异动源的类型和位置。因此,提出一种基于三维卷积神经网络(3D-CNN)的配电物联网异常类型辨识及定位方法。首先,分析了配电物联网通信流量特征并构建了基于Simulink和OPNET的配电物联网交互仿真模型;其次,提出了一种面向3D-CNN的样本构建方法,将配电物联网中每个节点的电气量和通信流量信息组成一个特征子像素,进而将配电物联网每个时刻的状态表示为一幅特征帧画面,形成隐含配电物联网异动过程的立方样本矩阵;随后,构建了包含三维特征提取网络和层级softmax分类器的深度学习模型,通过提取和辨识立方样本矩阵中隐含的异常信息,可以同时实现配电物联网异常类型和位置的判定;最后,利用IEEE 33节点配电物联网异常数据对模型进行测试,结果表明,所提方法可以对电力网短路故障、通信中断故障、通信数据异常引起的保护误动和拒动进行精确的分类及定位。