- 高赐威;
<正>虚拟电厂基于先进的信息通信和控制技术，实现对分布式资源的聚合优化调控，对内高效管理，对外服务系统运行，是新型电力系统建设背景下能源互联网的典型应用，是当前电力能源行业的热点研究领域，但是虚拟电厂在基本概念方面仍然存在较易与负荷聚合商等概念混淆的问题，其与需求响应的关系认识还有待厘清，以及市场环境下如何结合冷热电及储能等综合能源优化实现虚拟电厂功能并参与市场化交易、调控等方面仍亟待深入研究，特此我们组织了本次虚拟电厂概念模型与交易运行关键技术专题。该专题组织了6篇文章。其中：东南大学高赐威着眼于虚拟电厂概念思辨，分析和比较了虚拟电厂、需求响应和负荷聚合商等相关概念，提出了虚拟电厂发电的相对量模型和绝对模型，并构建了虚拟电厂的资源聚合逻辑，提出了基于市场应用的虚拟电厂资源配置概念；
2023年12期 v.40;No.277 1页 [查看摘要][在线阅读][下载 459K] - 高赐威;
<正>虚拟电厂基于先进的信息通信和控制技术，实现对分布式资源的聚合优化调控，对内高效管理，对外服务系统运行，是新型电力系统建设背景下能源互联网的典型应用，是当前电力能源行业的热点研究领域，但是虚拟电厂在基本概念方面仍然存在较易与负荷聚合商等概念混淆的问题，其与需求响应的关系认识还有待厘清，以及市场环境下如何结合冷热电及储能等综合能源优化实现虚拟电厂功能并参与市场化交易、调控等方面仍亟待深入研究，特此我们组织了本次虚拟电厂概念模型与交易运行关键技术专题。该专题组织了6篇文章。其中：东南大学高赐威着眼于虚拟电厂概念思辨，分析和比较了虚拟电厂、需求响应和负荷聚合商等相关概念，提出了虚拟电厂发电的相对量模型和绝对模型，并构建了虚拟电厂的资源聚合逻辑，提出了基于市场应用的虚拟电厂资源配置概念；
2023年12期 v.40;No.277 1页 [查看摘要][在线阅读][下载 459K] - 高赐威;
虚拟电厂聚合海量分布式资源参与电力市场交易和电力系统运行，是新型电力系统建设背景下充分挖掘分布式资源电力电量平衡的重要抓手，近年来发展迅速，是当前的热点研究领域，但是目前存在一些概念上的困扰。比较了虚拟电厂、需求响应、负荷聚合商等概念，提出了虚拟电厂发电的相对量模型和绝对模型，并构建了虚拟电厂的资源聚合逻辑，提出了基于市场应用的虚拟电厂资源配置概念。
2023年12期 v.40;No.277 2-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1729K] - 高赐威;
虚拟电厂聚合海量分布式资源参与电力市场交易和电力系统运行，是新型电力系统建设背景下充分挖掘分布式资源电力电量平衡的重要抓手，近年来发展迅速，是当前的热点研究领域，但是目前存在一些概念上的困扰。比较了虚拟电厂、需求响应、负荷聚合商等概念，提出了虚拟电厂发电的相对量模型和绝对模型，并构建了虚拟电厂的资源聚合逻辑，提出了基于市场应用的虚拟电厂资源配置概念。
2023年12期 v.40;No.277 2-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1729K] - 楼家树;李继红;薛必克;王蓓蓓;
在能源转型的大环境下，为面对新能源带来的各种挑战，储能型虚拟电厂被认为是应对新能源带来挑战的重要手段之一。作为储能产业链龙头国家，中国积极探索储能产品市场化推广渠道。为解决当前储能收益不足的困境，梳理了较为典型的国外市场中储能参与市场方式及策略，包括主能量市场、辅助服务市场和容量市场等多个方面，给出了具备可实施性的市场组织方式，并结合中国国情和电力工业市场化推进力度，为我国未来储能型虚拟电厂参与电力批发市场提出建议。
2023年12期 v.40;No.277 7-15+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K] - 楼家树;李继红;薛必克;王蓓蓓;
在能源转型的大环境下，为面对新能源带来的各种挑战，储能型虚拟电厂被认为是应对新能源带来挑战的重要手段之一。作为储能产业链龙头国家，中国积极探索储能产品市场化推广渠道。为解决当前储能收益不足的困境，梳理了较为典型的国外市场中储能参与市场方式及策略，包括主能量市场、辅助服务市场和容量市场等多个方面，给出了具备可实施性的市场组织方式，并结合中国国情和电力工业市场化推进力度，为我国未来储能型虚拟电厂参与电力批发市场提出建议。
2023年12期 v.40;No.277 7-15+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K] - 李彬;顾程镓;杜佳伦;田珂;陈宋宋;宫飞翔;张平;
为了满足虚拟电厂（virtual power plant,VPP）参与多类型电力市场交易的需要，解决VPP内部资源协调问题，建立了考虑电热转换的虚拟电厂综合能源优化调度模型，以能源转换设备、分布式能源、蓄能设备和用户需求响应的调节特性为相关约束，以包括运行、购能、需求响应在内的VPP综合运行成本最小化为目标函数。经仿真，所提模型能通过合理的设备运行和负荷响应策略提升经济效益，是一种解决虚拟电厂内部综合能源优化调度问题的可行方法。
2023年12期 v.40;No.277 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1929K] - 李彬;顾程镓;杜佳伦;田珂;陈宋宋;宫飞翔;张平;
为了满足虚拟电厂（virtual power plant,VPP）参与多类型电力市场交易的需要，解决VPP内部资源协调问题，建立了考虑电热转换的虚拟电厂综合能源优化调度模型，以能源转换设备、分布式能源、蓄能设备和用户需求响应的调节特性为相关约束，以包括运行、购能、需求响应在内的VPP综合运行成本最小化为目标函数。经仿真，所提模型能通过合理的设备运行和负荷响应策略提升经济效益，是一种解决虚拟电厂内部综合能源优化调度问题的可行方法。
2023年12期 v.40;No.277 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1929K] - 梁露;李佳承;韩长江;左娟;赵建立;窦真兰;
新能源出力及负荷的随机波动会对电网的安全性和经济性造成影响。通过虚拟电厂聚合分布式资源，并利用需求侧资源参与调度来平抑多资源随机波动的影响，建立了虚拟电厂内部资源模型；通过条件风险价值刻画了多资源的随机波动性，以虚拟电厂的最大化运行收益和最小化条件风险价值为目标，提出了一种虚拟电厂优化调度模型，通过线性加权求和法，将双目标优化转化为单目标优化；通过算例分析及求解，验证了所提模型的经济性与合理性。
2023年12期 v.40;No.277 22-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2285K] - 梁露;李佳承;韩长江;左娟;赵建立;窦真兰;
新能源出力及负荷的随机波动会对电网的安全性和经济性造成影响。通过虚拟电厂聚合分布式资源，并利用需求侧资源参与调度来平抑多资源随机波动的影响，建立了虚拟电厂内部资源模型；通过条件风险价值刻画了多资源的随机波动性，以虚拟电厂的最大化运行收益和最小化条件风险价值为目标，提出了一种虚拟电厂优化调度模型，通过线性加权求和法，将双目标优化转化为单目标优化；通过算例分析及求解，验证了所提模型的经济性与合理性。
2023年12期 v.40;No.277 22-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2285K] - 郝建红;黄婷;许秋铭;孙毅;
随着社会环境及能源意识的增强，虚拟电厂的建设与发展受到越来越多的关注。在电力体制改革后的市场环境下，虚拟电厂将由供能不同的供能商联合运营。在此前提下，提出由供电商和供冷/热商多主体协同管理的含冷热电联供的虚拟电厂优化调度框架，围绕该架构，建立了兼顾供电商和供冷/热商利益的虚拟电厂多目标经济优化调度模型。然后，在模型中考虑电力潮流约束并对潮流约束进行二阶锥松弛（second order cone relaxation,SOCR）处理，在算例中利用主要目标函数法处理多目标优化问题，获得非劣解集。最后，提出改进熵权法-逼近于理想解法（technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS）从非劣解中选取最优解。算例表明，多目标优化能够兼顾供电商和供热商的利益，并提高虚拟电厂的环保性，实现虚拟电厂的经济环保运行。
2023年12期 v.40;No.277 32-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2390K] - 郝建红;黄婷;许秋铭;孙毅;
随着社会环境及能源意识的增强，虚拟电厂的建设与发展受到越来越多的关注。在电力体制改革后的市场环境下，虚拟电厂将由供能不同的供能商联合运营。在此前提下，提出由供电商和供冷/热商多主体协同管理的含冷热电联供的虚拟电厂优化调度框架，围绕该架构，建立了兼顾供电商和供冷/热商利益的虚拟电厂多目标经济优化调度模型。然后，在模型中考虑电力潮流约束并对潮流约束进行二阶锥松弛（second order cone relaxation,SOCR）处理，在算例中利用主要目标函数法处理多目标优化问题，获得非劣解集。最后，提出改进熵权法-逼近于理想解法（technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS）从非劣解中选取最优解。算例表明，多目标优化能够兼顾供电商和供热商的利益，并提高虚拟电厂的环保性，实现虚拟电厂的经济环保运行。
2023年12期 v.40;No.277 32-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2390K] - 王健;郑峻峰;黄际元;李雨佳;
在建设新型电力系统的背景下，海量分布式电源接入电网，给电力系统带来了机遇和挑战。分布式电源在提供可调资源的同时也对电网的安全稳定运行造成了冲击。国内外学者对虚拟电厂相关理论技术展开研究，提出将分布式电源聚合成一个虚拟电厂，参与电网调度及市场运营，虚拟电厂为管理海量异构分布式电源、缓解其对电网的冲击、增强系统对这些资源的调控能力以及构建多方共赢的商业模式，提供了有效解决方案。针对虚拟电厂关键技术应用、实际案例分析以及虚拟电厂发展规划方面尚有不足，首先从功能和运营角度对虚拟电厂进行了简要分类，接着对国内外主要应用案例进行了总结，并对其中代表性案例展开深入讨论，使虚拟电厂重点问题及发展路径在理论及应用相结合的视角下得以清晰而全面呈现，最后基于某地区的资源现状和现实需求，对虚拟电厂建设作出规划与发展展望。
2023年12期 v.40;No.277 43-54+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1780K] - 王健;郑峻峰;黄际元;李雨佳;
在建设新型电力系统的背景下，海量分布式电源接入电网，给电力系统带来了机遇和挑战。分布式电源在提供可调资源的同时也对电网的安全稳定运行造成了冲击。国内外学者对虚拟电厂相关理论技术展开研究，提出将分布式电源聚合成一个虚拟电厂，参与电网调度及市场运营，虚拟电厂为管理海量异构分布式电源、缓解其对电网的冲击、增强系统对这些资源的调控能力以及构建多方共赢的商业模式，提供了有效解决方案。针对虚拟电厂关键技术应用、实际案例分析以及虚拟电厂发展规划方面尚有不足，首先从功能和运营角度对虚拟电厂进行了简要分类，接着对国内外主要应用案例进行了总结，并对其中代表性案例展开深入讨论，使虚拟电厂重点问题及发展路径在理论及应用相结合的视角下得以清晰而全面呈现，最后基于某地区的资源现状和现实需求，对虚拟电厂建设作出规划与发展展望。
2023年12期 v.40;No.277 43-54+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1780K]
- 陈旦;周霞;马驹;
随着电力技术的发展，配电网供电可靠性影响着各行各业的生产运行，同时也关系着广大人民群众的日常生活，所以保障电力系统的稳定运行，进一步提高供电可靠性，对于我国社会经济发展与提高人民生活水平具有重要意义。深度挖掘分析了我国2022年度的供电可靠性现状与指标，包括供电容量、可靠率、停电情况及其原因，并结合地域、行业的差异，从当前存在的问题出发，结合配电网改造与供电可靠性管理信息系统升级，提出了对未来供电可靠性管理工作发展的建议和展望。
2023年12期 v.40;No.277 55-61+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2223K] - 陈旦;周霞;马驹;
随着电力技术的发展，配电网供电可靠性影响着各行各业的生产运行，同时也关系着广大人民群众的日常生活，所以保障电力系统的稳定运行，进一步提高供电可靠性，对于我国社会经济发展与提高人民生活水平具有重要意义。深度挖掘分析了我国2022年度的供电可靠性现状与指标，包括供电容量、可靠率、停电情况及其原因，并结合地域、行业的差异，从当前存在的问题出发，结合配电网改造与供电可靠性管理信息系统升级，提出了对未来供电可靠性管理工作发展的建议和展望。
2023年12期 v.40;No.277 55-61+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2223K] - 梁国坚;王振刚;林文浩;邓永清;肖畅;
温度是影响电缆接头绝缘性能和使用寿命的决定性因素之一，而电缆接头热点温度的精准获取是电缆运维中的难点问题。以110 kV电缆接头为研究对象，基于温度场数值仿真方法，分析了电缆接头内部热流扩散规律，进而确定了电缆缆心温度径向反演方法和基于缆芯温度拟合的电缆接头温度轴向反演方法，建立了电缆接头热点温度组合反演检测模型。进一步采用电缆多工况温升试验对电缆接头热点温度反演模型的准确性进行了验证，稳态误差基本在4℃以内，取得了较高的反演精度。研究结果可为电缆接头热点温度实时监测提供参考。
2023年12期 v.40;No.277 62-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 3369K] - 梁国坚;王振刚;林文浩;邓永清;肖畅;
温度是影响电缆接头绝缘性能和使用寿命的决定性因素之一，而电缆接头热点温度的精准获取是电缆运维中的难点问题。以110 kV电缆接头为研究对象，基于温度场数值仿真方法，分析了电缆接头内部热流扩散规律，进而确定了电缆缆心温度径向反演方法和基于缆芯温度拟合的电缆接头温度轴向反演方法，建立了电缆接头热点温度组合反演检测模型。进一步采用电缆多工况温升试验对电缆接头热点温度反演模型的准确性进行了验证，稳态误差基本在4℃以内，取得了较高的反演精度。研究结果可为电缆接头热点温度实时监测提供参考。
2023年12期 v.40;No.277 62-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 3369K] - 陈敬德;李雅晴;杨欢红;沈佳;杨祎涛;沈晓峰;
随着智能电网的发展，继电保护系统接入数据更为全面，而传统算法难以给出兼顾精度与效率的状态评估方法。提出了改进沙普利（Shapley）理论的特征优选模型，通过熵值法与Shapley理论综合分析各指标的重要性。构建了基于具有50个卷积层的残差网络（residual network-50,ResNet50）的继电保护状态评估的深度学习算法，介绍了算法的网络结构。选取上海某公司1 796台继电保护装置的数据对算法进行测试，采用改进合成少数类过采样技术对不平衡数据进行处理，算法准确率高达96.7%，召回率达82.9%。与卷积神经网络和随机森林算法进行了对比分析，测试结果表明，ResNet50算法在准确率、召回率和精度方面都表现出明显的优势，可为现场巡检策略优化和故障排除提供支撑。
2023年12期 v.40;No.277 72-78+106页 [查看摘要][在线阅读][下载 2499K] - 陈敬德;李雅晴;杨欢红;沈佳;杨祎涛;沈晓峰;
随着智能电网的发展，继电保护系统接入数据更为全面，而传统算法难以给出兼顾精度与效率的状态评估方法。提出了改进沙普利（Shapley）理论的特征优选模型，通过熵值法与Shapley理论综合分析各指标的重要性。构建了基于具有50个卷积层的残差网络（residual network-50,ResNet50）的继电保护状态评估的深度学习算法，介绍了算法的网络结构。选取上海某公司1 796台继电保护装置的数据对算法进行测试，采用改进合成少数类过采样技术对不平衡数据进行处理，算法准确率高达96.7%，召回率达82.9%。与卷积神经网络和随机森林算法进行了对比分析，测试结果表明，ResNet50算法在准确率、召回率和精度方面都表现出明显的优势，可为现场巡检策略优化和故障排除提供支撑。
2023年12期 v.40;No.277 72-78+106页 [查看摘要][在线阅读][下载 2499K]