基于数字孪生技术的电力变压器碳足迹分析及低碳优化方法仿真研究

电力变压器是变电站内主要的耗能设备,根据我国“碳达峰、碳中和”的目标,准确计算变压器的碳足迹并寻求低碳优化方法具有重要意义。提出了一种电力变压器磁特性数字孪生模型的构建方法,基于三维电磁时谐场有限元分析方法,建立66 kV变电站用型号为SZ11-31.5MVA/66kV电力变压器三维数学模型,在波动负荷工况下得出变压器损耗图谱,构建出变压器数字孪生模型。分析变压器的碳足迹,确定变压器的经济负载系数,并确立变电站最优经济运行方式。提出加装磁分路进行低碳优化,得到额定工况下碳排放降低了4.75%左右。通过实验推算,模型预测与实际仿真的相对误差小于5%。该方法可为建设数字、低碳和节能型变电站提供科学依据。

基于三维地理移交数据的多判据高压电力线路径——评《特高压输电线路三维立体影像巡检技术》

传统的高压电力线路规划方法往往只考虑少量因素,缺乏系统性。这可能导致规划结果并不合理,无法充分考虑各种影响因素。随着三维地理信息数据处理技术的进步,地理信息数据不再仅限于二维平面,而能够提供更加真实、立体的地理环境信息。这为高压电力线路规划提供了更为全面的数据支持。高压电力线路规划需要考虑诸多因素,如地形地貌、土地利用、环境保护、社会影响等。

电力体制改革下的辽宁电网发展研究

梳理了2015年以来国家出台的电力体制改革相关文件,概述了先期试点省份电力体制改革情况。分析电力体制改革配套文件中的电价改革、电力市场建设、售电侧放开等核心内容,探讨改革文件中已经明确和尚未明确的管理环节,并针对电网公司如何科学推进电力体制改革进程提出相关建议。最后结合辽宁电网实际情况,提出辽宁省电力体制改革推进建议。

辽宁电网特高压电力调峰研究

"十三五"期间,随着规划核电和风电机组的陆续投产,辽宁电网调峰电源比重进一步下降,不参与调峰或具有反调峰特性电源比重进一步增大,电网调峰问题变得日趋严峻。如果特高压电力不参与电网的调峰,到2020年辽宁电网调峰的形势将会十分严峻。在研究分析辽宁省内负荷特性、电源特性的基础上,以调峰补充裕度为评价指标,从电网规划角度分析了特高压参与调峰的必要性,并提出了特高压电力调峰建议。

态势感知技术在新型电力系统运行中的应用

“双碳”目标下,含高比例新能源的新型电力系统不断朝着信息化、智能化的方向发展,相位测量单元、广域计量系统和数据采集与监控逐渐普及,系统的安全稳定运行面临巨大挑战,态势感知技术是实现电力系统运行可观和可控的重要途径。介绍了态势感知技术“察觉-理解-预测”架构在电力系统中的映射及方法分类,分析了新型电力系统安全稳定运行面临的新挑战,总结了态势感知技术在源荷预测、安全稳定、实时运行状态分析中的研究现状、应用及实施效果,以期为后续研究提供借鉴。

电力市场环境下辅助服务问题研究综述

当前,我国电力辅助服务市场发展仍处于初级阶段,产品类型及交易模式还不健全。在“十四五”规划提出“双碳”的目标下,电力市场对辅助服务的需求趋于上升态势,因而对辅助服务市场规则的设计也需要在原有基础上进行优化及创新。如何构建完善的电力市场辅助服务机制已成为电力市场领域的热点,从电力辅助服务类型、多元化市场主体参与、辅助服务交易模式3个方面对近年来的研究进行了论述,对一些方法和观点作了简要的分析与比较,并针对上述3个方面在电力辅助服务市场的发展方向进行了展望。

新型配电网的低碳性评估与减碳措施研究

构建以新能源为主体的新型配电网是实现碳达峰、碳中和目标的关键途径。随着能源结构和系统形态的改变,配电网碳排放特性也发生显著变化,准确评估低碳性对新型配电网的规划和运行都具有重要意义。揭示了新型配电网低碳性内涵,全面总结了适用于新型配电网低碳性评估理论体系。首先,从电源侧、电网侧、负荷侧、储能侧4个方面对新型配电网的内涵进行了分析;其次,梳理了描述配电网低碳性的低碳指标体系,并对综合评估方法、碳排放分析法和仿真模拟法3种低碳性评估方法进行研究综述;最后,从源、网、荷、储4个方面归纳总结了新型配电网减碳措施的关键技术,以期为后续新型电力系统建设、运行等提供借鉴。

辽宁省经济指标与电力需求相关性分析

电力在经济发展中扮演的角色越来越重要,把握电力需求与经济增长之间的相互作用对准确预测电力需求有着重要意义。辽宁是东北地区的代表性省份,基于"十一五"以来辽宁省经济发展、电力需求等情况,分析本省乃至本地区经济结构调整对电力需求的影响。对辽宁省2005—2016年主要经济指标数据进行电力需求相关性分析,选取得到公共财政预算支出、全社会货运量及地区生产总值等强相关性指标,采用岭回归方法建立全社会用电量预测模型,并对"十三五"用电需求进行预测,以期为政府部门和电网公司决策提供依据。

电力市场一体化、资源共享互济与企业技术创新

本文以我国2012~2021年A股上市公司为样本,实证检验了电力市场一体化对企业创新的影响。研究发现,电力市场一体化显著促进企业研发投入和创新产出。这一结果在替换关键变量、缩小样本范围以及处理内生性问题后依然稳健。机制检验表明,电力市场一体化能够有效提升市场规模效应,同时强化要素匹配效应,从而对企业创新产生积极影响。异质性检验显示,电力市场一体化的技术创新效应在环境规制度高、政府创新偏好度高以及属地信息获得性差的样本中影响更显著。本文的研究对完善统一电力市场的治理体系有着重要的指导意义,能够推进区域电力市场协同运行与融合发展,为能源行业的高质量发展提供理论依据和证据支持。

无人机巡检图像电力小部件识别技术研究

随着无人机(UAV)在电巡线作业中的应用推广,对无人机巡检图像的目标识别需求也越来越强烈。传统的电力部件识别流程常使用经典的机器学习算法,如支持向量机(SVM)、随机森林或adaboost,结合梯度、颜色或纹理等浅层特征来对电力部件进行识别,难以达到较高的准确率。随着卷积神经网络(CNN)在目标识别中的兴起,基于区域的卷积神经网络(RCNN)通过使用CNN从图像中提取可能含有目标的区域来检测并识别目标。Fast R-CNN和Faster R-CNN利用CNN网络提取图像特征,后接一个区域提议层,优化了提取可能含有目标区域的方式并改进识别目标的分类器,使得目标的检测和识别几乎实时。本文详细描述了Faster R-CNN算法流程,并分析了几个关键参数,如dropout比例、nms、批处理尺寸对识别结果的影响,给出了一些针对Faster R-CNN算法的建设性调优建议。最后利用实际采集的电力小部件巡检数据构建的数据集对Faster R-CNN算法进行测试验证。实验结果表明,基于深度学习的识别方法实现电力小部件的识别是可行的,而且利用Faster R-CNN进行多种类别的电力小部件识别定位可以达到每张近80ms的识别速度和92.7%的准确率。这些结果也表明Faster R-CNN算法的优势。

智能电网中的电力系统规划与优化分析

阐述智能电网技术在发电系统、智能固态表针、电力调度、高速实时通信中的应用。探讨基于智能电网的电力系统优化策略,包括传输网优化、光缆优化,提升电力系统科学化与智能化规划。

基于三维GIS的架空线表面磁场建模策略研究——评《雷电回击电磁场建模与计算》

GIS作为一种空间信息系统,被广泛应用于电网规划和设计中。利用GIS技术可以对电力设施进行精确的空间,为架空线路磁场建模提供空间数据支持。架空线路在运行过程中会产生电磁场,这些磁场可能对周围环境和居民健康造成影响。因此,准确建模架空线路表面磁场对于评估其潜在影响至关重要。

基于博弈论均衡的风险防控经济调度分析

为了评估电力系统中各发用电主体的成本及效益,需要对经济调度问题的博弈论均衡点开展研究与分析。随着新能源机组的大量接入以及用户绿色用电意识逐步提升,电力系统的发、用双侧均呈现新特征。首先,新能源机组的低边际成本特征、系统运行风险防控需求和用户侧的绿电需求都将对经济调度问题的数学形式产生影响。同时,传统解析方式在求解非线性均衡问题时也面临变量多和求解难等问题。为解决上述难题,首先提出了考虑绿电生产与消纳的电力系统风险防控经济调度数学模型,然后提出了基于最优响应法的博弈论均衡求解算法。通过算例分析,评估了可再生能源产消情况下的经济调度问题博弈论均衡情况,并对电力系统发电侧的投资规划提出了相关建议。

基于SE-improved SGMD的混合储能容量优化配置方法研究

采用混合储能系统平抑风电输出功率波动可有效解决风电并网问题,而不同功率分配方法对混合储能优化配置结果影响大,为此提出一种基于样本熵改进的辛几何模态分解方法(sample entropy-improved symplectic geometric mode decomposition,SE-improved SGMD)的混合储能系统功率分配策略。首先,采用SGMD对不平衡功率进行分解,获取一系列辛几何分量SGC(symplectic geometry component);然后,计算分解后各SGC的样本熵SE(sample entropy)并获取其相似度阈值,以此为依据将分解后的子分量重构高、低频分量,分别作为超级电容和全钒液流电池的参考功率;进而,通过计及储能设备SOC限幅约束和充放电效率约束对两种储能设备的额定功率和容量进行配置;最后,结合中国某风电场实测输出数据,构建基于全寿命周期成本的经济性评估模型,验证文中方法的有效性与实用性。

电力物联网技术标准体系初探

电力物联网(PIoT)是实现万物互联共享、全面协同可持续的电力产业升级变革的有效途径,是推动智能电网向透明电网和零边际成本电网有序演化的可行方案。为了推进PIoT标准体系建设、指导PIoT相关技术和产业发展,从物联网、智能电网、可再生能源、电网互联、电力信息通信5个方面对PIoT相关标准现状进行了梳理概括,结合PIoT标准体系建设的需求和原则,设计了PIoT标准体系的构建方法;初步提出了包括通用共性标准、感知控制域、物联集总域、网络通信域、用户域5个专业领域,16个子域及41个标准系列的四层级PIoT标准体系构架;围绕行业发展的态势、方向,为PIoT标准化工作的实施和推进给出了合理化的建议。

从战略、战术层面提高辽宁电网新能源接纳能力研究

介绍了辽宁地区新能源现状及其接纳存在的主要问题,辽宁地区新能源分布及规划情况。从战略层面分析了提高辽宁电网新能源接纳能力的措施,从狭义和广义的角度分析新能源送出和新能源消纳。结合国家电网公司"十三五"电网规划、辽宁省"十三五"电网规划、辽宁省"十三五"能源规划,从战术层面给出提高辽宁新能源接纳能力的措施;综合全局,给出一些建议。

辽宁省“煤改电”电能替代规划研究及成效分析

我国城市能源以燃煤、燃油为主,造成了严重的空气污染,空气中的悬浮颗粒物、SO2、CO2等含量超标。文中分析"十二五"期间辽宁省经济与电能消费的发展形势,总结归纳电能消费的特点和影响因素,进行"十三五"期间煤改电负荷预测,通过计算得到"十三五"期间电采暖对全社会用电量、电能占终端能源比重的提升效果。

辽宁1000kV交流特高压500kV联网方案研究

近些年,东北地区包括风能、核能[1]等新能源得到较大发展,特高压[2]进入东北地区电网规划。分析了辽宁电网的现状及其存在的主要问题,并采用多种方法对辽宁电网的全社会用电量和最大负荷进行了预测。对东北地区2030年特高压电网规划进行了介绍。基于潮流、稳定、可靠性、电能消纳、满足电源送出等方面给出辽宁地区各特高压变电站500 k V联网推荐方案并应用BPA程序4.15版进行潮流、稳定、短路电流等计算,并就特高压发展提出一些建议。

基于LEAP模型的能源规划与CO_2减排研究——以辽滨沿海经济区区域为例

目的为从法规、政策、规划和计划层次上削减碳排,对辽滨沿海经济区区域能源规划及CO2减排进行研究,实现区域能源规划的科学性.方法采用长期能源可替代规划系统LEAP模型,在基准发展情景和区域能源规划发展情景下,分建筑业用能、商业用能和居民生活用能3个部门进行CO2排放量模拟预测.结果模拟结果得出:相比于基准情景,区域能源规划发展情景下,2010—2030年CO2排放总量减少了7.1×105t,CO2的排放量比基准发展情景降低了44%.结论在区域能源规划中引入LEAP模型对区域节能减排进行研究的方法是科学有效的,辽滨沿海经济区区域能源规划对于区域节能减排有着重要作用,为未来区域建筑的低碳节能奠定基础.

不同等值方法对辽宁电网短路电流计算的影响研究

提出了一种新的电网等值思路,即骨干电网等值法,它通过配网向主网等值和主网向骨干电网等值两步来简化处理待等值电网。基于PSD-BPA软件搭建东北-华北地区数据库计算短路电流水平,比较采用不同等值方法研究对辽宁电网主网不同电压层级短路电流的影响。研究了不同等值方法的时间鲁棒性和待等值电网的电气参数分布对本地区电网的影响。