特定攻击场景下源网荷系统恶意攻击关联分析方法

充分利用网络信息与电气侧信息,提高恶意攻击事件识别的自适应能力和自动化程度是电网应对网络安全威胁的关键。提出了特定攻击场景下源网荷系统恶意攻击关联分析方法,首先,构建基于属性的多源事件融合模型,对信息侧与电气侧异常事件进行多源数据融合处理。其次,基于神经网络模型对融合后的事件进行训练,按照攻击场景分类。再次,结合电气侧异常事件,对遗传算法的初始化方案、选择算子、交叉遗传概率进行改进,基于分类结果,自动生成针对不同攻击场景的关联规则。接下来,通过时序、业务逻辑以及IP分类逐步减少待匹配事件数量,基于向量计算提高事件匹配速度,提出基于时序与业务逻辑的关联匹配算法,实现关联规则的高速匹配。最后,在源网荷仿真实验系统上验证了方法的有效性及适用性。该方法综合利用信息侧与电气侧异常事件,进一步提高对网络攻击的辨识精度,自动完成事件的分类和关联规则的生成,具有较大的工程应用价值。

考虑网络攻击影响的源网荷储系统风险评估

随着能源互联网技术的发展,电网调度正向“源网荷储”协同优化运行模式转变,系统利用能源优化配置、多能互补控制、大数据分析等先进技术,实现清洁能源高效利用、系统资源交互共享、电力需求响应等特性,由于物理设备与信息系统的深度耦合,针对其信息系统的网络攻击可能会导致物理故障。为了评估网络攻击对源网荷储系统的影响,从攻击者角度出发分析网络攻击的影响并建立改进的攻击图,采用频繁模式增长(FP-Growth)关联规则分析方法确定攻击路径;根据漏洞评估与贝叶斯定理确定攻击目标被成功攻击的概率,将源网荷储遭受网络攻击产生故障的概率乘以负荷损失量作为风险评估指标。分别对源网荷储系统中配电网断路器与分布式电源遭受网络攻击的场景进行风险定量评估,验证了所提方法的可行性与有效性。

基于改进粒子群优化算法的源网荷储系统容量配置研究

随着可再生能源技术的发展,源网荷储系统成为保证电力系统可靠性和稳定性的重要解决方案。合理的容量配置可优化投资成本、保证系统的供电可靠性并减少可再生能源的浪费,对提升系统性能和经济效益至关重要。提出了一种改进的粒子群优化(PSO)算法,结合可变惯性权重,增强算法的搜索能力和收敛速度,采用多目标优化,在保证供电可靠性、尽可能减少弃风弃光量的前提下,寻找投资成本最低的源荷储容量及功率配置方案。将所提算法应用于小岛源网荷储测试系统,并与典型优化算法进行比较。仿真结果表明,基于改进PSO算法的多目标优化方法不仅能够有效实现源网荷储系统的容量配置,而且收敛速度和解的质量都有显著提升,为电力系统规划和运行提供了一种新的优化工具。

源网荷储系统优化调度技术的应用研究

源网荷储系统优化调度技术已成为实现电力系统可持续发展和高效运行的关键,对于实现清洁能源转型、提高电力系统的效率具有重要意义。通过研究源网荷储系统的优化调度问题,提出源网荷储管理平台的技术架构和关键技术,即从线性规划模型、粒子群算法、遗传算法、模糊综合评判方法等方面剖析调度优化算法,平台通过数据采集与分析、实时调度方法、调度策略和调度优化算法等模块的协同配合,从而实现电力系统的高效和可靠运行。从清洁能源消纳、储能技术发展、智能化和自动化、协同调度和市场化等方面探讨源网荷储系统的发展方向与趋势,指出源网荷储系统未来将推动清洁能源的大规模消纳,提高电网的稳定性和经济性。

基于改进粒子群优化算法的源网荷储系统容量配置分析

为达到全面提升源网荷储系统容量配置水平的目标,文章在研究中将以改进粒子群优化算法为研究对象展开分析,在详细研究改进粒子群优化算法的数据计算流程、源网荷储系统容量配置的目标函数以及改进粒子群算法计算流程后,并说明了数据运算的相关约束函数,即运行成本最优化、安全效益最大化等。最后则将采用案例分析法,结合某新能源系统实际情况,总结了源网荷储系统容量配置方案的实现策略。最终系统仿真结果显示,本文提出的改进粒子群优化算法有较高的敏感度,可以实现风光储能配置最优化的目标,因此值得推广。

基于源网荷储协同控制系统稳控测试技术研究及应用

以某新型电力系统示范应用工程为切入点,介绍了该工程稳控系统的架构形式及系统各层级装置配置和控制策略;列出了各层级之间通信协议及方案,并结合通信方案及策略设计了合理的测试方案及用例。通过搭建仿真实验平台,实现了稳控系统边界测试及自动测试,结果表明,自动测试系统明显提升了自动化程度、测试效率及测试的全面性,测试用例的可无限重复执行提升了发现小概率问题的几率。

大规模源网荷友好互动系统

大规模源网荷友好互动系统通过电源、电网及负荷三者之间的交互,对于保障电力系统功率动态平衡、提升电网运行安全等具有重要意义。首先介绍大规模源网荷友好互动系统的相关概念,然后重点阐述用户侧负荷管理终端升级建设的具体内容,最后以苏州地区实切负荷情况为例,验证了大规模源网荷友好互动系统的可靠性和安全性。

源网荷储系统监视运维精益化管理研究

镇江地调加强地区源网荷系统运维管理。在各层面、环节建章立制,明确了相关部门、单位的运维职责。部署建设省地两级大规模源网荷储监视及考核系统,满足源网荷系统日常监视、运维管理和统计考核分析的需要。

源网荷全景同步测量系统分布式主站的设计与实现

源网荷全景同步测量系统(full-view synchronized measurement system,SYMS)实现了对高比例电力电子化的新型电力系统的全方位实时检测。SYMS主站作为测量数据的接收与分析平台,其数据处理能力对保障SYMS稳定运行与应用效果具有重要意义。然而,由于数据类型多、装置数量激增、数据分析过程复杂,集中式架构的主站难以保证同步相量数据处理的实时性与可靠性。因此,本文提出一种适用于SYMS系统的分布式主站设计方法,并进行了实现。首先,该方法分析了SYMS不同测量装置的通信方式,提出并建立了基于开源相量数据集中器(open source phasor data concentrator,OpenPDC)的多源异类数据适配器,并设计实现了基于HAProxy的主站前置服务器的负载均衡集群;其次,针对主站数据在线分析延时高的问题,设计并开发了基于流处理框架的Storm适配多语言、多时间窗算法的分布式计算方式,进一步搭建了包含前置数据平台与在线应用平台的SYMS分布式主站。实际系统测试结果表明,与集中式架构相比,所提架构在实际运行中可有效均衡负载,利用分布式方式提高运算速度,针对多类型实时测量数据具有更强的并发处理能力与更短的处理延时,并有效监测系统的异常状态,可为新型电力系统特性分析、建模、闭环控制等应用提供数据基础与应用平台。

考虑独立型源网荷储一体化系统成本的峰谷电价优化模型

为解决用电尖峰负荷不断提升、能源电力保供困难等问题,我国正在积极推动峰谷分时电价引导用户削峰填谷。合理设置用户侧峰谷电价有利于保障独立型源网荷储一体化项目的基本收益。采用调整峰谷电价的方法对该类项目进行成本疏导,既可以完善用户侧峰谷分时电价,又可以促进该类项目的发展。基于峰谷电价信号,建立了该系统进行柔性负荷激励响应和绿证交易的典型日经济效益模型;在兼顾其他用户及电网效益的基础上,以保障系统经济效益为目标,对用户侧峰谷电价提出了优化方法。算例分析表明,重新测算的峰谷电价使夏季典型日成本削减136.87万元,并在冬季典型日盈利9.17万元;此外,峰谷电价使一般工商业的整体最大净负荷减少近1%,净负荷峰谷差减少近2%。

面向清洁低碳的源网荷储一体化系统调度运行研究展望

在当前社会经济发展过程中,越来越关注清洁低碳能源的有效应用,由此使清洁可再生能源得到越来越广泛的应用。在这样的背景之下,需要更有效关注低碳清洁能源的源网荷储一体化系统建设,通过该系统的有效作用,并且在调度运行方面进行有效加强,这样可以使我国清洁能源开发和能源供应体系建设有必要保障,同时确保我国能源问题得到更切实缓解,为促进社会经济的良性发展提供必要支持。基于此,本文重点综述面向清洁低碳的源网荷储一体化系统调度运行研究展望。

源网荷实时交互异常检测技术研究

源网荷系统是涉及发电、输电和用电的互动系统,在管理薄弱的用户侧,出现了针对用户侧不可控的智能负荷控制终端设备的多种恶意攻击。为有效发现源网荷系统的交互异常,首先对源网荷系统的安全需求进行分析。然后基于源网荷系统具有“状态有限”和“行为有限”的特点,借助单类支持向量机,提出了单类支持向量机OCSVM技术。实现了源网荷实时交互过程的正常数据和异常数据进行二分类,同时识别出了源网荷系统中的未知攻击或异常。为了验证OCSVM技术的可行性和有效性,在源网荷仿真实验系统上进行了验证。实验结果表明,在样本训练上OCSVM只需要一类样本就可以训练异常检测模型,对噪声样本数据具有鲁棒性,很好地满足了源网荷系统数据具有较明显的数据不平衡特点,相比SVM等算法具有更高的准确率。

计及需求响应的源—网—荷—储协调优化调度研究

“双碳”背景下规模化新能源接入系统,为提高电网安全稳定运行能力,提出了一种计及需求响应的源—网—荷—储协调优化调度模型。首先,对需求响应机理进行分析,并在此基础上建立了基于机会约束的源—网—荷—储协调优化调度模型,该模型充分考虑了新能源随机性给系统带来的影响。其次,采用基于半不变量法和原对偶内点法的启发式迭代算法求解所建立模型。最后,在IEEE 118节点系统上测试分析,结果表明需求响应可以提升新能源消纳能力和达到“削峰填谷”的效果。

基于PSO-ELM的可植入UPQC的“源-网-荷-储”系统最优控制策略

针对传统“源-网-荷-储”(source network load storage,SNLS)系统的可再生能源渗透率低及电能质量差等问题,提出了一种可植入统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)的SNLS系统最优控制方案。该方案通过基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)的极限学习机(extreme learning machine,ELM)方法实现。在多目标优化运行方案中:第一个优化目标为最大化光伏阵列发电量;第二、三个优化目标分别为最小化负荷电压偏差和最大化网侧功率因数;第四个优化目标则为最大化变换器的利用率。由于多目标优化问题不易实时求解,提出了一种基于优化目标优先权顺序的分层优化思想,将多目标优化问题简化为若干个单目标优化问题。然后,通过将求解的所有最优解集训练为PSO-ELM代理模型,以实现所提策略的快速精确执行。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性。算例表明所提策略可提升可再生能源的消纳率与系统变换器的利用率,并优化电能质量。

高载能负荷参与消纳弃风/弃光控制系统实现方法

随着可再生能源的高速开发,受电网输/配电能力、电网安全约束以及负荷不平衡增长等情况制约,出现了大量弃风限电现象,同时企业因电价成本高昂导致经济效益低下。文章在研究高载能负荷互动响应潜力的基础上,首次提出了基于调度自动化系统的高载能负荷参与消纳电网弃风/弃光电能的荷—网—源协调控制系统的实现方法。

一种电力工控网络指令异常分析方法

随着全球能源互联网建设、特高压电网及分布式能源的蓬勃发展,电动汽车、可控用户等带“源”、“荷”双重特征的新型负荷不断涌现,在网-荷互动背景下,电力工控网络存在层级多、种类多、监视控制的信息交互频繁等特点,各类运行信息和控制指令在采集、传输、触发过程中存在被窃听、篡改、中断等风险。该文提出一种电力工控网络指令异常的分析方法,针对104规约的规范格式和业务指令特征对协议进行解析,通过孤立森林算法实现对工控网络指令级异常特征的挖掘。实验证明了该文方法的有效性。

基于图计算的源网荷储协同运行关键技术研究进展与展望

归纳了新型电力系统中源、网、荷、储、碳、气六要素的新形态,详细阐述了六者之间的关联关系,并分析了三级源网荷储一体化系统的可控资源和职责。通过提出组织和拓扑动态分析相结合的源网荷储分层分区平衡聚合机制,为相关应用的研发方向提供了新的视角。在上述分析的基础上,基于图数据库模型强大的构建能力和图计算卓越的并行性能,提出了源网荷储碳气系统一体化时空图建模技术,结合图数据库的最新研究进展,介绍基于源网荷储碳气时空一张图的图计算平台的组成,并展望了图计算平台在新型电力系统中的广泛应用前景。所提出的研究成果能够实现对电力系统各环节的实时监控与优化管理,提高电力系统的运行效率和可再生能源的利用率,为实现智能电网管理和低碳化目标提供了有力支持,为未来电力系统的建设和发展指明了方向。

同里综合能源服务中心工程

针对同里新能源小镇能源综合转换效率不高、能源数字化程度较低的问题,围绕能源供给、能源配置、能源消费、能源服务四个领域,实施能源转型“再电气化”,通过消纳本地可再生能源和引入区外清洁能源的方式,运用交直流微网路由器等11项世界首台首套项目,构建了“以清洁为方向、以电为核心、以电网为平台、以电能替代为重点”的能源体系,与传统能源结构相比,综合能源效率提升18个百分点,研究成果创新性强。

灰色马尔科夫链在低压光伏弃电量统计中的应用

低压分布式光伏的弃电量作为区域划分和储能容量配置的重要评判依据,长期以来无法准确计算。从源网荷储系统入手,建立基于灰色马尔科夫链的低压分布式光伏弃电量统计模型,利用“天气+时间”双重场景构建状态转移矩阵,对低压分布式光伏弃电量进行统计。测试结果表明,所提方法可以较为准确地获得低压分布式光伏弃电量数据,并可将最大误差控制在5%以内,具有一定的推广价值。

江苏电力需求响应的探索和实践

需求响应是调节电力供需矛盾、维持电网安全稳定运行的有效方法。近年来,江苏适应国家电力体制改革和电网发展的需要,积极推进需求响应相关理论和技术的研究,并全面开展需求响应实践,取得了一定的成绩。从江苏电网的发展现状和需求出发,总结了江苏需求响应工作的经验,就江苏当前电网特殊形势下的需求响应实践历程和商业模式进行了详细论述。最后,提出了江苏地区进一步开展需求响应的设想与展望,为国内需求响应的研究和发展提供借鉴和参考。