考虑多能负荷波动实时平衡的综合能源系统多时间尺度优化调度

综合能源系统内负荷的不确定性及多能源响应负荷波动的时间尺度不同为优化调度结果的可靠性及系统对负荷波动的响应带来了挑战。确定日前、日内、实时三阶段优化调度模式,在日内调度中对当日影响系统运行的随机事件进行分类并将其量化影响反馈至调度模块;对系统内热/冷负荷端口进行能流分析,通过监测供回水压、水温等数据,快速响应热/冷负荷波动,并在实时调度中调整机组出力;建立日前、日内、实时三阶段优化调度模型,提出基于多能负荷波动快速响应的综合能源系统多时间尺度优化调度方法。以中国南方某城市综合能源系统冬季运行模式为例进行数值分析。结果表明,所提方法对计划性负荷调整及突发小幅负荷波动均有良好效果,能有效提升系统供能收益和用户的用能舒适度。

考虑针对变电站网络攻击风险的脆弱元件筛选方法

随着通信设备的广泛部署以及信息技术的不断发展,新型电力系统所面临的网络风险不可忽视。考虑攻击者从设备商提供的远程维护配置接口侵入,继而通过智能电子设备(IED)向断路器发送命令导致多条线路跳闸的过程,提出一种考虑网络风险的紧急故障筛选方法。首先,利用广义随机Petri网对变电站受到网络攻击的动态过程进行建模,计算变电站内不同异常状态的稳态概率。然后,给出电力系统所面临IED网络攻击风险的定义,并建立双层混合整数非线性模型来筛选可能被攻击的变电站、IED以及其所控制的线路。最后,基于对偶理论并结合取对数、分段线性化等线性化方法,将该双层模型转化为可由商业求解器Gurobi直接求解的单层混合整数线性优化模型。基于IEEE RTS 24节点和IEEE 118节点系统的算例分析结果验证了该方法的有效性,并证明了经典的N-K以及概率N-K双层混合整数优化模型不适用于IED网络攻击场景下的故障筛选。

坦桑尼亚布里扬胡鲁金矿床地质特征及成因探讨

布里扬胡鲁金矿床是坦桑尼亚最大的金矿床,位于坦桑尼亚维多利亚湖金矿田,赋存于太古宙苏库马兰德绿岩带变质火山岩中;火山岩类型为基性火山岩和长英质火山岩,为一套双峰火山岩,变质程度为绿片岩相。矿床类型为石英脉型金矿床,矿体是由一系列沿剪切构造带走向充填的陡倾变形剪切石英脉组成;主矿体为Ⅰ号矿脉,赋存在下盘镁铁质火山岩和上盘英安质流纹岩接触部位的剪切构造带内。通过对矿床主成矿阶段矿石δ34S值为1.1‰~7.0‰,表明矿石中硫主要来源于地幔成因的基性火山岩;δD值范围在-49‰~-79‰,δ18O水值为7.2‰~8.6‰,显示成矿流体来源主要为岩浆水,并伴有变质热液的混入。在上述研究的基础上探讨了矿床的成矿模式,认为多期花岗岩体侵入活动形成的北北西向剪切构造带是本区的主要控矿构造,长英质斑岩体的侵入活动为含金石英脉的形成提供了成矿物质和能量。

多源异构数据分布下的配电网风险状态多维评估方法

配电网运行风险状态的全面评估对电力系统的安全可靠运行具有重要意义。为此,综合考虑外部环境条件和内部电气参数,定义配电线路健康度和重要度,提出一种多源异构数据分布下的配电网风险状态多维评估方法。首先,健康度由外部环境信息分析,离散环境特征通过改进的关联规则挖掘(associationrulemining,ARM)方法处理,从而能深入探索和分析稀有因子,并通过部件关键度度量(component importance measure,CIM)优化元素相对权重计算方法,进一步提高诊断准确度,连续特征由分层概率模糊推理系统(hierarchical probabilistic fuzzy inference system,HPFIS)处理,分层结构的应用减少了运算复杂性,概率模糊能具体诊断连续特征中的罕见元素。其次,重要度由电气参数分析,利用二阶锥规划和启发式规则(second order cone programming and heuristic rules,SOCPHR)的配电网故障恢复模型求解故障失电后果,继而反映内部用户对供电可靠性需求的差异。基于以上,构建了ARM-CIM-HPFIS-SOCPHR(ACHS)评估模型,最后,通过对39节点和84节点实际配电系统进行仿真验证,描述了风险状态二维映射图。研究表明所提方法能有效评估配电网运行风险状态,便于检查和维护。

坦桑尼亚鲁乎乎盆地砂体放射性特征及铀资源潜力分析

鲁乎乎盆地东部斜坡带砂体发育且厚度较大,具备形成层间氧化带砂岩型铀矿的空间条件。鲁乎乎盆地具备二元结构,通过地质、伽马总量测量,研究了该区地层、岩性及构造发育特征,并圈定了多个放射性异常靶区;通过伽马能谱综合剖面及地表工程进行异常查证,确定了W-1、W-2、W-3和W-4为有利的异常区。通过进一步的研究和勘查工作,鲁乎乎盆地具备发现中-大型砂岩型铀矿床的潜力。

一种城市配电网自适应全线电流保护方法

针对现有电流速断保护无法保护线路全长且可能失去保护范围的问题,提出一种双层判据的自适应全线电流保护方法。该保护方法先通过第一层判据中可自适应调整的低整定值,实现不受系统运行方式与故障类型影响的全线故障监测,再利用第二层判据实现线路故障区段定位,确保保护正确动作。考虑到电流保护难以准确辨识高阻接地故障,通过分析系统零序网络,提出一种基于复合功率的高阻接地故障辨识方法。仿真结果表明,所提保护方法不受系统负荷变化及故障类型影响,可有效提升配电网线路保护范围及高阻接地故障辨识能力,保障保护动作的可靠性及灵敏性。

综合多阶段安全校正与风险管控的储能分布鲁棒优化配置

为了提高系统在不确定运行环境下应对故障的调控能力,以含柔性直流输电技术(voltage source converter high voltage direct current,VSC-HVDC)的交直流系统为研究对象,提出一种综合风险管控与多阶段校正控制的储能分布鲁棒优化配置方法。通过在考虑最恶劣概率分布的情况下进行储能的配置决策,改善传统鲁棒规划方法过于保守的问题,提高潜在尾部风险度量结果的鲁棒性;同时,将日内校正控制划分成无故障、故障短期与长期3个校正阶段,并通过最大化所配置储能、柔性负荷以及VSC的快速校正能力,弥补常规调控装置难以快速响应指令的缺陷。针对所提配置模型,在列和约束生成算法(column and constraint generation,C&CG)和Multi-cut Benders分解算法的基础上,提出一种双循环分解快速求解算法,通过返回多割约束的方式,降低模型规模、提高求解效率。最终,在改进的IEEE RTS 79测试系统中验证所提模型与方法的有效性。

智能配用电系统的网络攻击检测与保护控制技术:发展与挑战

先进信息技术在智能配用电系统(Smart power distribution and utilization system,SPDUS)中的广泛应用,加深了系统信息侧与电力物理侧的耦合程度,智能配用电系统已逐渐转变为信息-物理空间高度融合、信息资源与物理资源相互结合与协调的智能配用电信息物理系统(Smart power distribution and utilization cyber physical system,SPDU-CPS)。本文重点从面向SPDU-CPS的网络攻击入侵检测、网络攻击防御保护以及自愈控制三个角度,对国内外相关技术的发展与挑战进行总结、梳理。在网络攻击入侵检测方面,总结了基于偏差类、基于特征类以及混合类网络攻击检测方法的检测思路及实施路径;在网络攻击防御保护方面,总结了提升信息网络防御能力的信息侧保护方法、基于资源优化配置和数据校正保护的物理侧保护方法以及融合两侧信息及保护功能的信息物理协同保护方法;在自愈控制方面,对传统电力物理侧自愈控制以及基于信息物理协同的自愈控制现有研究进行了归纳和整理。最后,结合SPDU-CPS的特点及发展趋势,对未来研究方向进行了展望。

多源配电网主动孤岛恢复策略与动态组网潮流分析方法

多源配电网主动孤岛运行是极端条件下大范围电网故障时保障关键负荷供电、提升配电系统安全和可靠性的重要措施。为此,根据不同类型分布式电源及重要负荷的分布,以最小路径权值和最大重要负荷恢复量为目标,建立大停电初期的配电网孤岛黑启动方案的最优化模型,以保证关键负荷在尽可能短的时间内恢复。充分发挥BFGS信赖域算法收敛速度快、计算精度高的优点,提出多源配网主动孤岛黑启动组网过程动态潮流分析方法,利用动态潮流的频率与节点电压结果判断黑启动方案的可行性,实现多源配电网黑启动序列的有效性评估及方案优化。以改进的IEEE 33节点配电系统作为仿真算例,结果可以验证所提方法的有效性和创新性。

“电子工艺实习”课程教学改革与探索

为解决传统“电子工艺实习”课程教学内容和教学模式单一的问题,自上而下对“电子工艺实习”课程教学进行重新布局,设计巩固与电子学科联系、建立与机械及控制学科联系的学科交叉融合的教学内容,构建课内与课外相结合的项目驱动式教学模式,采用软硬件结合的课程教学平台,有助于建立起一整套多元化、立体化、层次化的“电子工艺实习”课程教学体系,对于培养学生的实践动手能力与创新能力具有重要意义。

基于虚拟调速器的多端直流虚拟同步机控制策略

近年来,新能源渗透率快速增加,由于其并网逆变器无旋转惯性,随着电网电力电子化程度逐步加深,电力系统的整体惯性有所降低,使电网承受扰动的能力下降。针对连接海上风电场的多端柔性直流输电系统（voltage source converter based multi-terminal high voltage direct current system,VSC-MTDC）,提出了一套基于虚拟调速器的虚拟同步机控制策略（virtual governor based virtual synchronous generator,VGVSG）。首先,以VSC-MTDC系统的下垂控制策略为基础,设计了虚拟同步调速器模块,构建了具有惯性响应和一次调频能力的虚拟同步机控制策略。接着,通过VGVSG的二阶数学模型对所提的控制策略进行了稳定性分析,并针对虚拟惯性系数等重要控制器参数给出了详细的整定方法。最后,基于DIgSIENT/PowerFactory电力系统仿真软件搭建了四端VSC-MTDC系统进行仿真,通过两个仿真案例验证了所提控制策略的有效性。

基于Kalman滤波的持续卫星时间同步攻击防护方法

随着网络空间对抗加剧,借助全球卫星导航系统进行的网络攻击已发展成为现实威胁。慢速持续型卫星时间同步攻击可绕过电力时间同步系统中卫星时钟异常检测机制,诱骗被授时设备输出错误时间信息,再借助电力系统工作机制达成攻击破坏后果。提出了一种基于Kalman滤波的持续卫星时间同步攻击防护方法。首先构建了考虑持续时间干扰的Kalman滤波卫星授时模型;然后利用能量泛函正则化最优化估算恶意攻击下被授时设备的时钟偏差;最后根据所构建的补偿模型对钟差进行补偿、实现遭攻击条件下的精准时间同步。仿真结果表明,该方法可有效防范慢速持续型卫星时间同步攻击对电力时间同步系统的影响。

用户充电选择对电网充电调度的影响

电动汽车充电负荷作为可调度负荷,可减小负荷高峰期的供电压力,提高负荷低谷时的机组利用率,提高电网的经济运行水平,其优化调度对电网意义重大。基于部分电动汽车用户实际中不接受电网调度的事实,以所有电动汽车用户的充电成本之和最小、电网负荷方差最小为目标,以用户充电需求等为约束,建立了电动汽车负荷的多目标优化调度模型。模型在保证用户充电获益的同时优化电网运行。采用改进粒子群算法求解模型,仿真结果表明,用户充电选择将影响充电调度方案、用户经济性和电网运行安全。在充电调度中,需要考虑用户的充电选择。

基于信息物理接口矩阵的IEC61850变电站自动化系统可靠性分析

随着电力系统通信控制网络和物理设备网络交互的加深,基于信息物理融合发展的变电站自动化系统的综合可靠性问题亟待研究。以IEC61850实际变电站自动化系统为例,基于变电站主接线建立其信息物理融合框架,在该框架下将信息层保护元件对物理层主要设备的影响进行分类,提出用信息物理接口矩阵表征故障传播类别的概率。考虑信息层的影响,建立变电站自动化系统可靠性分析方法,以实际变电站为算例进行了可靠性计算分析,验证了所提方法的正确性。结合算例进一步分析可靠性指标,结果表明信息层故障将明显增大系统的故障损失,而对系统连锁故障风险的影响相对较小。针对信息传输延时进行灵敏度分析,结果表明负荷点期望缺供电力的变化幅度随过程总线传输延迟率的增加而显著提升。

坦桑尼亚莫罗戈罗地区班巴拉维石墨矿床地质特征及找矿标志

班巴拉维石墨矿位于坦桑尼亚克拉通东部的乌萨迦兰造山带内,区域地层变形变质作用强烈。矿区内已发现12条石墨矿带,圈定了16个石墨矿体,估算石墨矿物量超过300万吨,矿床规模达到大型。该矿床类型为沉积变质型矿床,赋矿岩石为元古代乌萨迦兰超群鲁匡古勒组特戈特罗段变质岩,矿石类型为含石墨的片麻岩型,工业类型为粗大鳞片状晶质石墨矿石。本文为探寻适合莫罗戈罗地区的石墨矿勘查方法,通过分析含矿岩系、矿体、矿石及矿体激电异常等矿床地质特征,总结了班巴拉维石墨矿的矿床成因、成矿模式和找矿标志,认为"矿化露头调查+激电剖面测量+钻探深部查证"等技术手段相结合在晶质石墨矿床勘查中能起到良好的找矿效果,论文研究可为相似成矿带石墨矿勘查及同类型矿床找矿提供借鉴作用。

基于网络拓扑有向遍历的配电网故障快速恢复方法

配电网故障恢复是配电网自动化最重要的功能之一,旨在快速且最大化恢复非故障失电区。为此,提出一种基于网络拓扑有向遍历的配电网故障恢复方法,利用网络拓扑分层划分特定网络的自愈单元组,再根据自愈单元的基本环路矩阵确定非故障失电区范围和复电方式。对于可通过网络重构恢复的情况,先利用启发式规则闭合满足条件的联络开关恢复非故障失电区供电,再通过网络分层判断各层支路的载流情况,交换最小自愈单元内所有满足条件的联络开关与分段开关状态,若依然存在线路过载则对非故障失电区进行切负荷操作。以84节点系统作为算例对该方法的有效性进行验证,结果表明该方法较现有主流故障恢复算法耗时更少且开关动作次数更少。

基于流形理论与L1+L2约束的智能电网故障定位

现有的故障定位算法只能适应于小数据样本并且对于数据的依赖程度高。若数据中存在异常数据会带来较大的定位误差,且故障区域与故障位置需要分别进行求解。采用流行学习方法对智能电网中全局信息进行数据提取,充分利用了高维数据中包含的故障信息,并构造了故障区域与故障位置相统一的模型,通过L1+L2约束摆脱了对数据的依赖。算法中的参数统一采用Adagard方法进行学习,自动调节学习效率,提高参数学习的准确度和速度。最后,在PSCAD中搭建IEEE39节点模型,并在不同的场景下对算法的鲁棒性和定位精度进行了验证。

坦桑尼亚班巴拉维石墨矿与中国典型地区石墨矿对比研究

班巴拉维石墨矿位于坦桑尼亚中东部的莫罗戈罗—多多马石墨成矿带上,其含矿岩性为古元古代乌萨迦兰超群鲁匡古勒组的石墨黑云斜长片麻岩。矿区内共发现13个石墨矿体,呈层状、似层状近南北向展布,倾角11°~45°。其中Ⅴ号、Ⅸ号石墨矿体为该矿区的主矿体,在矿区南部共圈定(333)+(334)?类石墨矿石量约3807.20万t,石墨矿物量约237.37万t。通过班巴拉维石墨矿研究及与中国典型地区石墨矿对比,发现它们在矿床地质特征、变质特征、成矿时代、炭质来源、矿体及矿石类型特征、岩石地球化学特征等方面具有相似性,进一步证明班巴拉维石墨矿属于区域变质型石墨矿床。

多源配网主动孤岛恢复过程电压频率波动的平抑方法

多源配网主动孤岛恢复是极端条件下保障关键负荷供电的重要手段,有利于提高配电网的供电可靠性.主动孤岛恢复过程中存在负载和分布式电源组网瞬间产生暂态电压、频率波动的问题,影响孤岛安全稳定运行,严重时还会出现组网失败.为此,考虑储能系统功率响应的快速性,建立基于储能控制的主动孤岛动态组网电压、频率波动平抑模型,设计电压电流双环前馈扰动补偿控制系统,提出改进双环控制的储能系统矢量控制方法,解决了传统V/f控制电压偏移和电压波动过大问题.依据黑启动原则,利用MATLAB/Simulink软件搭建不同控制方式下的仿真模型,仿真结果表明:相较于采用传统V/f控制,基于矢量法的改进双环控制具有较强的抗干扰能力,能够明显改善孤岛黑启动自组网过程和孤岛并入主网瞬间的电压及频率波动,提高系统的动态响应性能.

基于支持向量机和长短期记忆网络的暂态功角稳定预测方法

为实现暂态功角稳定性及功角轨迹的预测,提出一种支持向量机(SVM)与长短期记忆(LSTM)网络相结合的预测方法。根据系统动态特性构造暂态特征变量,采用SVM训练暂态稳定性分类器,对暂态稳定进行初步评估;利用LSTM网络对分类器评估的失稳样本进行发电机功角轨迹预测,提前发现失稳机组,减少误判样本数。通过IEEE 10机39节点系统产生训练样本并对所提方法进行测试,结果验证了所提方法的快速性和精确性。