考虑调节费用补偿的海水抽蓄优化定容策略

通过海上风电与海水抽蓄联合运行参与电网的调峰调度,可有效促进海上风电消纳,助力电网调峰,但需要进行海水抽蓄多目标优化定容研究,解决海水抽蓄成本回收问题以及多目标之间的主观偏好与客观冲突对优化决策的影响等关键问题。为此,本文提出了考虑调节费用补偿的海水抽蓄多目标优化定容方法,通过海水抽蓄调节费用双向补偿机制,保障抽蓄调节利益;考虑风电不确定性,计及风蓄联合出力跟踪电网负荷误差最小、海上风电运营效益最大和海水抽蓄收益最大,建立风蓄联合运行多目标优化模型,实现多主体利益共赢。以双向补偿电价、海水抽蓄上水库容量、海水抽蓄机组容量为优化决策变量,通过NSGA-Ⅱ方法优化得到Pareto前沿解集;通过K-means算法对Pareto前沿解集进行聚类作为备选方案;采用层次分析法-熵权法进行主、客观赋权;通过TOPSIS方法将备选方案与理想方案比较排序选出最优解。仿真算例结果验证了本文海水抽蓄优化定容方案能够兼顾新能源消纳效果与多主体利益共赢。

跟网型电化学储能虚拟惯性常数的常数化计算方法

在包含跟网型储能虚拟惯量控制的新型电力系统频率响应(SFR)建模应用中,跟网型储能的虚拟惯性常数具有时变特性,且无法聚合求解系统等效惯性常数,导致不能构建完整的SFR模型。基于此,提出了跟网型电化学储能虚拟惯性常数的常数化计算方法,通过计算具有等效惯性常数-能量支撑效果的常数化虚拟惯性常数,实现系统等效惯性常数的聚合求解。该方法根据能量变化关键节点和动态过程的约束条件,以及跟网型储能虚拟惯量响应的两阶段相异特征,建立了具有最相近能量变化的目标函数,以分段求解常数化虚拟惯性常数。最后,通过建立SFR模型,结合时域仿真法和相关评价指标验证了计算结果的精确性。

风电集群汇集的共享储能虚拟惯量补偿控制策略

针对大规模风电并网导致系统惯量削弱问题,提出风电集群汇集的共享储能虚拟惯量补偿控制策略。首先,计算风电集群惯量削弱量及共享储能电站的惯量补偿目标;然后,根据惯性响应的基本物理意义,定义储能装置的虚拟惯量;接着,探明其时变特性,求解储能虚拟惯量时域过程,确定储能电站以及各储能单元虚拟惯量补偿目标,提出各储能单元补偿目标动态设置控制参数的控制策略;最后,通过Matlab/Simulink仿真,验证了所提策略在不同储能配置容量、不同风电渗透率下均具有良好控制效果和适应性。

考虑极限诱导分岔的静态电压稳定域

随着高比例可再生能源在电力系统中的广泛应用,可再生能源的波动性和随机性对电力系统静态电压稳定评估带来挑战,电力系统静态电压稳定域(static voltage stability region,SVSR)可以全面分析和监测电力系统电压稳定性,其关键是快速准确地构建稳定域边界。针对传统连续潮流法和非线性规划法计算量大的问题,提出一种基于SVSR边界拓扑性质的SVSR边界构建优化模型,根据边界连续且光滑的性质,由已知边界点通过预测-校正方法直接计算相邻边界点。在此模型基础上提出一种极限诱导分岔识别方法,构建考虑极限诱导分岔的SVSR边界。最后通过算例分析验证了所提方法的可行性和准确性。

以专业学位研究生为本位的校企联合培养思考

新冠肺炎疫情、逆全球化背景下,中国社会经济发展处于一个重要的历史转折时期,企业科技发展迫切需要自力更生。作为企业科技发展和专业学位研究生培养的关键抓手,校企联合培养在新形势下也遇到了一些前所未有的阻碍。分析新形势下校企联合培养专业学位研究生过程中存在的问题,以新时代专业学位研究生为本位提出联合培养主体在制度和培养模式方面的有效措施,解决新时代校企联合培养专业学位研究生实践困难、企业项目与研究生培养要求矛盾、研究生科技服务能力不突出等问题,提高新时代专业学位研究生全方位能力。

中红外波段差分吸收检测气体池设计与实验

针对中红外波段差分吸收激光雷达探测性能标定的问题,设计并搭建了中红外波段差分吸收检测直通型气体池,以开展大气苯系物差分吸收光谱检测实验。以中红外带间级联激光器为光源,结合带间级联激光器的发射光束参数,设计了直通型气体池的结构参数和光学参数,测试了3187.0 nm和3235.3 nm波段的气体池透光特性和密封性能,并在此基础上,以苯为例开展了差分吸收激光雷达探测标定实验。结果表明,该气体池在测试波段的透光率大于85%,100 h的负气压减少约13 kPa,差分吸收光谱检测标定实验的相关系数为0.995,完全满足中红外波段差分吸收激光雷达的标定要求。

冲击荷载下岩石压剪破碎特征研究

为研究岩石受冲击后的压剪破碎特征,采用分离式霍普金森压杆系统和四种带倾角(0°、4°、8°及12°)的圆柱形倾斜试样开展了冲击断裂试验,同时采用高速相机获取倾斜试样动态破碎过程。研究表明:压剪荷载下岩石破碎随加载速度不同呈现三种典型破碎模式,分别为劈裂模式、局部压裂模式和完全破碎模式;直角试样的动态破坏过程以压缩破坏为主,倾斜试样的动态破坏过程以压缩剪切破坏为主。

复方嗜酸乳杆菌联合四联疗法治疗消化性溃疡安全性和有效性的Meta分析

目的:系统评价复方嗜酸乳杆菌联合四联疗法治疗消化性溃疡的安全性和有效性。方法:系统检索Embase、Cochrane Library、PubMed、Web of Science、维普资讯、中国知网、万方数据库(2010年1月~2023年4月),收集复方嗜酸乳杆菌联合四联疗法治疗消化性溃疡的随机对照试验(RCT);提取资料后采用Cochrane Risk of Bias tool进行文献质量评价,采用Revman 5.4软件进行Meta分析。结果:最终纳入8项RCT,共766例患者。从Meta分析结果上看,在标准四联疗法的基础上,联合复方嗜酸乳杆菌能提高总有效率(OR=4.95,95%CI=3.08~7.95,Z=6.60,P<0.00001),提高Hp根除率(OR=3.66,95%CI=2.35~5.68,Z=5.77,P<0.00001),降低恶心呕吐率(OR=0.54,95%CI=0.31~0.96,Z=2.09,P=0.04),降低总不良反应率(OR=0.31,95%CI=0.20~0.46,Z=5.54,P<0.00001),差异均有统计学意义。结论:对于幽门螺杆菌引起的消化性溃疡,复方嗜酸乳杆菌联合四联疗法的有效率高于标准四联疗法,可降低标准四联疗法的不良反应发生率,其中恶心呕吐不良反应发生率显著降低,安全性更好。

考虑频率约束及风电机组调频的风电穿透功率极限计算

随着风电渗透率持续增加以及虚拟惯性/一次调频控制技术逐步推广应用,准确计算风电穿透功率极限对于确保电网安全稳定运行和指导风电并网规划建设具有重要意义。为此,文中定量表征了风电场虚拟惯性响应特性,并采用传递函数模型表示风电场一次调频响应特性,进而建立了包含风电场、同步发电机组调频控制的电网等值转子摇摆方程,用于描述电力系统频率响应特性。在此基础上,以电网稳态频率偏差约束和频率变化率约束为边界条件,提出了风电穿透功率极限的解析求解方法。最后,通过IEEE 14节点系统算例验证了所提方法的精确性和有效性。

大规模双馈风电机组参与调频的电网自适应低频减载策略

大规模风电参与惯性控制和一次调频会对电网频率特性产生显著影响,而现有的低频减载方法尚未考虑该影响,可能引起频率轨迹失真和负荷切除不合理问题。鉴于此,以双馈型风电机组为例,研究将风电虚拟惯性响应时变特性参数和一次调频响应系统模型融入低频减载过程的方法,提出了改进低频减载策略和负荷切除决策模型。首先,通过求解含风电虚拟惯性响应的电网等效惯量(具有时变特性)、检测频率变化率,计算低频减载首轮起动时刻的实时功率缺额。然后,定量表征风电一次调频及负荷调节效应先抵消部分的实时功率缺额,剩余功率缺额则由自适应低频减载策略分批切除。最后,理论研究及算例分析结果表明,所提低频减载改进策略和模型能更客观地反映电网频率特性,负荷切除量明显更小,体现了大规模风电参与调频对低频减载的有益影响。

基于类噪声扰动的电网惯量常态化连续估计方法

精确估计惯量是客观评估电网频率安全稳定性的关键环节,现有方法主要基于有功–频率大扰动的离散事件,无法对电网惯量连续估计。鉴于此,该文研究利用有功–频率类噪声扰动信息连续估计电网惯量的方法。首先以区域为对象,将断面联络功率和区域内负荷扰动作为输入、频率扰动作为输出,应用输出误差(output error,OE)模型对区域惯量进行估计,进而对各区域合并求解全网等效惯量。提出数据分段、移动数据窗的处理方式,对多段类噪声输入的OE模型分范围选阶辨识,并剔除离群值,获取充足的惯量估计样本及其均值,减小随机扰动引起的辨识误差。最后通过算例系统验证所提方法和模型的有效性及精确性。

促进调峰的大规模风电调频备用容量动态配置策略

针对当前风电调频备用容量长期闲置、未充分服务于电网运行的问题,深化研究大规模风电调频备用容量优化配置方法,对于电网调频能力、风力发电经济性、电网调峰方面均具有重要影响。基于此,研究大规模风电参与一次调频的备用容量优化配置策略。根据日负荷预测曲线,在波峰时段设置较大调频基点功率、波谷时段设置较小基点功率,其他时段按照与波峰负荷比例设置基点功率,从而可在一日各时段配置风电调频动态备用容量;根据确定的各时段动态备用容量,求解基于转速控制或桨距控制一次调频策略的参考转速和参考桨距角,使风电机组在任意风速下(额定风速以上/下)动态调整一次调频备用容量。算例分析结果表明,在大规模风电并网场景中,所提策略不仅能保证电网调频需求,还能有效促进削峰填谷效果和提高风力发电经济性。

利用氢储能在含可再生能源系统容量配置综述

在“碳达峰”、“碳中和”和大规模新能源应用的背景下,氢储能具有清洁、大容量储存的特点,有助于提高新能源利用率和电力系统运行稳定,进一步减少碳排放,因此氢能源成为大力发展的未来能源之一。氢储能在容量配置以及经济性方面是现阶段研究的重点。文章以含氢储能微网的基本结构为例,介绍其各装置的数学模型以及相关研究进展,并详细介绍了氢储能和其他储能技术的特点以及应用;探究了目前在容量规划配置方面的现状,优化配置的相应优化目标和所存在的问题;对未来的创新和研究方向进行了分析与展望。低碳经济指标作为含氢储能新能源系统容量的经济优化评估将会成为“双碳”目标的研究重点。

含混合储能系统的独立直流微网协调控制策略

针对独立运行的多储能直流微网,为了减少蓄电池充放电次数和提高蓄电池间荷电状态的均衡速度及精度,提出了一种基于源荷功率差信号的直流微网混合储能控制策略。该策略在详细分析了直流微网工作模式的基础上,设置功率分层点作为超级电容和蓄电池工作切换依据,即超级电容和蓄电池分别优先工作在源荷功率差较小和较大的情况下,避免了蓄电池在源荷功率平衡点处频繁充放电切换。当多个蓄电池同时出力时,通过改进下垂控制,动态地增大均衡期间蓄电池间下垂系数差别,提升蓄电池荷电状态及负荷功率均衡速度和精度,避免部分蓄电池因荷电状态越限而提前退出运行。最后,在MATLAB/Simulink仿真软件上验证了所提控制策略可稳定运行在各种模式下,并具有较高的荷电状态均衡速度和精度。

基于主从博弈的多微电网储能容量优化配置

为了充分发挥价格杠杆在微电网储能配置中的作用,提升多微电网储能充放电的协调性,提出一种基于主从博弈的多微电网储能容量优化配置方法。配电网作为博弈主体,考虑价格杠杆对微电网储能充放电行为的影响,以配电网运行成本最低为目标对电价进行调整,下发给博弈从体。多微电网为博弈从体,考虑运行策略对容量规划的影响,以各微电网年化总成本最低为目标,建立微电网储能容量双层优化配置模型,确定对应电价下微电网的最优储能容量及运行策略。IEEE33节点系统算例分析表明,通过价格杠杆对微电网的储能容量进行优化配置后,既提高了微电网自身的收益,又减小了配电网的运行成本。

风电并网下的抽水蓄能鲁棒最优调频控制策略

针对短时风电功率波动及负荷波动给电力系统带来的一次调频问题,提出了风电并网系统下抽水蓄能机组的最优鲁棒调频控制方法。建立了以抽水蓄能机组为主要调频电源的电力系统整体状态空间方程,并以权重函数的形式将风电出力波动及负荷波动作为扰动变量将其一般鲁棒控制问题转换为最优鲁棒控制问题。运用混合秃鹫灰狼算法(mutation harris hawks optimization grey wolf optimizer,MHHOGWO)对反映风电出力波动特性和负荷波动特性加权矩阵参数选优,求解出以系统频率偏差最小的鲁棒控制器。仿真结果表明:所提方法能有效减小外部扰动对整个电力系统造成的频率偏差,抽水蓄能机组对短时外部功率波动的调节响应性能也得到提高。

基于改进SFR模型的含风电虚拟惯性/一次调频电力系统频率响应特性

文章利用等效虚拟惯性时间常数定量表征风电场惯性响应,采用传递函数模型描述风电场一次调频响应,结合再热式火电机组和水电机组的原动机-调速器模型,针对含多个风电场/火电机组/水电机组的电力系统提出了改进SFR解析计算等值模型,用于分析计算含风电虚拟惯性响应和一次调频的电网频率响应特性。仿真结果表明,改进SFR模型能更真实地反映含风电惯性/一次调频响应作用的电力系统频率特性,为客观评估高风电渗透率下的电力系统频率稳定运行状态提供了理论基础。

考虑光伏产消用户无功辅助服务的配电网优化调度

分布式光伏产消用户大量接入配电网,其并网逆变器无功功率控制的灵活性,使得产消用户的无功功率可作为良好的资源参与配电网无功电压优化。为此,在考虑产消用户提供无功辅助服务能力的基础上,提出了一种含产消用户群配电网双层优化模型。上层以配电网为主体,产消用户群为从体,建立“网–群”优化模型,主体针对自身经济效益制定有功及无功电价,引导从体优化有功和无功出力;下层以产消用户群为甲方,产消用户为乙方,计及有功和无功的耦合特性,甲方在设计合约条目中考虑乙方提供无功辅助服务的能力,基于合约理论建立“群–户”合约模型,激励乙方调动自身资源参与无功合约交易。通过搭建IEEE33节点系统进行算例分析,结果表明,所提方法能够充分挖掘产消用户的无功资源,实现资源优化配置,保障“网–群–户”各主体利益。

含风电虚拟惯性响应的新能源电力系统惯量估计

惯量精确估计是分析系统频率安全稳定的前提,而现有方法未能定量评估虚拟惯量对电网等效惯量的影响。鉴于此,文中提出一种含风电虚拟惯性响应的电力系统惯量估计方法。首先推导了含风电虚拟惯性响应的电力系统等效惯量理论表达式;其次利用同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)获取发电装置节点处的有功-频率数据,然后将发电装置的有功输出功率作为辨识模型输入、频率扰动作为输出,利用受控自回归(controlled autoregressive,CAR)模型以及含有遗忘因子的递推最小二乘(time-varying forgetting factor recursive least squares,TFF-RLS)算法对不同风电渗透率下的全网等效惯量进行评估;最后通过改进的IEEE-10机39节点系统验证所提方法的可行性与适用性。与传统辨识方法相比,文中所提方法估计的惯量精确性有所提高,适用于新能源电力系统时变惯量估计。

考虑电-气-热需求响应和阶梯式碳交易的综合能源系统低碳经济调度

为提高综合能源系统的能源利用率,进一步限制碳排放,使其实现低碳经济运行,提出一种基于需求侧响应和阶梯式碳交易机制的综合能源系统优化调度模型。首先,在需求侧考虑多元负荷灵活的响应能力构建含有电-气-热负荷的需求响应模型。其次,运用生命周期评估方法分析综合能源系统中不同能源链的碳轨迹,精确计算系统的总碳排量。最后,在综合能源系统中引入基于生命周期评估的阶梯式碳交易机制,构建以购能成本、碳交易成本、弃风成本最小为目标的优化调度模型,并调用CPLEX工具箱对4种典型场景下的总成本进行优化计算。结果表明,在阶梯式碳交易机制下,优化目标中考虑碳交易成本,引入需求响应使总成本减少了2.58%,碳排量下降了15.71%,在提高系统运行经济性的同时大幅度降低了碳排放量。