“人-车-桩-路-网”深度耦合下的配电网协同规划与运行优化

电动汽车(EV)作为连接交通电气化和电网清洁化的纽带和桥梁,可实现电力-交通-信息之间的深度耦合,形成电力-交通一体化的规划及运行架构。配电-交通融合系统(DTIS)中,EV充放电行为多时空动态交织、电能流-交通流-信息流深度融合、多利益主体动态博弈等大量不确定性因素使配电网的规划及运行优化的边界都将发生重大转变,但同时也给挖掘利用EV的移动储能特性和提升配电网灵活性带来了契机。为此,在分析“人-车-桩-路-网”深度耦合下配电网的形态演化特征基础上,剖析了新形态下配电网协同规划与运行优化所面临的新挑战,进而针对“人-车-桩-路-网”耦合下的EV灵活性建模、灵活域高效构建及预测、协同规划、运行优化4个方面关键技术展开讨论,并对相关技术问题的研究方向进行了展望。

基于热电解耦CCHP和综合需求响应协同优化的配电网韧性提升策略

针对灾后紧急恢复阶段,提出一种基于热电解耦燃气冷热电三联供(CCHP)和综合需求响应协同优化的配电网韧性提升策略。该策略在提升韧性的同时计及资源利用效能,通过刻画计及不确定性的冷热用户响应意愿曲线,得到其可用调温范围,并基于此提出衡量用户舒适度的温度偏离度指标,最终以停电周期内电负荷恢复价值量最大和冷热负荷温度偏离度最小为目标构建多目标优化模型,利用ε-约束模型将其转换为单目标模型进行求解。以IEEE-69电力系统与比利时20节点天然气网络耦合系统进行仿真模拟,验证策略的有效性。

基于多尺度分解的风火储协同调频控制策略

为提升风火两大主力电源对电网频率的主动支撑能力,提出一种基于多尺度分解的风火储协同调频控制策略。首先,考虑风火及储能参与电网调频时的不同响应时间尺度,提出基于小波包分解的频差指令多尺度分解方法及风火储分别响应中低高频差分量的互补匹配方案;提出适应火电调频响应特性的频差指令低频分量获取方法,发展考虑风电有功裕度和储能容量约束的风储出力自趋优调配方法,实现风火储与中低高频分量的精准对应;针对不同运行工况,提出基于调频裕度的风电场聚类分区方法及风力机有功功率智能调控方法,提升风电场对电网频率的主动支撑能力。仿真结果表明,所提策略能有效实现风火储联合参与一次调频,在满足约束的前提下,充分利用风储调频容量,有效改善系统频率特性。

计及动态能源价格和共享储能电站的多主体综合能源系统双层优化调度策略

可再生能源不确定性背景下,为协调综合能源运营商、电热负荷聚集商及共享储能电站之间的利益关系,提出一种电热综合动态定价机制,基于综合需求响应特性,引导电热负荷聚集商参与综合能源系统运营商优化,促进储能高效应用和新能源就地消纳,实现多利益主体互利共赢。以综合能源系统运营商为主体,以电热负荷聚集商和共享储能运营商为从体,构建一主多从的综合能源多运营主体系统优化模型。充分挖掘共享储能运营商的运行模式,包括充电、放电和提供备用等模式。采用CPLEX对主从博弈模型迭代求解,算例结果验证了模型及方法的有效性。

考虑主动配电网下多区域综合能源系统间电能交互的优化调度策略

碳达峰碳中和的背景下、主动配电网(active distribution network,ADN)下多主体间能源共享有助于消纳弃风弃光。但随着各微网内风机光伏容量日益增加,每日微网净负荷峰谷趋势变化明显。传统分时电价逐渐很难发挥对微网的削峰填谷作用。提出考虑主动配电网下多主体能源共享调度策略,以主动配电网向下级微网的售电收益减去向主网购电成本所得净收益最大为目标函数,充分考虑下级多微网在电网议价下以微网自身运行成本最低为目标的调度自主性,运用卡罗需-库恩-塔克(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)条件将下级多主体电能共享联盟运行成本最低的目标转化为上级目标的约束条件。引入KKT乘子,同时运用大M法对非线性约束进行线性化处理,提高模型求解速度。在MATLAB的Gurobi环境下,对连续的上下层耦合变量乘积进行离散化处理。最后,在IEEE33节点的主动配电网算例中验证所提模型的有效性。

基于电力公用信息模型的配电网储能优化配置

新型电力系统储能建设是提升分布式新能源消纳、改善电能质量的有效手段,现有储能规划研究未能充分利用实际配电自动化系统的可用信息,配置结果难以应用于实际电网。针对这一问题,提出了一种基于电力公用信息模型(CIM/e)的储能优化配置方法。首先,提出CIM/XML的数据解析方法,实现实际配电网的拓扑识别和潮流模型重构;其次,建立计及经济性与电能质量指标、内嵌潮流约束的储能优化配置模型,实现系统运行和规划的一体化设计,给出新增储能布点和容量的优化配置结果;最后,在中国南方地区两个不同电压等级的实际配电系统进行仿真实验,验证了所提方法的有效性。

基于多传感器信息融合的深基坑作业一体化监控系统设计

为提高深基坑一体化监控系统性能,提出基于多传感器信息融合的电力施工深基坑作业一体化监控系统。使用视频服务器和监控云台解码器为系统提供硬件支持,利用编码感知路由,计算监控数据传输的平均延时,通过设置监控信息传输延时的控制参数,融合处理深基坑作业一体化监控信息,结合深基坑作业一体化监控算法设计,实现电力施工深基坑作业一体化监控。测试结果表明系统可以保证作业正常运行,通过将告警推送最大时延和监控数据存储覆盖率分别控制在1 s以内和85%以上,使系统性能满足设计要求。

电力工程设计质量管理体系整合优化研究

分析当前电力工程设计质量管理现状,阐述了电力工程设计质量管理体系整合优化的理论基础,并对电力工程设计质量管理体系整合的框架进行了详细介绍,论文提出建立健全质量管理体系、强化过程控制与监督、加强设计人员培训与管理、改进信息技术应用以及注重客户反馈和持续改进5个实施策略。

浅谈电力系统中10kV智能配网的设计与应用

电力需求激增的过程中,为提高电力系统的供配电能力,必须转变原有的系统架构。10kV配网作为电力系统中的关键构成,为适应智能电网建设需求,设计人员需采用人工智能等新型技术,建成10kV智能配网,增强配网的运行可靠性,以高效、安全、稳定供电、配电。10kV智能配网建设取得了一定成效,未来需继续加大在这一方面的技术创新,以提高建设水平。基于此,本文重点分析了10kV智能配网的设计要点及应用策略,以期为实际工作提供参考与借鉴。

基于泛在电力物联网的配网用户用电信息安全采集方法

为解决常规配网用户用电信息采集方法性能不佳、用电信息完整性与准确性较差的问题,文中利用泛在电力物联网,提出了一种全新的用电信息安全采集方法。首先,利用电力物联网建立一个稳定、可靠的用电信息数据采集网络,为安全采集工作的开展奠定基础;然后确定数据源,选择用电信息数据采集设备,在用电信息采集网络中应用数据采集设备来实时、准确地获取配网用户的用电信息;最后,采用非对称加密算法对采集到的用电信息进行加密与解密处理,实现用电信息的安全传输与接收。实验结果表明,通过该方法,配网用户用电信息数据丢失率最高不超过0.5%,且相较于传统方法,该方法采集到的用电信息更加完整、准确。

电力行业数字化转型中的标准数据模型融合与创新

电力行业的数字化转型已成为推动行业发展的关键因素之一。标准化的数据模型在数字化转型中发挥着至关重要的作用,它们为信息交换、系统集成和业务创新奠定了基础。然而,当前电力领域存在着多种不同标准的数据模型,它们在各自领域具有一定优势,但也对数据交互、信息共享和系统集成带来了挑战。该文旨在探讨电力行业数字化转型中标准数据模型的融合与创新,通过分析现有模型的优势与局限性,提出了一种整合多模型的方法,以促进电力行业标准化数据模型的创新与应用。

“用电信息采集+配电自动化系统数据”支持下的电源点自动识别技术分析

基于用电信息采集和配电自动化系统数据的电源点自动识别技术,能够集中处理呈现数据信息,实现电源点与用户的双向溯源,辅助线变关系核查,保证线路工作质量。对此,为进一步加强电力企业基础数据管理,提高营配调贯通质量,文章以某电力公司系统建设和工作开展为研究对象,分析了用电信息采集与配电自动化系统数据的支持条件,并着重研究了“用电信息采集+配电自动化系统数据”支持下的电源点自动识别技术,以期为相关工作提供一定帮助。

智能配电网体系探讨

在了解国内外最新配电自动化技术的基础上,提出智能配电网SDG(Smart Distribution Grid)的概念及内涵,其利用现代电力电子技术、通信技术及网络技术等与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制等与供电部门的工作管理有机融合在一起,支持分布式电源接入的互动型网络。构造了智能配电网体系结构并辅以说明分析,将智能配电网结构分为主站层、子站层、终端层3个层次。详细分析了智能配电网的功能,包括故障诊断与恢复功能、仿真模拟功能、地理信息系统(GIS)管理功能以及负荷预测功能。对微网技术、通信技术、传感技术3项关键技术做了详细阐述。

信息电力与FACTS及DFACTS技术

信息社会对供电质量提出了新挑战 ,指出发展 FACTS及 DFACTS技术是满足信息电力要求的重要途径。在分析我国大区电网互联及其电压稳定、无功补偿问题的基础上 ,指出发展STATCOM应是我国 FACTS技术研究的主要方向 ,并阐述了 STATCOM研究的重点课题。同时指出在 DFACTS方面我国应加强系统化研究 ,主要内容包括 :电能质量问题对不同用户影响的试验研究、电能质量监测和评估技术。

变电检修管理一体化工作票研究

根据变电检修管理的实际情况,针对现时工作票软件相对独立性与变电管理系统连接不紧密的问题,提出基于变电检修管理一体化运行的工作票思路。在此基础上开发一种可视化的基于电气主接线图的工作票软件,实现与变电检修管理系统“无缝连接”,保证生产流程的顺畅以及生产的安全和准确。

基于公共信息模型的电力系统模型的拆分与合并

通过简单介绍IEC 61970标准的公共信息模型 (CIM)以及基于CIM/XML文件的互操作试验 ,阐明了将电力系统模型进行拆分和合并的意义 ,给出了基于CIM的电力系统模型拆分 /合并的原则和方法。规定拆分应以厂站为最小的拆分单位 ,拆分出的几个模型之间可以有关联和部分重叠 ,模型的信息不能丢失。根据对实际系统的测试 ,这种方法是可行的 。

智能配用电园区技术集成方案

面对分布式电源、分布式储能装置、电动汽车的规模化接入以及用户需求侧响应等新的边界条件,配用电园区的功能和业务逐步向交叉整合方向发展,而技术集成是实现上述目标的基础。介绍了智能配用电园区技术集成的总体研究思路,围绕设备与设备、设备与系统及系统与系统3个方面给出了具体的集成方法,探讨了园区集成的信息安全防护问题。该技术集成方案将在中新天津生态城得到应用。

基于分布式数据仓库的海洋动力环境立体监测信息服务研究

本文以海洋动力环境立体监测数据仓库及服务系统(MDSS)为例论述了一个贯穿数据层、信息层和服务层的多层次信息流平台,在数据层,设计了一个集成与应用众多监测平台的分布式数据仓库系统,在信息层,给出了信息共享的网络发布方案,在服务层,为了满足不同层次的需要设计实现了数据级和分析级两个级别的信息服务并对其进行了详尽的分析,最后给出了系统实现的典型界面和一个地波雷达数据分析的实例。

考虑配电网重构的区域综合能源系统最优混合潮流计算

随着热电联产系统、中央空调及燃气锅炉等单元的广泛使用,区域综合能源系统(ICES)中电力、天然气和热力系统的耦合和联系日益紧密。从"源—网—荷"全环节出发,提出了融合配电网重构的ICES最优混合潮流算法来对ICES进行优化调度。首先,基于能源集线器理论,构建了ICES中能量中心(EC)的数学模型。然后,考虑ICES中三相不平衡配电系统、燃气管网及EC的相关约束,以运行成本最小为目标,提出了融合配电网重构能力的ICES最优混合潮流模型及求解方法。最后,利用典型ICES算例系统测试结果表明,所述方法通过将配电网可重构网络拓扑这一灵活可控元素作为控制变量有效集成到ICES"源—网—荷"最优混合潮流算法中,进一步降低了ICES的运行成本。

考虑多种耦合单元的电气热联合系统潮流分布式计算方法

燃气轮机、燃气锅炉以及热电联产系统等耦合单元的广泛应用使电力系统、天然气系统和热力系统之间的联系日益紧密,而各网运行主体不同导致的可交互信息有限,又给全网潮流分布的计算带来挑战。该文模型计及热电联产系统、燃气轮机、燃气锅炉、压缩机、水泵等多种耦合单元,并重点考虑耦合单元位于电网、热网平衡节点的影响,提出在各网之间有限信息交互下的不同运行模式的潮流分布式顺序求解算法。通过对实际算例的求解,证明所提算法比牛顿–拉夫逊统一求解算法在收敛速度、精度方面更有优势。