考虑热舒适度的居民空调负荷调控潜力差异化评估

居民空调负荷是电力系统重要的灵活性资源,评估其调控潜力有助于负荷高效管理,促进节能减排。然而,受资金成本、数据存储和隐私保护等因素制约,居民空调状态及参数难以直接测量,差异化评估不同居民空调负荷的调控潜力存在困难。此外,居民使用空调是为了满足自身的热舒适度要求。若评估空调负荷调控潜力时忽视热舒适度限制,将导致评估值过高,降低负荷管理策略的有效性。因此,提出一种考虑热舒适度的居民空调负荷调控潜力差异化评估方法。该方法首先建立居民热舒适度及空调热动力学模型,提取影响居民热舒适度和空调负荷的关键参数;然后,利用隐马尔可夫模型和维特比算法辨识空调状态及参数;在此基础上,计算不同居民热舒适度可接受范围内的空调负荷调控潜力。基于真实居民负荷数据的算例分析表明,所提方法能够准确辨识居民空调状态并有效评估满足居民热舒适度要求的空调负荷调控潜力。

基于量测数据补全的有源配电网电压优化技术

有源配电网由于分布式新能源影响,电压存在越限的风险,但配电网实时量测仅可部分观测,优化问题无法求解。针对这个问题,提出了一种基于量测数据补全的有源配电网电压优化技术。在仅能获得部分节点实时量测的状态下,采用增强生成对抗网络补全算法,得到完整的配电网量测数据。根据补全的实时数据,计及补全误差,设计电压误差修正模型,修正优化电压目标,在电压越限时对配电网电压进行优化,提高电压质量。通过IEEE 33节点算例验证了所提方法相对于生成对抗网络在部分实时观测的情况下能够高精度补全缺失量测数据,降低电压波动,提高配电网运行的稳定性。

计及云边协同的园区综合能源系统双层能量优化

深入挖掘园区综合能源系统内部多能耦合利用以及综合需求响应潜力,对系统内灵活性资源进行储能化建模,并将虚拟储能资源按照参与优化调度的时间尺度进行划分,提出了日前、日内2个阶段的园区综合能源系统优化调度方法,在日前阶段建立了热电协同优化模型,在日内阶段基于日前调度结果建立了电功率快速调整模型。进一步地,为充分发挥综合能源系统中各园区资源的时空互补优势,从多时间尺度、多主体角度提出适用于实时阶段的计及云边协同的综合能源系统双层能量优化方法。基于各园区可再生能源发电和电负荷的最新预测结果,在能量管理云平台建立了满足系统整体运行经济性目标的实时能量优化模型,在边缘控制器利用模型预测控制方法建立了以日内优化结果为参考值的精细化调控模型,并采用交替方向乘子法求解,以实现园区自身利益与综合能源系统总体效益的均衡。仿真结果表明,通过园区间联络线的传输功率协调以及电储能、动态可控负荷的辅助调用,可有效平抑可再生能源出力和电负荷需求的实时波动,提高系统整体运行调控的鲁棒性与有效性。

数据驱动的配电网电压灵敏度感知方法

电压灵敏度是配电网一个重要的电气参数,但配电网拓扑关系不明、线路参数未知、实时量测缺失等问题给灵敏度计算带来了困难。为了解决以上问题,提出了一种数据驱动的配电网电压灵敏度感知方法。首先,基于历史数据通过广义回归神经网络(generalizedregressionneuralnetwork,GRNN)拟合注入功率和电压的映射关系,并通过模式搜索法优化光滑因子取值;其次,在配电网不同的运行状态下得到若干组注入功率和电压的微小变化量集合,通过最小二乘法拟合得到该状态下的电压灵敏度矩阵;最后,考虑到实时量测不全,离线计算电压灵敏度,通过支持向量机(support vector machines,SVM)拟合部分关键量测和电压灵敏度的映射关系,并通过仿真算例验证了该策略的有效性。

考虑多类型分布式电源和负荷不确定性的主动配电网区间状态估计

分布式电源的间歇性发电并网、电动汽车的随机充电以及智能量测装置的量测误差等使得主动配电网状态估计结果需要考虑更多的不确定因素。在利用区间数对系统量测不确定性予以合理分析与定量描述的基础上,建立主动配电网三相区间状态估计模型。为能够精确求出系统状态估计结果,提出基于迭代运算的线性规划算法对所建立的主动配电网三相区间状态估计模型进行求解,并结合稀疏矩阵技术进一步提高算法的求解速度。对修改的IEEE 123节点算例进行测试分析,与现有非线性区间优化求解方法和蒙特卡洛抽样方法进行比较,结果表明所提方法在估计精度以及计算效率方面均具有一定的优势。以区间数形式对网络中不确定物理量进行刻画与建模后,采用状态估计程序得到的计算结果也会呈现出区间形式,由此可为调度人员提供更加直观的系统状态量上下界信息。

孤岛型微电网分布式二次调节策略及通信拓扑优化

由于线路阻抗分布不均,基于下垂控制的孤岛型微电网需要引入二次调节手段以实现电压及功率的优化控制。传统的二次调节常通过微电网中心控制器(MGCC)实现,但由于存在中心节点,系统的可靠性及可扩展性差。本文提出了一种基于对等稀疏网络的分布式二次调节策略,该策略利用离散一致性算法,仅通过与邻居节点间的有限通信实现分布式单元功率均分及系统平均电压的调节。由于控制节点间完全对等,不存在中心控制器,增加了控制的可靠性及灵活性。利用Matlab/Simulink搭建孤岛型微电网,在JADE平台上开发分布式二次调节策略,联合仿真所提策略的有效性,并与已有集中式、自治式策略进行对比。详细分析通信延时对策略的影响,对通信网络拓扑结构进行多目标优化,根据延时的抗干扰能力选择最优拓扑结构。

三相不平衡有源配电网鲁棒动态重构

考虑配电网的三相不平衡运行和注入功率不确定性可以提高网络重构方案的优化效果和应用价值。首先,对考虑不确定性的分布式电源和负荷注入功率进行仿射数建模,划分重构时段,以有功网损最优为目标函数,基于三相Distflow潮流方程建立含不确定性预算的配电网两阶段鲁棒动态重构数学模型。为高效求解该模型,引入最佳等距分段线性逼近法对模型进行精度可控的线性松弛,并使用列约束生产算法迭代求解。采用标准化配电测试系统验证所提鲁棒动态重构模型的可行性和有效性,通过控制不确定性预算可进一步调节重构方案的保守性和鲁棒性。

计及不确定时滞的有源配电网无功电压鲁棒控制

受外界环境影响,分布式光伏出力具有波动性、不确定性且难以预测,其高渗透接入会带来局部过电压问题,同时其分散化接入的方式进一步加大了控制的难度。因此,该文提出了一种计及不确定时滞的有源配电网无功电压鲁棒控制方法,该方法充分利用光伏的无功调节能力,解决含多种不确定性因素的配电网局部过电压问题;首先,采用含光伏和负荷出力不确定性的多胞体模型设计H∞电压鲁棒控制器,实现对电压越限的抑制;其次,构建不确定时滞补偿模型来解决通信延迟和闭环控制带来的控制滞后性问题;最后,在Matlab/Simulink中搭建PG&E 69节点仿真模型并进行算例分析,验证所提控制方法可适应有源配电网运行状态变化,提高配电网控制的快速性和有效性。

区域分布式电源集群监控系统

为了更好地管理分布式电源的运行,增强与配电网的友好互动能力,提高分布式电源并网运行后配电网的安全性和经济性,研发了一套区域分布式电源集群自动监控系统。提出了区域分布式电源集群监控系统的结构设计和功能体系,设计开发了系统的关键功能(集群划分、多目标优化、集群控制等),建立了分布式电源集群控制的多目标优化模型,并给出基于二阶锥的求解策略。基于实时数字仿真器(RTDS)构建了浙江杭湾工业园区某实际10kV馈线的网架,并以此为信源测试了系统在两种时间尺度下的运行情况,验证了系统的正确性和可靠性。

基于光伏与空调负荷协调优化的有源配电网经济调压策略

针对光伏电源接入配电网带来的电压越限问题,考虑空调负荷的调节潜力,提出一种基于光伏与空调负荷协调优化的有源配电网经济调压策略。首先,光伏与空调负荷根据自身利益建立各自调节量—调节成本模型;其次,集中控制器根据各用户的模型及潮流、网损等信息,以经济性为目标,优化分配各用户的实际调节量。将空调负荷的调节能力与光伏的调节能力协调配合,在实现电压调节的同时,减少或避免切除光伏的有功出力。仿真分析结果表明,所提策略在有效调节电压的同时,减少了网损,兼顾了光伏、空调负荷、负荷集中商及电网公司的利益,具有较高的经济性。

交直流配电网柔性多状态开关电压自适应控制策略

交直流配电网中受端弱交流配电网电压调节能力较弱,需要直流配电网提供功率支撑,而直流配电网受到自身和交流配电网的双重影响,导致直流电压偏差较大且低惯性特征更加明显。对此,文中引入柔性多状态开关(SNOP),并提出一种交直流电压自适应控制策略。首先,分析交流电网电压扰动对直流电压动态响应和惯性调节过程的影响机理,通过设计电压前馈控制方法有效抑制了扰动作用。其次,针对弱交流配电网调节能力不足的问题,设计自适应功率补偿控制方法,使得SNOP能够根据工作点处电压变化量自适应地补偿功率缺额,同时分析了该功率需求对于直流电压偏差的影响;在此基础上针对直流系统,综合考虑直流电压偏差与电压变化率设计了改进的自适应虚拟惯性控制方法,并分析主要控制参数变化对直流系统稳定性的影响,提升了直流系统惯性。最后,在MATLAB/Simulink中搭建交直流混合配电网仿真模型,验证了控制策略的有效性。

基于线性卡尔曼滤波器的三相锁频环设计

电网同步算法对提升并网控制器的性能有重要意义。该文基于线性卡尔曼滤波器提出一种三相锁频环技术(frequency-locked-loopbasedonlinearKalmanfilter,LKF-FLL),首先分析卡尔曼滤波器关于含直流偏置的电压畸变信号正交分解的有效性,分析表明当频率为已知量时可采用线性卡尔曼滤波器估计电网状态,包括频率、正/负序和直流偏置;接着针对基频观测采用三相锁频环,通过误差分析提出自适应三相锁频环结构;然后利用状态观测器的思想设计成本函数求取优化增益系数,逆推卡尔曼滤波参数,避免按照经验选取,最后通过和已有技术对比,显示所提三相锁频环在三相电压信号含直流偏置的畸变情况下的有效性和优越性,并通过仿真实验进行验证。

三相不平衡配电网不确定性分布式电源运行域仿射求解算法

高不确定性分布式电源(DG)的大量并网,给配电网安全、可靠运行带来了极大挑战。DG运行域可为DG的接入位置提供参考依据,并可实时监控配电网的运行安全,实现预警和预防性控制。提出了一种三相不平衡配电网中不确定性DG运行域的仿射求解算法。利用基于仿射算术的潮流计算求取节点电压关于DG出力不确定变量的近似线性表达式,综合考虑馈线容量、反向潮流以及电压表达式的安全范围等约束条件,构建三相不平衡配电网的DG运行域的优化求解模型,继而求取配电网中各DG的运行域边界。通过对改进的IEEE 123三相不平衡系统进行仿真,并与近似精确的仿真逼近法进行对比,验证了所提求解算法的准确性及高效性。

电压控制型并网逆变器瞬时功率降阶控制方法

电压控制型并网逆变器由于其特有的优点,如便于孤岛运行、可脱离锁相环、有利于提高电网稳定性等,受到越来越广泛的关注。针对电压控制型并网逆变器瞬时功率控制需求,文中提出了时间常数与功率幅度可自由调节的有功惯量支持控制与下垂控制。所提算法采用前馈与零极点消除的方式,将原有二阶有功控制系统降阶为一阶系统,从而有效改善了功率控制的动态响应,且由于前馈的引入,有效提高了系统的控制自由度,使得功率调节时间与功率-频率调节幅度可独立设计。实验结果表明所提控制方法可以实现具有良好动态性能的惯量支持及下垂控制。

锁频环的同步坐标系设计与小信号建模

锁频环(frequency-locked loop,FLL)作为一种常用电网同步方法,是分布式电源接口变流器并网控制重要环节。当前FLL一般实施于静止坐标系下,由于静止坐标系下电量为交流量,小信号模型难以建立,因而阻碍了FLL的发展。该文提出一种基于同步坐标系的锁频环技术(synchronous reference frame FLL,SRF-FLL),基于所提出的SRF-FLL,建立FLL误差动态系统,并给出全局稳定的李雅普诺夫证明。同时,基于小信号方法,分析SRF-FLL的动态特性,给出描述FLL误差传递过程的传递函数,并推导SRF-FLL相角变化、频率变化以及幅值变化的小信号线性传递函数,从而给出更为准确的FLL参数设计准则。最后,采用MATLAB/Simulink仿真及实验验证了所提SRF-FLL的有效性以及线性模型的正确性。

2017年国内水果市场形势分析与2018年展望

中国是世界水果生产和消费大国,水果在居民生活中扮演着十分重要的角色。2017年,中国各地水果在开花、坐果、生长期均未发生较严重的异常天气,全国水果丰收,部分地区水果产量增幅明显,全国水果市场供应充足,水果价格较往年略有上涨。需求方面,随着居民生活水平的提高,水果人均消费量显著提升,但消费结构不合理,进出口渠道单一等现象依旧存在。展望2018年,中国水果产业供给侧结构性改革将继续深入,同时也将面临生产"小年"等多种挑战。

2018年中国农产品市场分析及2019年展望

2018年中国农产品市场整体平稳运行,市场供给在结构调整中稳步增长,消费低位增长,贸易活跃,进口量继续增加,农产品价格整体上涨,蔬菜、猪肉等价格波动较大。展望未来,随着农业供给侧结构性改革继续推进,中国农业生产将稳健增长,农产品供给结构继续优化。农产品消费升级加快,贸易保持活跃,预计2019年农产品市场总体平稳运行,不排除部分品种价格波动较大。

中国农产品滞销舆情现状及展望

中国是农产品生产和消费大国,在过去的10多年中,农业生产总体保持较快发展,市场供需总体平衡,但仍有部分品种供过于求,暴露出农业生产中的一些问题。由于产销信息不对称、生产经营模式落后、产品价格波动频繁等原因,近两年国内农产品滞销现象频频发生,引发社会舆论广泛关注。以近两年中国农产品滞销网络舆情为视角,分析了滞销原因,并提出了未来发展思路。

近年中国蔬菜种植成本收益分析

改革开放以来,中国蔬菜产业总体保持较快发展,由供不应求到供需总体宽松,蔬菜市场体系逐步完善,但仍存在价格波动较大、菜农收益不稳定等问题。生产资料价格上涨、农村人力成本增加、小农生产和分散经营的生产结构、生产技术落后及产品附加值偏低等是造成菜农收益不稳定的主要因素。基于分析蔬菜种植成本及收益变动原因,提出了促进蔬菜产业变革和菜农增收的相关思路。

弱中心化的配电网市场交易机制、模型与技术实现

新一轮电力体制改革的进行推动了双边开放电力市场的发展,新结构下市场成员间的互动行为更加灵活多变。为引导市场成员理性报价,鼓励各成员间开展良性竞争,首先,构建了综合成员利益和系统网损的能量优化模型。其次,提出了弱中心化的新型市场机制,该机制设计了市场交易成员、框架和流程。在市场成员中,配电网系统运营商作为超级用户参与市场的监管工作,并与普通用户共同参与市场出清。普通用户在出清过程中可权衡利弊多次修改自身报价,还原了电力市场自由竞争、分散决策的特性。然后,利用交替方向乘子算法进行市场出清,市场成员间只需传递少量信息即可通过并行计算达到市场均衡,抑制了成本信息不对称引发的恶意报价行为。最后,针对所提交易机制设计了基于区块链技术的以太坊智能合约方案,通过算例和部署在以太坊私有链上的智能合约,验证了所提市场机制的有效性。