含储能健康运行域与电压安全约束的配电网重构方法

随着未来各类新能源及用户侧需求互动技术引入配电网,配电网电压安全管理将面临更严峻挑战,带来双向潮流、电压越限等运行问题。在此背景下,该文挖掘网络侧及储能设备的运行灵活性,以限制配电网节点电压波动指数(voltage volatility index,VVI)为目标,提出融合储能能量管理的配电网网络重构方法。同时,为减小储能频繁充放引起的寿命损失,该文基于储能寿命曲面的超空间投影定义储能寿命水平集表征储能健康运行域(health operating area,HOA),并提出水平集凸逼近方法替代非线性储能寿命约束,可在保障储能寿命前提下实现网络重构问题的高效求解。最后,选取IEEE-33节点系统进行分析,验证所提方法的有效性与实用性。

考虑子母站灵活互联的分布式供氢网和配电网多主体协调规划方法

分布式供氢网(distributed hydrogen supply network,DHSN)是解决制氢用地限制、运氢成本高等现实问题的有效方案。针对DHSN与配电网(power distribution network,PDN)存在收益冲突的问题,考虑子母站灵活互联特征提出两网多主体协调规划方法。首先,针对灵活互联及电-氢能量耦合特征,提出分布式供氢网与配电网互动机制,并基于交通网最短路径算法构建氢长管拖车(hydrogen tube trailer,HTT)路网运行模型和子母站统一运行模型;然后,考虑联动性和完整性要求构建分布式供氢网设备协调部署约束,提出两网多主体协调规划模型及模型等效转换求解方法;通过纳什谈判模型公平地分配两网收益,协调氢长管拖车配置、加氢站设备规划、配电网新能源、线路及充电站规划。仿真结果表明,所提方法实现了两网多环节深度协调和主体合作共赢。

电力系统定碳排运行域:概念与方法

该文首次提出电力系统定碳排运行域(committed carbon emissions operation regions,CCEOR)的概念,刻画电力系统低碳安全运行空间(low-carbon operation space,LCOS),为新型电力系统低碳、安全运行提供科学、全面的决策依据,进一步丰富现有的低碳分析理论。针对高维非线性时空耦合变量下,定碳排运行域边界求解的关键技术瓶颈,基于数据与模型混合驱动思想建立域边界的高效求解方法。该方法结合特征工程,基于注意力机制与深度卷积的神经网络架构,以及数据与模型混合驱动的训练机制,有效保障CCEOR边界求解的高效性和准确性。最后,通过IEEE-118测试系统进行仿真分析,验证CCEOR能够有效评估系统的低碳运行态势,并确定低碳安全的调控方向。同时,验证所提域边界求解方法的高效性和高维适用性。通过可视化分析CCEOR随关键约束的变化特性,剖析LCOS的边界特征并发现其存在的空间饱和现象,进一步揭示电力系统运行的电碳耦合机理。

基于山区大气电场演变特征与雷电定位数据的雷电临近预警方法

由于高原山区雷暴活动具有尺度小、离散性强的特点,实现山区重点资源区域的雷电灾害准确预警存在较大困难。考虑到雷暴时空演变与地面大气电场特征的关联关系,提出了一种基于大气电场监测数据与实时雷电定位信息的山区雷电临近预警方法。通过分析典型高原山区不同雷暴发展情况下的大气电场演化特性,发现山区大气电场可作为雷电定位数据的补充源,充分表征雷云剧烈放电和雷暴临近发展的特征信息。在预警过程中,首先将大气电场形态学梯度提取的快速抖动、暂态突变特征与时空匹配的地闪活动特征输入堆叠稀疏自编码器网络模型,判断监测区域附近是否出现雷云放电迹象,再利用雷暴距离变化或者电场波形变化判断雷电活动的临近趋势,最后综合两者的结果完成半径15km监测区域的雷电活动短时预警。在2023年云南山区雷雨季节的雷暴算例分析中,通过双源数据共同提取的山区雷暴活动预警特征的有效识别,可以实现预警准确率为90%,约44%的警报提前时间不小于30 min。