基于数据驱动的电力系统灾变演化及防控研究与展望

随着电力信息物理融合的深入,电力系统呈现出结构复杂化、外部致灾因子易发等发展趋势。在对电力系统灾变研究现状分析的基础上,针对电力系统灾变演化及防控问题,提出电力系统"孕灾-传灾-报灾-防灾"灾变过程理论。首先,基于大数据驱动分析致灾因子与电力系统孕灾机理及其耦合关系;其次,研究致灾因子的孕育、演化、临界态、涌现与传递机理;再次,基于对外部致灾因子的物联网实时监测技术研究致灾因子及灾变的评估和预警机制;然后,基于态势感知技术分析灾变的主动防控策略,从灾变防控手段库构建、灾变发展趋势感知预测、防控手段智能决策以及灵敏度评估等方面进行分析。最后,提出应用于电力系统灾变防控的大数据分析流程框架。     

美国加州地区提高山火灾害下电网弹性的公共安全停电政策和措施

美国加州公共安全停电政策是为了预防山火灾害而采取的一种新型主动停电措施,如何保证电力系统在公共安全停电政策下的安全运行以及提升系统运行的弹性是亟待解决的问题。对加州地区公共安全停电政策进行综述分析,并对电网在公共安全停电政策下的安全运行基本流程进行报道,进而对当前加州公共安全停电政策下安全控制存在的难题和未来可能的研究方向进行探讨。所提观点能够为我国未来弹性电力系统的建设和山火预防提供新思路。     

基于随机生产模拟的直购电交易成本效益分析

直购电交易是电力市场的重要交易模式,也是我国推进电力体制改革的重要举措。直购电交易的开展对电力系统调度运行产生了深刻影响,针对该问题,采用广泛用于电力系统成本分析、可靠性评估、电价预测等方面的随机生产模拟方法,对直购电交易的成本效益进行分析计算。由于参与直购电交易的机组不服从统一调度,不承担该直购电交易以外的负荷;而参与集中交易的机组经统一调度可承担直购电交易未满足的负荷,因此借鉴互联电力系统的思想,将系统按交易类型分为直购电交易系统和集中交易系统两类子系统;联络线传输容量由直购电系统向集中交易系统方向为0,由集中交易系统向直购电系统方向为无穷大。考虑了风电参与集中交易及直购电交易两种情况,利用EPRI-36机组系统验证了所提方法的有效性,评价了直购电交易的成本效益,可为市场运营、政策制定提供参考。     

电气化铁路对电力系统的影响

电气化铁路作为电力系统的一个特殊用户,其负荷具有非线性、不对称和波动性的特点。该文以斯考特变压器的供电系统为例,分析了注入系统的不平衡谐波,介绍了其对电力系统的危害,并提出了一些应对措施;针对电铁负荷功率因数较低的现象,分析了无功补偿的必要性以及目前存在的问题和解决措施。通过分析表明可以把电铁对电力系统的影响降到最低。     

从加州限电事故与美国WEIM机制看电力市场的融合协同

2020年8月14日和15日,美国加利福尼亚州(简称加州)电网出现了连续2天切负荷运行的限电事故.在综合考虑加州电力系统高渗透率可再生能源和独特的市场机制设计的基础上,文中围绕导致加州限电的原因及多区域电力市场机制在限电过程中所发挥的作用这2个主题进行分析.基于此,文中首先结合实际市场运行数据,着重从可再生能源与净负荷和外受电量2个方面对其在这次加州限电事故中的影响进行量化分析.其次,聚焦于加州及其周边地区正在推行的区域电力交易机制,对美国西部能量不平衡市场(WEIM)机制的运行方式与实施逻辑进行了深入剖析,分析并评估了美国WEIM机制对此次限电事故的影响程度.最后,总结讨论本次限电事故的经验与教训,并结合中国电力市场建设的国情与进展,对中国电力市场未来的区域融合、机制协同与建设路径提出了相关建议.     

绿色氢能与绿色电力的有机互联

在"双碳"目标下,氢能正逐步成为能源转型和构建以新能源为主体的新型电力系统过程中的必不可少的一环。化电为氢,一方面为风光等可再生能源提供了大规模的转换、储存和利用渠道;另一方面将加快推动工业和交通等部门的脱碳进程。目前,氢能产业链在全球范围内备受瞩目,但仍处于早期发展阶段,相关技术的发展、应用和商业应用模式都存在很大的不确定性。如何有效利用电氢耦合所带来的各种优势和机遇,使其同时为氢能的高速发展和电力系统的稳步转型提供负担得起的、可靠的和可持续的注入将成为重要的研究课题和任务。     

电气化铁路对电力系统的影响

电气化铁路作为电力系统的一个特殊用户,其负荷具有非线性、不对称和波动性的特点.该文以斯考特变压器的供电系统为例,分析了注入系统的不平衡谐波,介绍了其对电力系统的危害,并提出了一些应对措施;针对电铁负荷功率因数较低的现象,分析了无功补偿的必要性以及目前存在的问题和解决措施.通过分析表明可以把电铁对电力系统的影响降到最低.     

电力危机对电力工业市场化的影响与对策

介绍了美国加州电力系统的运行与监管、电力市场的结构模式,详细分析和讨论了加州电力危机的根源,剖析了电力危机对电力工业市场化的影响和对策,指出发展电力市场应当成为我国电力工业改革的基本方针,要认真解决好竞争与管制、局部利益与全局资源优化配置、现有利益与电力工业可持续性发展之间的矛盾,应重视市场中各种因素的相互作用和影响。     

上海城市电网电灾防治体系研究与建设

电力是城市的命脉,城市电网电灾防治体系的建议是城市突发公共事件应急体系的重要组成部分。文章介绍了上海城市电网电灾防治体系,从防、救、治三个层面上回顾了该体系的研究和建设过程,而电网黑启动体系是上海城市电网电灾防治体系的重要组成部分,从理论研究开始,最终通过黑启动实战试验和黑启动操作卡固化了成果,为上海电网安全构筑了新的保障系统。     

高压直流输电对提高电力系统稳定的作用

随着我国电力系统的发展,电网结构也日趋复杂。联合电力系统并联运行时,稳定受到破坏的事故会引起大量发电机失去同步甚至造成大面积的负荷停电。根据统计我国近十年来曾发生系统稳定破坏事故达二百多次,其中有一些事故的后果是十分严重的,因此,不单在进行电力系统设计规划和基本建设时,而且对已经运行的电力系统都必须在提高系统的稳定性方面给予十分的重视。为了防止由于交流系统中功率突然不平衡而引起暂态稳定破坏,目前在电力系统中已比较广泛的采用了快速切机、快速切负荷以及电     

IEC 63152灾害下智慧城市电力可持续供应标准的解析与思考

IEC 63152标准针对突发事件导致城市电网中断的受灾情况,提出保障电力可靠供应以维持城市基础服务不中断的防灾理念,涉及城市服务连续性、业务连续性计划、电力连续性计划、电力连续性系统四大要素.通过对标准相关要求和指导方针、基本概念及其建立的方法和手段的深度解读,明晰了四者之间如何关联构建一个完整的城市电力连续供应防灾体系,其中须重点考虑配置备用电源、评估城市服务所需保底电量、区域间合作关系和确立管理时间表等事项.最后,对标准后续工作及中国电网建设提出思考和建议.     

广东电网运行关键技术问题及应对措施

介绍广东电网的现状和结构特点,从电网安全稳定控制、安全防御系统建设、抑制短路电流过快增长、把握交直流混联电网运行规律、解决区域互联电网低频振荡问题、建设用地紧张及输电瓶颈现象、自然灾害频发使电网运行风险加大等方面,阐述目前广东电网运行中存在的关键技术问题,同时提出具体应对措施或防御对策.指出建设现代化大电网必须高度重视影响电网快速发展的关键技术问题,及时化解电网运行风险,提高安全稳定控制水平.     

电力交易计划的关键信息及合理性判据

为了规范电力市场中的信息披露行为,电力监管机构会要求电力调度交易中心披露大量市场信息。从数据学习的角度来看,海量的市场交易信息不但无法提供有效的市场交易信息,反而可能导致信息灾难问题。为此,文中对电力市场信息分类方法、披露原则问题进行了定性和定量研究。通过对电力交易计划最优判据的研究,提出了交易计划的关键信息集合的概念和交易公平性判据。关键信息集合是用来判断电力交易合理性的最小信息集合。利用关键信息集合概念确定电力市场披露信息种类,能够大大减少信息披露中的冗余信息,避免出现信息灾难。研究还表明,市场出清价格在判断交易计划公平性时价值不大,而节点边际电价包含了关于电力交易的大量信息,应该成为电力市场信息披露中最重要的数据之一。     

我国运行备用辅助服务市场的模式与定价研究

比较了以美国加州和英格兰-威尔士为代表的两大类运行备用辅助服务市场,认为英格兰-威尔士模式对我国初期的电力市场更有参考价值。建议我国运行备用辅助服务市场采用在一日前现货交易发电主市场定价基础上同时定价,即事先定价,而在当日强调各机组服从调度,事后按既定价格结算。实现概率学意义下的公平合理性。在简易当量电价法基础上发展了计入运行备用辅助服务的随机性简易当量电价法。采用了随机生产模拟技术,引入了期望边际机组和期望边际电价的新概念,并区分被调度加载和不被调度加载两种情况。有关算例说明了它的合理性。     

东日本大地震及核危机对能源电力的影响

东日本大地震及其引发的核危机给日本能源电力领域带来深刻影响。立足于日本的能源资源禀赋,结合其电源结构和电网发展的特点,系统分析了震后短期内日本电力供需形势及应对措施,并从一次能源、电源结构、电网建设等3个层面分析了中远期日本解决电力短缺、弥补核电缺口的可行途径。分析了日本核危机可能给世界核电发展、国际能源市场、产业链格局等方面带来的影响。     

江苏电网省地县一体化电量智能采集系统研究

文中提出的江苏电网省地县一体化电量智能采集系统,以省集中的建设模式实现了江苏电网"发、输、变"各环节电量信息的全覆盖准实时自动采集,接入全省全部各类电厂、35 kV及以上变电站共3000余座。并对采集的电量原始数据按照可定义的公式规则准实时计算出各线路电量、电厂结算电量、各市县供电量、网损等各类电网运行数据。系统已成为江苏电网电量信息的准实时数据中心,在电网电量管理业务中发挥重要作用。     

基于多Agent协同技术的用电需求预测系统的设计

电力市场环境下,用电需求日益复杂化,影响电价的因素日益增多,使电价具有较强的弹性.作者首先对用电需求预测这一需求预测和电价预测相互影响、而且这两种预测又是交叉进行的复杂过程进行了分析.然后提出利用多Agent协同技术设计需求和电价的并行预测系统.在这一预测系统中,通过Agent技术将系统理论、需求预测、电价预测、信息收集与知识发现技术紧密地结合起来,以提高供电市场中用电需求预测的准确性.     

计及输电介数及功率介数的电网待恢复区域重要性评估

电力系统因自然灾害引发大规模故障时,对电网待恢复区域进行重要性评估对于电网恢复策略的制定具有重要意义。针对已有评估模型中介数指标的不足,将复杂网络的共性与电网络的电气特性相结合,综合考虑线路介数和输电线路的最大输电能力,提出了输电介数的概念,并以输电介数作为电网络边权重求解节点网络凝聚度。最后结合各待恢复区域内发电机和负荷的功率特性,用节点功率介数对节点网络凝聚度指标进行修正,得出评估待恢复区域的重要性指标,从而确定了待恢复区域的物资需求优先级,给电力应急体系的物资调度提供参考。最后,以IEEE标准系统为例进行仿真分析,验证了所提方法的可行性和适用性。     

电力市场中爬坡约束问题的一种实用算法

针对电力市场的要求,分析了3种解决爬（下）坡约束问题的算法,即线性规划法、调整机组有功功率法和修改机组竞价曲线法。在分析比较的基础上,选择调整机组有功功率解决辽宁发电市场爬坡约束问题,并以实际算例说明了其合理性。     

电力负荷管理系统反窃电功能设计探讨

针对几种常用的二次回路窃电方法,对电力负荷管理系统反窃电功能的设计思路进行了探讨,确定了对于用电异常事件的筛选原则,并介绍了深圳供电局电力负荷管理系统的实际应用情况,其反窃电功能为用电检查工作提供了重要的技术支撑。