- 漆淘懿;惠红勋;徐立中;马翔;丁一;
电力系统中光伏等分布式可再生能源快速发展,分布式屋顶光伏成为新型智能微电网的典型特征。为提高含高比例光伏微电网的稳定性和经济性,提出了利用居民侧灵活负荷调节以及储能设备充放电来实现的广义需求响应,从而增加微电网内光伏波动性出力的消纳,降低智能微电网的运行成本。以居民住宅微电网为研究对象,基于连续仿真软件GridLAB-D建立了住宅模型、光伏发电模型、储能设备模型、气候和电力市场模型等,并提出了广义需求响应中灵活负荷和储能设备的控制算法。通过IEEE 13节点测试系统模型,验证了广义需求响应在智能微电网中的实施能够有效降低弃光率、节约用户用电成本,并能够协助主网系统减小负荷峰谷差。
2020年07期 v.37;No.236 3-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 3050K] - 薛溟枫;毛晓波;石坤;潘湧涛;
随着我国风电装机容量的增加,风电消纳给电网的安全稳定运行带来了新的挑战。以空调为主的热控负荷与电网互动友好,正越来越多地参与到电力系统的调度中。为实现变频空调负荷与现有调度模型的兼容,使空调负荷能平滑风电功率波动,提出了一种基于风电消纳场景下的空调负荷建模方法以及相应的调控策略,将变频空调建立成热电池模型,利用分层分布控制方法进行调控,实现微观层面热电池的有效控制。结果表明:所提出的热电池模型可以有效描述变频空调负荷的储能特性,实现变频空调负荷与系统现有调度模型的兼容,提出的调度和控制策略能够有效调控变频空调负荷以提高系统风电消纳能力。
2020年07期 v.37;No.236 11-17+10页 [查看摘要][在线阅读][下载 3166K] - 李彬;魏吟娬;侯萌;祁兵;陈宋宋;冯剑;
为了推动我国综合能源体系建立健全发展,分析了区块链技术在综合能源广义需求响应运用方面的可行性以及关键技术,包括区块链技术的基本原理及综合能源需求响应系统架构。要使区块链技术和综合能源广义需求响应更好结合,首先分析了支撑综合能源的区块链关键技术,进而从异构能源系统共识、多能交易信用管理和支撑综合能源的区块链标准化工作等方面开展了相关的研究。最后,归纳了区块链标准化对推动综合能源发展的重要作用及方向,明确了未来在多能交易的业务合约和安全性两方面标准化的研究重心,旨在引导整个行业的发展。
2020年07期 v.37;No.236 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 3544K] - 李化林;戴承承;黄重阳;廖敏乐;周利强;
在国家加大配电网升级改造力度的背景下,将需求侧管理及分布式电源接入纳入配电网规划中,提出了考虑需求侧管理的配电网分布式电源优化配置模型。首先,分析空调负荷作为需求响应资源的潜力评估方法;其次,建立了分布式电源(DG)优化配置容量最大化模型;再次,以配电网网损最小为目标,得到了DG在配电网中的最佳配置方案;最后,仿真结果表明,考虑需求侧管理的DG优化配置能够增强系统承受负荷增长的能力及可靠性。
2020年07期 v.37;No.236 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 2523K] - 周克楠;
智能电网与互联网、人工智能、深度学习等新技术的不断深化发展,让以用户经济效益为中心的需求响应越来越成为供电服务与电力需求侧管理的核心。基于用户经济效益的电力需求响应研究,不仅要满足电网安全稳定运行和优化资源分配,更重要的是从用户角度出发,建立用户经济效益与需求响应的模型。首先,介绍基于用户经济效益的电力需求响应管理,提出一个典型的用户响应场景,并对电力需求响应条件下的用户效益进行建模;接着,对用户效益的最优化问题进行理论分析,论证了该问题最优化解需要满足的条件;然后,提出了一个动态的分布式算法,证明不仅能够得出最优化解,而且可实现线性条件的计算量,从而实现分布式计算能力。所研究的内容证明了在一定条件下的算法收敛性,同时提出了一般应用条件下的算法适用性。仿真结果显示该算法能够实现最优化解,并且解具有收敛性。
2020年07期 v.37;No.236 30-36+43页 [查看摘要][在线阅读][下载 2676K] - 李东东;周冠廷;邹思源;
随着环境污染的日益加剧以及化石燃料的逐渐枯竭,电动汽车得到了广泛的关注和大力的发展,由于缺乏对充电桩的有效管理,大量私人充电桩闲置,利用率较低。提出了一种由电动汽车聚合商对私人充电桩统筹管理的共享模式,建立了基于用户侧的多目标充电桩选择评估函数,以聚合商收益最大和用户不满意度最小为优化目标;然后设计了充电桩两步充电电价机制,对不同区域价格进行优化;最后通过仿真案例,验证了所提模型的可行性和有效性。
2020年07期 v.37;No.236 37-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 3495K]
- 王云棣;王兴涛;吴庆;付海旋;武占侠;吕玉祥;
电力无线专网是电力物联网重要的无线接入网络,新型智能终端研发应用是电力物联网重要建设内容。针对用电信息采集业务,基于嵌入式系统研发了TD-LTE电力无线专网远程通信终端,分别从系统架构、硬件、软件方面开展功能设计与开发;针对关键设计与参数指标进行了性能测试,并开展用电信息采集业务的适配性和功能性试点验证;结果表明,研发的远程通信终端可满足标准规范的性能要求,能够承载用电信息采集业务。
2020年07期 v.37;No.236 44-49+56页 [查看摘要][在线阅读][下载 4420K] - 杨庆胜;宋庆武;徐妍;钟巍峰;
边缘物联代理是电力物联网的重要技术,通过网络边缘侧的智能处理,实现采集、通信和分析等功能,适用于海量数据的处理与传输。当前,配电物联网快速发展,大量智能设备接入终端,导致配电网中数据急速增长,给系统的信息传输和数据存储带来巨大挑战。以边缘网关为例,研究基于边缘计算的信息压缩感知与信息通信方式。首先,运用压缩感知理论对海量数据进行筛选与优化,减少传输过程中能量的消耗;然后,运用合适的通信方式进行信号传输,实现电网信息高效准确地传输;最后,运用实际数据,通过比较压缩前后的信号和图像信息,验证了该方法的有效性。
2020年07期 v.37;No.236 50-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 2798K]
- 胡裕峰;方旎;徐越;周博曦;
结合混合神经网络(hybrid neural network,HNN)和有限状态机(finite state machine,FSM),开展变电站告警信息处理。首先,为降低HNN模型构建的复杂度,通过纵向上模块化处理、横向上信号归并的信号处理方法简化告警序列。其次,构建HNN权矩阵模型和学习算法,通过对数据样本进行训练和测试,获取线路、母线和变压器三类设备事故和设备异常的逻辑推理及知识表达。然后,开展故障集的关联性分析,构建FSM模型实现信号的排查和告警过程记录,从而形成告警的原因分析和结果处理。最后,通过实际区域电网案例对本算法进行验证,结果证明该方法对于电力系统通用故障告警判断具有快速、容错和学习能力强等特点,对应用于大规模电力系统的在线故障诊断问题的解决具有重要意义。
2020年07期 v.37;No.236 57-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 3327K] - 李晨;叶影;陈龙;汤波;
安装于配电网联络线上的智能软开关(soft normally open point,SNOP)除了能够传输有功功率外,还能够调节无功输出以实现对电压水平的支撑。配电网的无功优化需要综合考虑有载调压变压器(on-load tap changer,OLTC)的分接头、SNOP与分布式电源(distributed generation,DG)的无功输出。针对这一多控制变量的求解难题,首先建立了以系统有功网损和与上级电网无功交换功率最小为目标函数的优化模型,该问题属于带时间耦合的混合整数规划问题。然后,提出了基于粒子群算法的两阶段无功优化方法,第一阶段忽略时间耦合性,通过聚类算法得出OLTC动作方案,第二阶段获得SNOP与DG的组合状态。最后,以改进的IEEE 33节点系统为算例,计算结果表明考虑SNOP与DG灵活运行的配电网无功优化满足网损减小、无功就地平衡的要求。
2020年07期 v.37;No.236 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 2522K] - 古哲源;苏小林;秦宏;吴玉婷;闫飞;
综合能源系统中不同能源之间相互耦合、相互联系、相互影响,接入电储能不仅能使电网稳定,还能改善电能质量,有利于经济运行。协调规划和调控电储能与其他能源系统中的储能作用,可提高综合能源系统的能源利用效率。采用广义电储能对电、气、热建立起多能互补;研究广义电储能的组成、功能、调控机理,建立了广义电储能模型;以总经济成本最低、可再生能源消纳率最大和CO_2年排放量最小为优化目标,对含有广义电储能的综合能源系统设备容量进行优化配置。算例仿真分析表明所提方法的可行性和有效性。
2020年07期 v.37;No.236 73-80+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 3149K]
- 傅旭;李富春;杨攀峰;
储能参与调峰可减少新能源弃电,基于储能在高比例新能源系统中的应用场景,以及在运行过程中产生的电量效益、容量效益和环境效益,提出了储能参与调峰的成本效益分析模型,测算了抽水蓄能、压缩空气、铅酸电池、钠硫电池、液流电池、锂离子电池的储能经济性,并采用效益系数表征储能的经济性。研究表明,在储能电量效益和容量效益有限的情况下,其投资收益少于投资成本。比对各类储能投资收益,抽蓄电站的效益系数最大,压缩空气次之,电池类储能效益系数最小,而电池类储能效益系数由高至低依次为锂离子电池、液流电池、钠硫电池和铅酸电池。研究成果可为我国储能发展提供参考。
2020年07期 v.37;No.236 88-93+43页 [查看摘要][在线阅读][下载 2121K] - 张怡;郝思鹏;
针对电动汽车快速充电站短期充电功率高、负荷利用率低等问题,提出了充电桩配置分布式储能系统(energy storage system, ESS)和充电站配置集中式ESS两种储能结构。基于充电、基本容量、ESS、变压器和变流器、效率因素引起的电能损失等成本,提出了分层ESS优化配置策略;基于充电站充电系统的拓扑结构,结合多个充电桩充电负荷的时序特性,利用线性规划法对ESS配置结果进行了经济性比较,分析了各部分在总成本中的影响。算例结果表明,以充电站综合成本最低为目标,在直流母线上配置集中式ESS更为经济。
2020年07期 v.37;No.236 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 3431K]