Evaluation of regional ionospheric grid model over China from dense GPS observations

The current global or regional ionospheric models have been established for monitoring the ionospheric variations. However, the spatial and temporal resolutions are not enough to describe total electron content（TEC） variations in small scales for China. In this paper, a regional ionospheric grid model（RIGM） with high spatial-temporal resolution（0.5 0.5 and 10-min interval） in China and surrounding areas is established based on spherical harmonics expansion from dense GPS measurements provided by Crustal Movement Observation Network of China（CMONOC） and the International GNSS Service（IGS）. The correlation coefficient between the estimated TEC from GPS and the ionosonde measurements is 0.97, and the root mean square（RMS） with respect to Center for Orbit Determination in Europe（CODE） Global Ionosphere Maps（GIMs） is 4.87 TECU. In addition, the impact of different spherical harmonics orders and degrees on TEC estimations are evaluated and the degree/order 6 is better. Moreover, effective ionospheric shell heights from300 km to 700 km are further assessed and the result indicates that 550 km is the most suitable for regional ionospheric modeling in China at solar maximum.

“Digital Region” in the Context of the “Grid Computing”

This paper is to construct a “digital local, regional, region” information framework based on the technology of “SIG” and its significance and application to the regional sustainable development evaluation system. First, the concept of the “grid computing” and “SIG” is interpreted and discussed, then the relationship between the “grid computing” and “digital region” is analyzed, and the framework of the “digital region” is put forward. Finally, the significance and application of “grid computing” to the “region sustainable development evaluation system” are discussed.

Research on Safety and Stability of Regional Power Grids to the Year 2020

The safety and stability study on Northeast, North, East, Northwest and Central China power grids had been carried out, which provided technical supports to planning design of regional power grids. By analyzing safety and stability under severe faults in regional power grids, revealed weaknesses on power grid configurations and measures for preventing from loss of stability were presented. In comparison of various schemes of power system safety and stability among parts of power grids, more than two recommended schemes can be chosen as reference in planning design for regional power grids. Considering the safety and stability control measures necessary for each power grids, it is believed the trunk networks of all power grids can fulfill the third criteria of Guideline for Power System Safety and Stability, while the weakness and predominated hydropower may deteriorate safety and stability of power grids. The power grid shall be regulated in line with the variation of boundary conditions.

Energy Conservation and Emissions Reduction: Experiences from Three Provincial Power Companies and One Regional Power Grid Company

Power industry is one of the key fields for energy conservation and emissions reduction (ECER) in China. In order to achieve the nation's overall energy consumption target and pollutant emission target set by the 11th Five-Year Plan, to build the resource-conservation and environment-friendly society during the 11th Five-Year Plan period (2006-2010), it is crucial to implement the policy of "Large (units) In and Small (units) Out (LISO)" (i.e., replacing small units with large ones) and accelerate the retirement of small thermal units. According to the statistics, the power industry has made a significant progress in SO2 emission reduction during the first half of 2007. Specifically, with 18.3% growth in power generation, the SO2 emission was reduced by 5.2% compared with the same period in 2006. By the end of July 2007, the retired small units have totaled 6950 MW, 85% of which belongs to the five major power generation groups such as Guodian and Huadian. In this article, the achievements and remaining issues in Henan, Jiangsu, Sichuan Power Companies and East China Grid Company were presented and discussed thoroughly.

Assessment of Selective Reduction Strategies over Northeastern Regions of Ohio Using a Photochemical Grid Model—A Case Study

This study is primarily focused on Cleveland-Akron-Lorain nonattainment area in northeastern Ohio. The base year 2002 considered in this study witnessed one of the worst cases of ozone pollution in this region with ozone values exceeding previous 8-hour ozone standards of 84 ppb. The photochemical modeling system CAMx was applied to compute relative reduction factors, which were used subsequently to scale the base year (2002) values at the ozone monitoring sites to estimate the ozone design values for the year 2009 in Cleveland area for different emissions reduction scenarios. The results disclose that the largest change in the 2009 ozone design values consequent to applying auxiliary emission control strategies is between 1 and 1.5 ppb, which still left certain counties in northeastern Ohio unable to demonstrate attainment. The results are important in the development of emission control strategies in today’s context with instillation of even more stringent ozone standards and potential future increases in ozone concentrations due to climate change.

基于Gridsearch-SVM梯形区域极点分类的故障诊断

针对一类线性定常系统,基于梯形区域极点配置,给出了执行器部件故障诊断的一种方法。首先,利用极点观测器,通过测量系统的状态,得到极点的动态信息;其次,根据模拟各通道执行器故障,实时采集闭环系统的极点信息,形成极点分类数据库;最后,利用支持向量机算法(Support Vector Machine,SVM)根据不同通道发生故障时极点所处位置不同,设计极点分类器,对极点进行分类,实现对系统的故障诊断。针对SVM中惩罚因子和核宽度系数需要依靠先验知识的缺陷,采用Grid search优化其参数,缩小寻优范围。仿真结果表明设计方案的可行性以及故障诊断的有效性。

基于双二阶滤波器的LCL型并网逆变器延时补偿方法

为了抑制LCL型滤波器的谐振尖峰,电容电流反馈有源阻尼被广泛应用于LCL型并网逆变器中。由于数字控制延时带来的不利影响,电容电流反馈有源阻尼的阻尼性能被严重削弱。负阻尼区域出现在f_(s)/6到f_(s)/2之间,减弱了并网逆变器的稳定性和对电网阻抗变化下的鲁棒性。在电容电流反馈通道上插入一个双二阶滤波器来补偿数字控制延时带来的相位滞后,正阻尼范围可以扩展到f_(s)/3,从而实现了对电网阻抗变化的高鲁棒性。选择了合适的离散化方法,分析了补偿后的系统稳定性。提出了一个详细的闭环参数设计流程,以获得良好的控制性能。最后,实验结果验证所提方法的有效性和参数设计流程的可行性。

基于Transformer视觉特征融合的图像描述方法

现有图像描述方法只利用区域型视觉特征生成描述语句,忽略了网格型视觉特征的重要性,并且均为两阶段方法,从而影响了图像描述的质量。针对该问题,提出一种基于Transformer视觉特征融合的端到端图像描述方法。首先,在特征提取阶段,利用视觉特征提取器提取出区域型视觉特征和网格型视觉特征;其次,在特征融合阶段,通过视觉特征融合模块对区域型视觉特征和网格型视觉特征进行拼接;最后,将所有的视觉特征送入语言生成器中以生成图像描述。该方法各部分均基于Transformer模型实现,实现了一阶段方法。在MS-COCO数据集上的实验结果表明,所提方法能够充分利用区域型视觉特征与网格型视觉特征的优势,BLEU-1、BLEU-4、METEOR、ROUGE-L、CIDEr、SPICE指标分别达到83.1%、41.5%、30.2%、60.1%、140.3%、23.9%,优于目前主流的图像描述方法,能够生成更加准确和丰富的描述语句。

基于CAMM和CLDAS的黄淮海冬小麦成熟期连阴雨时空特征

利用黄淮海地区2008—2023年的CLDAS数据和同期65个农业气象观测站的冬小麦花期、成熟期观测数据,订正机理性中国农业气象模式(CAMM)中发育模块(RAM)的参数,评估模式对冬小麦成熟期的模拟精度,而后重构格点化的历年成熟期日期,统计成熟期前6天后9天共16天的降水量和雨日数,随后基于连阴雨指标,研究连阴雨的时空分布特征。结果表明:(1)RAM模式对冬小麦成熟期具有较好的模拟能力,各站RMSE平均值为2.28±0.46 d,模拟值与实测值的R2为0.915。(2)黄淮海地区冬小麦成熟期降水量和雨日数均呈南北两端高中间低的空间分布格局,区域平均降水量为8.8~84.6 mm,平均值为31.9 mm,雨日数为1.0~9.1天,平均值为5.4天。(3)2008—2023年连阴雨灾害波动较大,其中2009、2013、2018和2023年较为严重,大致呈4~5年发生一次的周期性规律,且灾情呈加重的趋势。(4)连阴雨灾害在黄淮海地区北部很少发生,河北和山东交界处偶发,灾害高发重发区主要集中在河南省,尤其是郑州以南的驻马店和信阳一带最为严重,发生频率约为5年一遇,持续天数多在9天以上。

乡村振兴战略下农网综合效益评价模型研究

农村地区之间存在着显著的地区差异,为了指导农村电网投资,提出一种基于组合赋权和多属性边界逼近区域比较法(multi-attributive border approximation area comparison,MABAC)的差异化农网综合效益评价模型。首先,综合考虑农村地区差异及乡村振兴战略对农网发展的要求,从农网投资经济效益、供电能力、基础设施情况、地区发展带动、生产生活质量、清洁低碳发展等6个方面构建农网综合效益评价指标体系;其次,基于最小化主客观权重异质性原则构建基于图模型—熵权法的组合赋权模型,并引入MABAC方法用于解决农网综合效益评价问题;最后,通过算例分析验证了所提出模型的有效性。

基于历史天气的区域电网负荷预测

随着社会经济的迅速发展,人们对电能的需要日益增加,但是在电网运行中,常常会出现电力产能过剩或者不足的情况,为保证电力系统安全稳定、经济运行,就必须掌握各种区域电网负荷的变化规律和发展趋势。论文对重庆市区供电分公司供电区域电网中长期负荷进行预测,提出一种预测区域电网中长期负荷的方法,即一种基于前12个月历史天气条件和区域电网负荷关联关系的多元非线性拟合的特征参数因子曲线的中长期负荷预测方法,建立基于不同算法的多种预测模型,通过归一化处理,得到的区域电网中长期负荷预测的精度高,与实际区域电网负荷之间的误差小,对于区域电网中长期负荷预测分析具有重要参考利用价值。

风电富集地区电网动态等值建模

为了满足大规模风电并网下对地区电网进行详细仿真的需求,提出了一种适用于风电并网的地区电网等值方法。与聚焦于主网的传统动态等值不同,风电富集地区电网等值不仅要考察风电在地区电网中密集接入的特点,圈定各个风电场站影响范围,而且还要在边界节点上综合考虑外网的源、荷特性约束。所提方法可在保持稳态、暂态特性一致的前提下对外网进行大规模化简,实现地区电网的等值建模。首先,突破在风电场站接入点仅以短路比等电气强度指标来等效电网的传统方案,提出以节点残压来界定待研究区域与待等值外部区域;其次,考虑地区电网的拓扑约束对地区电网进行进一步化简;再次,考虑在边界节点上以等值同步发电机与复合负荷的组合形式构建外部系统的等值模型;最后,利用所提方法对实际风电富集地区电网进行了验证。仿真结果表明了所提等值方法的有效性。

面向高比例新能源消纳的地区电网柔性互联规划与运行技术综述

随着大规模新能源逐步渗透于不同电压等级的各级电网,地区电网呈现源荷分布不均、输变电设备容量紧张与过剩并存,新能源消纳严重受限。地区电网内部或之间中电压等级的互联新形态可有效降低输电升/降压冗余,分担主网架输送压力,具有广阔应用前景。对面向高比例新能源消纳的地区电网柔性互联规划与运行技术进行评述和展望。首先概述了高比例新能源消纳的地区电网新形态与新挑战;其次介绍了现有典型柔性互联技术;在此基础上,分别从规划和运行角度对地区电网的柔性互联技术进行评述,阐明新形态下地区电网亟需关注的关键问题、解决思路;最后,对现有研究不足进行总结和展望,为高比例新能源地区电网柔性互联规划与运行提供科学依据。

考虑多能互动的农村区域电网负荷预测方法

为应对煤改电及分布式电源规模化接入导致农村区域电网负荷预测复杂性提升的问题,本文提出一种考虑多能互动的农村区域电网负荷预测方法。首先,分析多能源信息耦合关系,提出农村区域多能信息横向和纵向交互的特征;其次,建立并行长短期记忆网络的多任务学习模型,支持多能源系统之间的横向交互分析;最后,以河北雄安农村区域电网进行验证,结果表明本文所提方法能够有效提高农村区域复杂场景下的预测精度。

基于可行域投影的多区域电力市场交易模型与算法研究

随着跨省输电规模日益扩大,跨省跨区间输电通道数目逐渐增加且耦合紧密,传统可用输电容量(available transmission capacity,ATC),无法反映省内安全约束对跨区输电功率范围的影响和区域联络线之间的耦合关系。基于可行域投影理论,提出了省间多通道联络线可传输功率安全域的概念,以及考虑省级发电情况、负荷特性和网络约束条件的省间多通道联络线安全域刻画方法,实现了对多联络线、大规模省间电力系统模型可行域的高效、精细刻画。提出了基于安全域的省间市场优化出清模式,既可满足省间市场出清目标需求,又可兼顾省内约束,并且实现了跨区域无迭代的高效协同运行。基于IEEE 39与IEEE 118节点的互联系统模拟了跨区电力交易,算例结果验证了所提模式的有效性。

不同空调冷热源对建筑碳排放量的影响分析

随着我国各项建筑节能标准的更新,对于建筑碳排放量控制的要求越来越高,而空调冷热源系统是影响建筑碳排放的重要因素,且随着能源结构优化,区域电网的碳排放因子明显降低,冷热源系统电气化将是碳约束下主要的发展方向。运用eQuest软件对不同类型空调冷热源系统的运行能耗和碳排放强度进行了动态模拟和定量分析,发现冷热源系统的能源利用形式和区域电网的碳排放因子与供暖空调系统的碳排放量密切相关,对冷热源系统选择起决定作用。

区域互联下不对称交流电网运行控制系统设计

电力系统内部的交流电在产生不对称故障之后,会直接导致换流站母线电压不平衡,系统内部出现的负序分量和零序分量会影响系统交流和直流谐波分布,进而影响电网的正常运行。为了进一步实现不对称交流电网的控制,设计了一种控制系统。系统硬件设计了锁相环控制器、电流环控制器、DSP控制器,锁相环控制器由相位鉴别、环路滤波和压控振荡三部分组成一个闭环。针对区域互联状况进行分析,确定谐波电压和谐波电流的传递规律,建立谐波分析程序和控制程序,通过矢量计算,对不对称交流电网电流进行运行控制。实验结果表明,所设计系统能够有效解决运行过程的输入量和输出量不均衡的问题,降低叠加放大状况,控制后电流和电压幅值波动为0,有效防止出现谐波不稳定现象。

2005—2021年区域和省级电网碳排放因子研究

区域和省级电网碳排放因子是企业用电间接碳排放核算的重要基础,但官方数据存在时间不连续和较长滞后的问题。文中采用国家发改委公布的区域和省级电网碳排放因子计算方法,对2005—2021年电网碳排放因子进行计算。通过对比官方数据,验证了计算结果准确性,深入研究电网碳排放因子的分布特征、变化趋势及其差异,并对两种电网碳排放因子进行应用场景分析。结果表明,区域电网碳排放因子的空间分布呈东北高、西南低,省级电网碳排放因子的空间分布呈东部高、中西部低,2005—2021年整体呈下降趋势,但地区间低碳发展的不均衡加剧。各省发电结构与输入电力来源不同导致省级电网碳排放因子与所在区域电网的碳排放因子存在较大差异,东部和中部省份的省级电网碳排放因子显著高于区域电网,西部省份相反。为提升行业企业电力碳排放核算准确度,优先选择省级电网碳排放因子;为评估同一区域内各行业企业的减排成效,应避免各省电力差异导致的不公平问题,优先选择区域电网碳排放因子。

10kV电网配电自动化系统设计研究

为了提高10kV电网的供电可靠性和运行效率,本文对10kV电网配电自动化系统的设计进行了深入研究。本文通过介绍系统结构组成设计、电路部分硬件设计、软件设计、抗干扰设计等内容,分析了各部分的设计要点和相互影响,提出了一种高效、可靠的10kV电网配电自动化系统设计方案。为了验证系统的运行效果,本文进行了实验验证分析。实验结果表明,该10kV电网配电自动化系统能够实现对电网运行状态的实时监控和智能控制,提高了供电可靠性和运行效率。同时,系统的抗干扰性能得到了有效提升,保证了系统的稳定运行。

面向用户的区域电网电压协同控制技术研究

针对区域电网电压分布零散,电网电压协同区段控制不力的问题,采用改进型矩阵算法将电网中不同的区段实现节点与优化目标之间的关联。构建改进型离散猴群算法实现离散型区域电网电压节点的搜索,在改进型离散猴群算法模型中加入DE-BP神经网络算法模型,通过差分进化DE算法模型实现待控制电压区域中不同目标函数信息的最优化搜索,BP神经网络算法模型能够实现优化目标的故障诊断,最终实现用户不同区域电网电压的协同控制。实验表明,这种方法检索能力强,平均正确率在95%以上。