供用电

特别策划

  • 规模化分布式能源接入下配电系统承载力提升技术

    张璐;唐巍;

    <正>在能源绿色转型战略和“双碳”目标驱动下,以风光分布式电源、电动汽车柔性负荷、多类型储能等为代表的新型源荷规模化接入配电网,通过供电能力和灵活性的双重补强,提升配电网对新型源荷的承载能力,是当前学术界和企业界广泛关注和迫切需要攻克的关键技术。在此背景下,《供用电》邀请我们共同组织策划了“规模化分布式能源接入下配电系统承载力提升技术”专题,共组织了11篇技术文章,其中5篇文章在7月刊的特别策划栏目刊出。

    2024年07期 v.41;No.284 2+1页 [查看摘要][在线阅读][下载 675K]
  • 面向配电网光伏承载力提升的制氢储氢设备配置优化方法

    张博;唐巍;冯华坤;

    随着配电网中光伏渗透率的不断提高,配电线路电压越限与线路过载问题日益严重,且伴有大量光伏发电功率反送至上级电网,配电网与上级电网的运行安全受到严重威胁,亟须展开合理的手段以提升电网的光伏承载力。针对高比例分布式光伏并网所带来的一系列问题,分析光伏逆变器与制氢储氢设备的调控特性,提出了光伏逆变器与电解槽协同调控原则。以此为基础,考虑制氢储氢设备投资收益与配电网安全运行综合效益最大化,建立了考虑光伏逆变器调控能力的配电网制氢储氢设备配置优化模型。算例仿真结果表明,所提方法可以有效响应配电线路和上级电网的调控需求,同时追求较好的制氢储氢设备配置经济性。

    2024年07期 v.41;No.284 3-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 2810K]
  • 考虑电池长时间尺度退化成本的配电网分布式储能与光伏逆变器协同优化

    方朝雄;陈浩;吴桂联;路华振;张璐;

    在“双碳”目标的引领下,分布式光伏接入配电网的规模呈爆发式增长。当光伏消纳能力不足时,配电网中会出现设备过载、电压越限等问题。基于分布式储能(distributed energy storage,DES)具有调压平滑、迅速的优点,提出考虑电池长时间尺度退化成本的分布式储能与光伏逆变器协同优化方法。首先,考虑经济性优先和分阶段控制,提出分布式储能与光伏逆变器协同控制策略;然后,建立了考虑电池退化成本的分布式储能双层配置模型,上层模型以储能投资成本和退化成本最低为目标优化储能位置和容量,下层模型以运行成本最低为目标对分布式储能与光伏逆变器进行协同调度;最后,不同算例场景下的仿真结果表明所提方法能够有效提高电压质量和减少设备过载,同时降低配电网的规划与运行成本。

    2024年07期 v.41;No.284 12-18+38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2854K]
  • 基于NGBoost和改进权重优化的区域分布式光伏概率功率预测

    郑婉婷;肖浩;裴玮;

    低压配电网中分布式光伏点多面广,特性不一,同时面临着大量的数据采集不完备的情形,使得区域分布式光伏的功率预测面临极大挑战,极大影响配电网的安全经济运行。针对上述问题,提出了一种基于自然梯度提升(natural gradient boosting,NGBoost)和改进权重优化的区域分布式光伏发电概率功率预测方法。首先,针对区域数据采集完备的有监测光伏电站,采用NGBoost概率区间预测方法计算单个分布式光伏站点未来时刻的完整概率分布,获取概率区间预测结果,并采用SHAP(shapley additive explanation)方法对气象特征进行可解释分析。然后,针对区域内数据采集不完备的分布式光伏电站,以数据采集完备电站的预测概率分布为信息参考源,以概率预测综合指数(coverage width-based criterion,CWC)和连续分级概率评分(continuous ranked probability score,CRPS)评价指标最小为目标,采用改进权重优化方法优化数据采集不完备电站和数据采集完备电站之间的相关性权重系数,进而估计无监测电站的功率预测概率分布。最后,以典型的区域配电网为例进行算例分析,结果表明了提出的概率区间预测方法的有效性。

    2024年07期 v.41;No.284 19-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 4298K]
  • 考虑跨电压等级电压-功率灵敏度的交直流配电网动态分区方法

    徐玉韬;蔡永翔;王扬;苗宇;

    分布式电源大量接入配电网导致电压越限问题凸显,传统集中式电压优化控制方法面临计算效率低和通信难度大等挑战,分布式控制能降低控制复杂度并保证电压合理分布,而动态分区和主导节点选择是配电网分布式控制的基础。首先,考虑变压器、电压源型换流器(voltage source converter,VSC)等设备功率传输特性,推导跨电压等级交直流配电网灵敏度计算公式;其次,构建中低压交直流配电网动态分区评价指标,包括区域内耦合度、区域间离散度、有功平衡度和无功平衡度;然后,采用遗传算法进行分区方案优化,并根据系统可观性和可控性选择分区主导节点;最后,通过算例仿真,结果表明所提跨电压等级灵敏度计算方法能够更为准确地刻画中低压、交直流网络各节点功率与电压之间的关联,采用动态分区方法能够获得更科学合理的分区方案和主导节点,从而使配电网分布式控制能够快速、有效地应对电压越限问题。

    2024年07期 v.41;No.284 29-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 3793K]
  • 考虑移动储能和智能软开关的配电网多时间尺度协同调度

    王子铮;陈宇佳;邵力拓;夏世威;江叶峰;嵇文路;

    针对分布式新能源规模化接入后配电网功率波动及弃风弃光的问题,考虑移动储能(mobile energy storage,MES)和智能软开关(softopenpoint,SOP)的运行灵活性,提出日前调度和日内校正相结合的配电网多时间尺度协同调度方法。利用移动储能对能量的时-空调节能力灵活和智能软开关调控功率连续的优势,计及可调设备日前运行点设置-日内运行点校正的耦合约束,建立了以系统运行成本最小为目标,考虑移动储能位移-能量耦合、智能软开关运行约束、系统静态安全约束以及可调设备日前日内校正调节量约束的配电网多时间尺度协同调度模型,并设计了遗传-分支定界法混合算法求解了调度策略。算例仿真结果表明,考虑移动储能和智能软开关的配电网多时间尺度协同调度可降低网络损耗并减少弃风弃光现象,提高了配电系统运行的安全经济性。

    2024年07期 v.41;No.284 39-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 3408K]

配电

  • 计及系统不对称的谐振接地系统故障点残流测算方法

    乔东伟;宫德锋;张帆;杨坤;郭昱延;葛颂;薛永端;

    在谐振接地系统中,故障点残流的测算对于故障风险防范等运维工作具有指导意义。针对计及系统不对称的谐振接地系统单相接地故障,首先,分析了正常运行状态和接地故障运行状态的中性点电气量关系,分析表明故障点残流为故障前后的母线零序电压在系统零序总导纳上产生的电流差;然后,结合由逐差法计算得出的系统对地参数及母线零序电压等数据,提出一种故障点残流测算方法;最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证,表明该方法基本不受过渡电阻的影响,且测算结果准确性较高。

    2024年07期 v.41;No.284 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1986K]
  • 基于三相不平衡网络能量流的高比例新型源荷配电台区碳排放流计算

    谭煌;于海波;刘婧;胡业通;张璐;

    在碳中和、碳达峰的目标推动下,精确、实时的碳足迹追踪可为碳减排和碳交易提供量化依据。随着分布式电源、电动汽车和储能等新型源荷不断接入配电台区,传统的碳排放流(也称碳流)计算方法无法满足配电台区三相不平衡网络的碳足迹追踪需求。针对该问题,提出一种基于三相不平衡网络能量流的含高比例新型源荷配电台区碳流计算方法。首先,建立了计及时空关联性的储能和电动汽车双向元件的精确碳排放模型;然后,考虑新型源荷单相接入、三相四线制网络结构以及中性线损耗等,提出了基于矩阵形式的配电台区碳流计算方法;最后,采用21节点的低压配电网三相四线制线路进行算例仿真,分析了储能和三相不平衡度对碳流分布的影响,验证了所提方法的有效性。

    2024年07期 v.41;No.284 55-62+83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2953K]
  • 基于多元负荷峰谷互补特性的供电优化方法研究

    郭玥;丁羽頔;崔凯;白宇;刘艳茹;

    我国电网负荷呈现多元化发展趋势,各类负荷时间及空间属性差距较大,基于各类负荷全时段、分时段峰谷互补特性,以及分布式电源、储能、电动汽车等柔性负荷的有序控制,研究电网负荷优化组合方法,对探索多元负荷与电网灵活互动的电网发展新模式有着重要意义。首先,分类分析了负荷峰谷波动特性,利用聚类分析法研究了复杂负荷构成中具有稳定峰谷特性的负荷分类,构建了垂直互补度、水平互补度、综合互补度等负荷互补度计算模型,提出了基于多元负荷的全时段、分时段峰谷互补优化组合方法;然后,基于分类负荷峰峰叠加和峰谷互补特性,考虑负荷空间维度,提出了负荷削峰、负荷互转互带优化提升策略;最后,仿真验证了策略的有效性,在一定程度上提高了配电网资产设备的利用率。

    2024年07期 v.41;No.284 63-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2073K]

用电

  • “双碳”背景下结合系统动力学和弹性网络回归的区域电力需求中长期预测方法

    游铭豪;顾洁;储琳琳;宗明;

    在“双碳”目标的驱动下,地区社会经济发展、能源生产与消费结构将迎来深刻的变革,从而引发区域电力需求预测影响因素和变化趋势的新特征。作为实现“双碳”目标的关键领域,电力行业亟须深入探索新形势下的区域电力需求预测方法。针对这一挑战,提出了一种创新性的区域电力需求预测方法,该方法融合了系统动力学(system dynamics,SD)与弹性网络回归分析的优势。综合考虑了经济、政策、能源等多重影响因素,并基于SD模型建立了一个包含社会经济、清洁能源发电占比、电气化率、能源强度四大子系统的电力需求场景生成模型。为了进一步提升模型的预测精度,引入了弹性网络回归方法,提升了模型的拟合效果。以我国某地区为例,基于SD模型仿真结果对该地区“双碳”背景下的不同情景电力需求进行了预测,并与传统的电力需求预测方法进行了对比。结果表明所提出的预测方法能够更准确地反映区域电力需求的动态特征,为实现“双碳”目标提供了科学的决策支持。

    2024年07期 v.41;No.284 72-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 3157K]
  • 计及网损和相关性的新型电力系统概率碳排放流计算

    翟绘景;高梓淳;李文静;王佼;赵旭;孙银锋;

    随着气候变化的加剧和化石能源的日益枯竭,构建低碳发展的新型电力系统势在必行。随着新能源并网规模的不断扩大,电力系统运行工况愈加复杂多变。为了更好地评估现代电力系统不确定性对碳排放的影响,对计及新型电力系统中光伏发电和风力发电不确定性的碳排放流进行计算,并充分考虑出力相关性及网损的影响,以确保计算结果的全面精确。首先,建立了计及光伏和风力发电不确定性的概率潮流计算模型。其次,在新型电力系统概率潮流计算模型中,进一步考虑了光伏出力的相关性,获得概率潮流计算结果。最后,根据概率潮流结果,对IEEE 14节点系统中考虑网损影响的碳排放流进行了更精确的计算,并建立了概率碳排放流模型,计算结果证明了所提方法的可靠性。

    2024年07期 v.41;No.284 84-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2745K]

新能源

  • 考虑储能荷电越限的高比例可再生能源系统的源荷储协调优化

    方必武;范展滔;王科;颜融;王凯;

    为加快构建新型电力系统,推动“源网荷储”一体化进程,如何最大化发挥电网中可调节资源的调控能力已成为能源领域的研究热点。提出了一种针对高比例可再生能源系统的源荷储协调优化方法,考虑了储能过充/过放成本因素。首先,采用了罚函数模型,将储能的荷电状态约束转化为罚函数,当荷电状态超过设定的阈值时,即会增加储能过充/过放的惩罚成本,旨在提升储能系统运行过程中的安全性与经济性。随后,通过引入弃风弃光成本与可调节负荷的响应成本,对源荷储系统进行了全面的协调优化。这一策略不仅提高了系统的调节能力,还增强了可再生能源的消纳能力。最后,采用改进的IEEE 39节点系统进行仿真测试,验证了该优化策略的正确性与有效性。

    2024年07期 v.41;No.284 92-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 3260K]
  • 配电网新能源承载力多目标决策评估方法

    谢芮芮;徐铭铭;陈薇如;张金帅;张建峰;郑涛;

    随着分布式电源(distributed generation,DG)在配电网中的大规模接入,合理选择接入方式以及评估现有电网对高渗透率分布式电源的适应性,已成为保障电网安全运行的关键环节。提出了一种创新的配电网新能源承载力的多目标决策评估方法,旨在构建一套完善的DG承载力模型。该模型充分考虑了DG出力及负荷功率的不确定性,运用经典鲁棒优化算法,能够精确计算出适用于任意接入位置的DG最大接入容量。在此基础上,进一步对最大容量的接入方式进行了最恶劣情况检验,以确保评估结果的可靠性和准确性;为了全面评估配电网DG承载力,还选取了合适的评估指标,构建了一套综合评估指标体系。通过基于图论的多目标决策加权方法,计算了各评估指标的权重,进而得到了配电网DG承载力的综合评估结果,克服了传统方法的局限性。在IEEE 33节点算例上验证了所提模型和方法的有效性。

    2024年07期 v.41;No.284 99-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2997K]

  • 《中文核心期刊要目总览》2023年版入编通知

    <正>《供用电》主编先生/女士:我们谨此郑重通知:依据文献计量学的原理和方法,经研究人员对相关文献的检索、统计和分析,以及学科专家评审,贵刊《供用电》入编《中文核心期刊要目总览》2023年版(即第10版)之电工技术类的核心期刊。《中文核心期刊要目总览》2023年版从2021年10月开始研究,研究工作由北京大学图书馆主持,共32个单位的148位专家和工作人员参加了本项研究工作,全国各地9473位学科专家参加了核心期刊表的评审工作。经过定量筛选和专家定性评审,从我国正在出版的中文期刊中评选出1987种核心期刊。

    2024年07期 v.41;No.284 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 469K]
  • 征文:特别策划专题 城乡配电网电能质量与优质供电技术

    <正>2023年12月,国家发展和改革委员会发布了《电能质量管理办法(暂行)》;2024年2月,国家发展和改革委员会、国家能源局发布了《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》(发改能源[2024]187号),相关政策的密集出台,显示了国家把电能质量和配电网发展放在了一个前所未有的新高度,这与我国当前经济社会转型升级的形势深度契合,也是产业变革、推动新质生产力的迫切需求。针对城市和农村配电网不同的供电形态、用户用电需求,研究不同供需结构、不同光储渗透率下的城乡配电网电能质量分析与治理技术,对实现优质供电、保障社会经济高质量发展,具有重要意义。

    2024年07期 v.41;No.284 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 247K]
  • 欢迎订阅2024年《供用电》

    <正>《供用电》是由国家电网有限公司主管,英大传媒(上海)有限公司、国网上海市电力公司共同主办的中文核心期刊、中国科技核心期刊。《供用电》创刊于1984年,是国内配用电领域的专业技术期刊。期刊定位:面向供电企业、科研院所、设备厂商、高等院校等单位的工程技术人员及管理人员,致力于打造有影响力的供用电领域交流平台,成为供用电领域的探索者、引领者和实践者。欢迎广大专业人士关注和订阅《供用电》期刊!

    2024年07期 v.41;No.284 110页 [查看摘要][在线阅读][下载 581K]
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