基于斜回归树及其集成算法的静态电压稳定规则提取

可再生能源渗透率的增加给电力系统安全稳定运行带来持续性的挑战,传统方法分析系统稳定性、控制电网稳定运行变得愈加困难。针对这一难题,提出了内嵌安全稳定约束的电力系统优化运行框架以及用于电力系统安全稳定规则提取的斜回归树及其集成算法。该算法首先优化斜划分系数以训练单棵斜回归树,然后利用boosting思想集成斜回归树,并通过正则化方法保证树的稀疏度,增强算法的可解释性。相比神经网络等黑箱模型,文中提出的方法能够提取显式安全稳定规则,为内嵌安全稳定约束的电力系统优化运行奠定了基础。最后,以静态电压稳定问题为例验证算法的有效性,算例验证结果表明所提算法具有良好的可解释性、较强的表示能力和较高的集成效率。     

基于安全强化学习的电网稳控策略智能生成方法

新型电力系统的“双高”趋势改变了电力系统经典稳定特性,导致稳定机理更复杂,系统稳定模式更多样,因此基于典型运行方式的在线稳定控制策略面临挑战。为解决新型电力系统的功角稳定问题,提出了基于安全强化学习的稳控策略智能生成方法。首先,建立了电力系统稳控问题的含约束马尔可夫模型,归纳并提出了紧急控制切机动作涉及的安全约束。其次,为了提高对于电网暂态响应的时空特征提取能力,构建了基于图卷积层和长短期记忆单元的特征感知网络。然后,为了提高稳控策略智能体的训练效率,提出了基于内嵌领域知识约束的近端策略优化算法稳控策略训练框架。最后,在IEEE 39节点系统和某实际电网中进行测试验证。结果表明,所提方法能够根据系统运行状态和故障响应自适应生成切机稳控策略,其决策效果和效率均优于现有的稳控策略。     

基于分类回归树算法的在线静态电压稳定裕度评估

随着电力负荷的不断增加,电压稳定问题日益凸显;为防止电压失稳,电网运行人员迫切需要了解电网当前的运行状态。提出运用分类回归树算法构建决策树模型,对静态电压稳定裕度进行在线评估。首先根据PV曲线分析和电压稳定裕度计算获得决策树训练样本集;然后通过模态分析和相关系数分析降低属性集的维度,确定训练决策树的输入属性;最后利用离线数据,运用决策树分类回归树算法训练出在线电压稳定裕度的评估规则。以某省实际电网为例对所提方法进行验证,其决策规则具有较高的准确性,能够实时地评估电网运行状态。     

面向电力系统智能分析的机器学习可解释性方法研究(二)：电网稳定分析的物理内嵌式机器学习

将知识融入机器学习模型是提升算法可解释性与计算性能的重要途径之一。针对电力系统运行的稳定分析问题，提出一种新的物理内嵌式机器学习框架与方法，将描述故障动态过程的微分-代数方程作为先验知识，引导神经网络模型训练。相比于完全依赖数据的通用机器学习方法，物理内嵌式机器学习直接模拟物理过程，通过数据背后所蕴含的物理方程来约束机器学习决策空间，并输出故障后的动态曲线，结果物理含义与可解释性更强。同时，物理内嵌模式也大幅降低了模型训练对海量数据的依赖，为小样本学习及以及模型向真实系统迁移应用过程中的参数辨识提供一种新的思路。     

风电外送断面极限输电能力的非参数回归估计

大规模风电的随机性和间歇性导致基于典型方式计算的通道极限输电能力(total transfer capability,TTC)有效性降低。提出一种TTC非参数回归估计技术,通过风电与负荷场景聚类形成代表性中心,采用二分法重复潮流计算各场景下含稳定约束的断面TTC值,提取各场景与所属中心场景间的属性偏差及TTC偏差作为特征数据样本,经过相关性检验与非参独立筛选后,利用基于三次B样条函数展开的Group Lasso算法对TTC偏差进行非参数回归估计。算例验证表明,该方法具备较强的非线性泛化能力,能以较高精度提取输电断面TTC运行规则的显性表达式,与传统方法相比具有更丰富的信息输出与更良好的解释性,可用于含风电外送断面电力系统TTC的在线快速估计。     

利用直流输电的电力系统恢复多目标优化方法

为了兼顾直流系统快速可靠启动和交流系统稳定可靠运行,提出利用直流输电的电力系统恢复多目标优化方法。所提方法以系统恢复功率的效率最大化、最短的直流输电系统启动时间和已恢复交流系统的抗冲击能力最大化为优化目标,并考虑各类约束;然后结合非支配近邻免疫算法(NNIA)和最短路径优化算法对电力系统恢复过程进行优化;最后采用灰关联投影算法对Pareto最优解集进行排序优选,确定最满意的利用直流输电的电力系统恢复方案。以新英格兰10机39节点系统和利用政平换流站恢复江苏南部电网为算例,并采用PSCAD搭建电力系统恢复模型,仿真验证了所提方法可快速、可靠地恢复电力系统。     

基于机组功率升降约束的超短期阻塞管理模型及算法

以解决超短期输电阻塞管理为目的,考虑电力系统运行的实际要求,文中在对未来时刻系统运行状态预测的基础上利用灵敏度分析与线性规划提出了一种考虑机组功率升降约束的超短期输电阻塞管理模型及算法。该模型及算法针对电力系统的实际运行情况和机组的运行要求,采用了被电网调度人员广为采用的机组功率升降约束以避免机组有功的频繁变化,在消除电力系统输电阻塞管理的同时保护发电机组的安全及电网安全。实际运行时电网线路数很多,因此提出了约束线路的有效选择方法来减少约束线路数,通过减少约束线路集来减轻约束线路矩阵的维数以提高计算速度,及时消除阻塞。算法简洁、快速、实用。最后通过算例系统的计算,验证了所提算法的正确性和有效性。     

基于支持向量回归预测模型考虑天气因素和分时电价因素的短期电力负荷预测

该文提出了一种极限梯度提升（extreme gradient boosting，XGBoost）和基于蚁群算法的自适应参数粒子群优化算法（particle swarm optimization algorithm of self-adaptive parameter based on ant colony algorithm，ASPSO）相结合的方法，以实现电力系统暂态稳定预防控制。首先，通过XGBoost模型快速学习系统运行特征与暂态稳定性间的映射关系，给出特征重要性排序，提供一定的模型可解释性。其次，将训练好的XGBoost嵌入暂态稳定约束最优潮流模型作为暂态稳定约束。之后，利用ASPSO算法迭代求解，保证系统暂态稳定的同时，考虑发电机有功出力调整最小化，制定相应预防控制策略。最后，在PSS/E提供的IEEE 39节点系统中进行算例仿真，证明了所提方法的有效性。     

基于改进粒子群优化算法的风电场最大接入容量计算

位于电网末端的大型风电场的接入极大地影响电力系统的安全,风电场最大接入容量研究成为风电场规划和运行的重要课题。根据静态安全约束和暂态稳定约束条件,提出一种基于粒子群优化算法的风电场最大接入容量的确定方法。通过改进粒子群优化算法,其全局搜索能力可进一步提高,并可避免陷入局部最优。通过在IEEE New England 39节点系统上的仿真计算,验证所提方法的有效性,同时还分析了其他影响风电场接入容量的因素。     

基于EEAC的考虑暂态安全稳定约束的最优潮流计算

基于扩展等面积准则(EEAC)这一稳定性量化分析理论和算法,提出了求解含暂态安全稳定约束的最优潮流(OTS)计算方法.该方法将OTS分解为最优潮流(OPF)和暂态安全稳定预防控制2个子问题.基于安全稳定模式的预防控制在OPF运行点上求取满足暂态安全稳定约束的优化经济调整方案,据此将暂态安全稳定约束转化成相应控制变量的不等式约束,并以此作为OPF计算的附加约束条件,通过OPF和预防控制2个子问题的"相互解耦,交互迭代"得到OTS的解.以广东电网为仿真算例验证了算法的有效性.     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

锅炉停用保护剂对水汽氢电导率的影响研究

电站锅炉停用保护剂多采用十八胺和表面活性胺。对这2种停用保护剂进行了应用效果对比研究,即对湿冷机组、空冷机组采用十八胺或表面活性胺、有无凝结水精处理系统等6台机组停机和启动过程中给水、主蒸汽和凝结水的氢电导率变化情况进行分析。研究结果表明：在停机过程和启动过程,2种保护剂均会在水汽系统中发生部分分解,导致水汽系统的氢电导率显著升高;表面活性胺和十八胺比较,使用前者,机组启停机过程可保持凝结水精处理系统正常投运,因而可使水汽质量迅速达标,对机组安全运行有利,因此推荐采用表面活性胺作为锅炉停用保护剂。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

基于电流变化率的准恒频滞环电流控制方法

针对滞环电流控制存在的开关频率不固定,设计输出滤波器困难的缺点,通过对开关频率与滞环环宽关系的分析,提出了一种根据电流变化率调节环宽的准恒频滞环电流控制方法。控制方法根据电流变化率来实时调节滞环控制的环宽,实现开关频率的恒定;具有响应速度快和稳定性好的优点,同时克服了滞环电流控制开关频率不固定的缺点;较已有方法计算量小,不依赖于系统参数,容易实现,并通过理论推导和仿真证实了方法的可行性和正确性。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

What’s next for Cuba’s electricity sector?

Cuba’s electric sector is approaching an inflection point. Although the country has historically relied upon non-commercial barter agreements for imported oil to meet its electric demand, a combination of factors including reducing imports, increasing demand, and ambitious climate change goals suggest new pathways forward may be warranted. The way Cuba responds to near- and long-term challenges will help set the stage for its energy future. This article describes Cuba's electric sector and provides a set of key recommendations to consider going forward.     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

550 kV SF6 气体绝缘高海拔套管绝缘屏蔽结构

介绍了550 kV SF6气体绝缘金属封闭式组合电器（GIS）高海拔套管的绝缘屏蔽结构参数对电场分布的影响。针对套管单屏蔽结构方案,通过有限元法研究了接地屏蔽层翻边结构参数组合对套管内部最大电场强度的影响;研究了接地屏蔽层高度对GIS套管内外绝缘电场强度分布的影响。从而通过最优化接地屏蔽层高度和接地屏蔽层翻边结构参数组合,得到合理的套管内外电场分布,有效解决了高海拔型套管外绝缘修正后的内外电场分布均匀化问题,为550 kV SF6气体绝缘高海拔套管的绝缘结构设计提供了理论依据。     

Difficulties and Solutions for Desulphurization of Thermal Power Plants in China

As coal is the most important primary energy in China, SO2 , the main pollutant of coal-fired power plantsseriously pollutes the environment in the course of energy utilization and conversion. Flue gas desulphurization is inevitable in China, however, it is rather difficult to reach the stipulated standards without any compulsory administrative measures of the government. What are the exact difficulties and solutions for the desulphurization in power plants?