基于系统动力学的智能电网低碳效益动态评价研究

从发电侧、电网侧和用电侧出发,分析了智能电网低碳效益动态评价的关键影响因素及其相互关系,绘制了各环节实现低碳效益的因果关系环路;在此基础上,基于系统动力学构建了SD仿真模型,刻画了我国智能电网实现低碳效益的动态反馈过程;根据我国电网实际和发展预期,运用该仿真模型对2011年至2020年的我国智能电网低碳效益进行了动态评价。通过算例分析,验证了该模型合理有效,操作性较性。评价结果也表明,我国智能电网具有显著的低碳效益。     

基于系统动力学的配电网规划评价

电网规划评价方法大都侧重于电网的静态分析,对电网发展的趋势及动态特性并未进行分析,使得评价结果有一定的局限性.鉴于系统动力学在缺少数据的情况下仍具有较强的定量分析能力,应用系统动力学中因果反馈的原理,提出一种基于系统动力学的配电网动态分析评估体系与模型,通过选取适当的技术经济指标进行动态模拟,分析得到电网规划方案的评价结论.该模型通过对评价对象的仿真建模,可以全面、动态地考虑与评价对象相关的各种影响因素.将所建立的动态评估模型应用于上海某10kV区域配电网规划方案的评价,结果显示,各种相关的影响因素在系统动力学模型中可以得到充分的考虑,从而能有效、方便地对配电网进行动态的规划评价,使评价结果更客观和具应用价值.     

智能电网工程项目管理模型的系统动力学仿真研究

智能电网工程项目管理系统的结构和变量之间存在复杂的因果关系,具有系统动力学特点。基于系统动力学原理,描绘了智能电网工程项目管理系统的因果关系反馈环路图。在此基础上,建立了智能电网工程项目管理的SD存量结构模型,并对智能电网工程项目管理模型进行了动态的仿真研究。仿真结果表明,工程项目达标率和人才培养周期与智能电网工程项目之间的动态平衡是保证工程项目质量和进度的关键。这种动态平衡关系对智能电网工程项目管理具有指导意义。     

基于配额制的可再生能源动态发展系统动力学研究

由于可再生能源发展具有多种复杂因素交织和相互制约的特点,加上其在不同规划时间段内投资于技术和资金的发展程度在动态特性上表现出显著差异。该文建立考虑配额制的可再生能源动态发展的系统动力学模型,并利用相关文件的规划数据进行模拟仿真。结果表明:文中建立的可再生能源动态发展系统动力学模型能够很好地评价可再生能源低碳和高效效果,并且通过提高可再生能源配额制(renewable portfolio standard,RPS)配额比例能够有效提高碳减排量。另外,提高可再生能源投资有助于促进智能电网高效发展,并且对跨区输电能力作用效果最大,其次是峰谷率,最后是网损率。     

基于系统动力学的电网投资优化模型研究

鉴于电网企业评价指标多,指标间的关系错综复杂,为确定电网投资额与关键评价指标的关系,更直观地反映资源投入变化对各项经营指标的影响,基于系统动力学构建了电网投资规划与投资效益指标等各影响因素之间的动态反馈模型,梳理了指标间的关系。并以某地市级供电企业为例,进行模拟仿真,仿真结果表明,通过模型可以得到目标约束下的最小电网投资额,结果可为电网投资决策提供参考依据。     

输配电价改革对省级电网投资的影响及动态评估方法

作为我国新一轮电力体制改革的重点内容,输配电价改革将深刻影响电网公司运营的投资和规划等诸多方面。首先根据输配电价改革的政策方案,建立了省级电网输配电价的核算模型。在此基础之上,提出一种基于系统动力学模型的输配电价改革对电网投资影响的动态评估方法。该方法综合考虑了电网投资评估、电网规划模式和政府监管政策3个方面的影响因素,建立了输配电价与电网投资容量随时间演变的模型,并建立了二者之间因果反馈的量化关系。基于案例仿真计算,量化分析了输配电价改革对省级电网投资的影响及其各种影响因素。     

一种电力二次系统健康模型建模方法的研究

随着智能电网和信息技术的不断发展,电力二次系统的监控范围不断扩展,系统间耦合复杂度增大,迫切需要建设符合电力二次系统特点的监视与管理系统。以往此类系统的核心模型是基于配置管理数据库技术构建,存在描述范围有限,无法与电网架构相融合以及动态特性不佳等问题。为此,提出了与IEC61970 CIM模型相融合的面向电力二次系统的健康模型建模方法。通过与现有模型的比较和工程实践证明二次系统健康模型融入电网网架结构特征,增加了模型的动态特征,提高信息物理系统协同分析能力,更适合于智能电网。     

基于混合布谷鸟算法的智能电网多业务组合投资决策优化

电网当前正处于加速电力市场化建设、拓展各类业务以及寻求效益点的关键时期。构建了基于价值链的智能电网重点业务评价模型与基于智能电网投资多目标的多业务决策优化模型,并利用混合布谷鸟算法求解多业务决策优化模型。通过算例分析验证了所提多业务投资决策模型的正确性以及混合布谷鸟算法的优越性,为电网企业组合发展电网业务提供借鉴。     

基于反熵权法的智能电网评价

针对我国智能电网发展所面临的特殊情况,从发电侧、电网侧、用电侧构建了智能电网绿色高效的评价指标,提出了一种新的评价方法——反熵权法。通过四类典型指标对反熵和熵进行了灵敏度分析和对比,说明了反熵赋权更适合于智能电网评价。从分析各地区智能电网发展多样性的角度出发,提出了基于反熵权法的智能电网综合评价模型。通过对五个地区智能电网进行评价,并与熵权法进行对比,说明了基于反熵权法的智能电网评价方法有效、合理。     

基于三角模糊数的智能电网投资效益分析

频繁波动的能源价格、日益丰富的市场成员和复杂的竞争策略使得投资规模较大、技术覆盖面较广的智能电网投资面临了众多潜在的市场化风险。合理的智能电网投资效益分析将是防范投资风险的重要途径之一。论述了从社会效益和经济效益两方面构建多层次的智能电网投资效益综合评价指标体系。基于定性与定量分析相结合的原则,在模糊综合评价法的基础上,引入三角模糊数和调整因子,模拟专家判断的模糊性,实现合理的智能电网投资效益的综合评价。以某省的智能电网投资为例,验证了该模型的有效性和合理性。     

基于大数据分析的智能电网降损效果估计模型仿真

针对智能电网降损效果动态估计结果误差较大的问题。提出基于大数据分析的智能电网降损效果估计模型,其采用Map/Reduce模型处理智能电网中的大数据,依据大数据统计和分析结果,将智能电网划分成不同的子网,采用不同负荷预测模型预测各子网负荷。融合子网的预测结果修正总体智能电网的负荷预测值。将负荷预测值输入智能电网降损概率评估模型,实现单一因素和组合因素约束下的智能电网降损分析,对智能电网降损效果进行动态评估。实验结果表明,所设计模型对智能电网工作日和休息日的负荷预测效果较好。     

智能电网社会效益测评的压力—状态—响应模型

合理测评智能电网发展所带来的社会效益对于引导智能电网的合理投资与科学建设具有重要意义。在此背景下,运用资源经济学中的压力—状态—响应逻辑框架,对智能电网社会效益的产生机理进行系统分析。具体地讲,智能电网建设中各类新技术的发展和应用改善了电力系统的运行性能和效率,可将各项关键技术视为压力,以其引起的电力系统接受可再生能源发电能力、电力系统运行效率和资源配置能力等的提高作为过渡状态,根据变量之间的因果逻辑关系构建技术指标集和状态测评模型,在此基础上形成智能电网社会效益测评体系。最后,以一个省级电力系统为例做了计算分析。     

并联型有源电力滤波器控制方法与仿真

随着国家坚强智能电网的发展,智能型电力电子设备及技术在智能电网中大量使用。由于电力电子器件具有非线性特性,其使用给智能电网带来了谐波污染等问题。并联型有源电力滤波器采用了应用广泛的谐波抑制和无功补偿技术,它能对智能电网中的谐波和无功进行较好地动态补偿。分析了并联型有源电力滤波器的补偿原理,利用包含直流侧电压环控制的ip-iq法进行智能电网指令电流的检测和定时滞环电流跟踪控制方法对并联型有源电力滤波器进行电流跟踪控制,使用Matlab/Simulink搭建仿真模型,并从不同的控制角进行实例仿真。仿真结果和快速傅里叶分析表明,对于非线性负载晶闸管的不同触发角,定时滞环电流跟踪控制都能有效地实时跟踪控制,仿真模型系统能够实时检测出系统中所含指令运算电流,并进行有效补偿,达到了理想的效果。     

基于技术成熟度理论的智能输电网多阶段投资决策模型

在智能电网建设背景下,输电网投资面临各种潜在的市场风险,对投资决策的灵活性提出了较高的要求。应用技术成熟度理论分析智能输电网投资决策问题,根据技术成熟度等级划分智能输电网的有效投资阶段,建立基于技术成熟度的智能输电网多阶段投资决策模型,以确定最优投资方案及各阶段的投资资金数量。以IEEE-24节点系统为例分析考虑输电线路、晶闸管控制串联电容器补偿方案的3阶段智能输电网投资决策问题,验证了上述模型的正确性和有效性。     

The effect of smart meter penetration on dynamic electricity pricing: Evidence from the United States

A successful grid modernization comprises not only the deployment of new energy infrastructure and technologies, but also the utilization of these technologies to promote modern energy services and active consumer engagement. As an enabling technology in smart grids, advanced metering infrastructure (AMI) has been rapidly deployed in the U.S. By the end of 2016, almost half of all electricity consumers have AMI meters with two-way communication capability. While many have examined the driving forces for smart meter technology diffusion, there has been limited empirical evidence on the actual utilization of smart meters in modern energy services. To fill this research gap, this paper explores how electric utilities in the U.S. are leveraging AMI meter installations to implement dynamic pricing programs. A cross-sectional dataset for 582 electric utilities in the U.S. is constructed based on the EIA 861 form “Annual Electric Power Industry Report” from the year 2016. A fractional response regression model is estimated, and results show that a ten-percentage increase in smart meter penetration is associated with an average of 0.56 percentage increase in customer participation in dynamic pricing programs. The estimated effect of smart meters on dynamic pricing programs is relatively small, given the magnitude of capital investment and the scale of smart meter market penetration in the U.S. Future smart grid policies in the U.S. may gradually move away from public investment in AMI roll out and shift to supportive policies that facilitate the implementation and use of AMI to realize the full benefits of smart grid.     

基于IEC61850的智能电网控制研究

随着智能电网的发展,快速、准确、自愈性强的现代智能电网自动管理控制方法将极大促进电网自动化、智能化的发展。IEC 61850可为智能电网的自动化提供统一的标准,实现设备的即插即用和互操作。为此文章提出了不同控制层间的信息分层方法,建立了含有直流输电接入的设备模型和信息交换模型,提出了智能电网中的遥控、遥测等以及控制保护系统的服务映射原理,通过IEC 61850可有效提高智能电网自动化的可行性、可操作性和稳健性。     

面向智能电网电压崩溃路径的优化粒子群算法

随着智能电网系统的研究深入,针对复杂智能电网系统的电压崩溃路径,研究了基于智能电网系统的等效模型。通过AGENT图分析了系统脆性关系,采用一种在脆性发生时崩溃路径优化粒子群算法,给出系统内部的脆性对于系统稳定性的影响,发现脆性激发时崩溃传递路径具有多样性的解,并分析了崩溃路径。基于35 kV智能电网一次系统模型,通过对智能电网脆性电压崩溃路径的预测和控制,有效优化了整个系统性能,对智能电网系统的设计控制具有重要的指导意义。结果表明,智能电网系统节点的崩溃在各子系统层间传递,进而导致整个系统的电压崩溃。     

基于动态时间规整的智能电网边缘用电数据去重技术

智能电网的边缘终端设备会产生大量的时序数据,该数据对电网的智能化运营具有重要意义。为保护数据的隐私性、降低对传输带宽和时延的要求,数据往往需要本地化存储。由于电气设备的规律性,使得产生的时序数据具有很大的冗余性,这为边缘设备数据存储面临的挑战提供了解决方案。本文提出了一种基于动态时间规整的数据去重方法,该方法通过计算数据之间的相似性,从而消除数据冗余、达到数据去重的目的。最后,基于智能电网的真实采样数据对所提出的数据去重技术在边缘计算安全防护系统中的效果进行了分析验证。     

配电自动化通信网建设方案设计

近年来,国家电网公司在智能电网方面进行了一系列的试点工程,但基本上都是城市智能电网的建设项目.文章根据农村智能电网的特点,在对通信业务的需求、种类、流量等分析的基础上,结合天津团泊农村电网建设的实际情况,并考虑系统安全、高效及节省投资,提出一套适合智能农电配网自动化建设和发展的通信网设计方案.