电力需求响应管理平台互操作接口设计

电力需求响应管理服务系统是电力需求响应系统功能架构中的主站系统,为需求响应聚合系统和需求响应终端提供组织和管理功能,这需要提供电力需求响应信息互操作接口。从应用场景和软件架构方面设计了基于国内电力行业标准DL/T 1867—2018《电力需求响应信息交换规范》功能一致性的电力需求响应管理服务系统互操作接口。应用场景方面,设计了完整的测试流程以及注册、报告、事件、加入/退出的互操作用例;软件架构方面,采用微服务的架构设计风格,设计了Http接口组件、参与者管理组件、事件管理组件以及数据管理组件。设计方案可以应用于国内需求响应试点以及自动需求响应控制应用场景中。     

自动需求响应业务支撑技术及标准化发展方向

为了支撑我国电力需求响应业务的开展,分析了当前与自动需求响应相关的最新技术进展,其中包括智能电网双向供需互动以及智能电网用户接口领域的相关进展。针对我国目前自动需求响应业务在电力系统应用中所面临的问题,从通信层、信息层、业务层3个层面设计了自动需求响应业务相关领域的核心功能以及需求响应业务标准化思路。提出在欧洲智能电网架构模型框架下的不同需求响应业务实体角色及功能定位,为构建满足IEC互联架构的层次化互联接口提供支撑。最后,结合我国典型需求响应试点城市的运行情况及国外相关技术发展提出未来电力自动需求响应业务的实现思路。     

基于互联网家电的需求响应聚合系统信息接口研究与设计

为了解决居民用户需求响应资源零散、调控难度大及信息交互不畅等问题,依托SAC/TC549全国智能电网接口标委会定义的标准框架,在深入研究居民需求响应业务在互联网环境中信息流传递模式的基础上,提出基于互联网家电云平台的需求响应聚合系统架构、用户垂直信息交换模式、虚拟DR需求响应(demand response,DR)终端及信息接口,对接口的组成、功能和信息交换过程进行了详细设计。该方案基于互联网架构,采用模块化设计,所构建的基于互联网家电云平台的需求响应系统更加灵活与高效,可支持大规模扩展的需求响应商业模式创新。     

我国需求响应信息交换标准化现状及发展趋势

需求响应信息交换标准化是保障我国需求响应业务顺畅开展的一项重要举措,能有效解决当前需求响应信息交换过程中信息表达方式不统一、系统互操作性差等问题。首先分析了国内外需求响应信息交换标准化现状,然后结合我国最新的标准化现状,分别从信息交换服务、信息交换机制及底层协议要求等方面对我国电力需求响应信息交换标准化方式思路进行了剖析。最后从底层承载协议、适配器规范、安全规范3方面探讨了我国需求响应信息交换标准化方向,提出了信息交换服务优化以及需求响应信息交换安全等标准化思路。     

智能电网需求响应通信架构综述

需求响应是智能电网中的关键技术之一。信息化、自动化和标准化程度高的需求响应通信架构是实现需求响应大规模应用的基础,也是亟须要解决的研究问题之一。首先介绍了目前国内外标准化组织在需求响应信息通信技术标准化方面的工作;其次,分别以Open ADR和SeDAX为例,深入分析了基于主/从配置与基于信息中心网络的需求响应通信架构,并提出了基于内容中心网络的需求响应系统的设计方案;再次,从通信方式、网络架构、可靠性、可扩展性、计     

边缘计算在电力需求响应业务中的应用展望

电力自动需求响应业务的快速发展,引入了大量的智能终端,在云端进行集中式管理对IT基础设施提出了过高的要求。提出了一种将边缘计算技术应用于自动需求响应业务的设想,并基于欧洲电信标准化协会提出的边缘计算框架,依据IEC 62939智能电网用户接口的标准划分,设计了自动需求响应边缘计算(automated demand response edge computing,ADR-EC)节点的分层架构模型。分别给出了ADR-EC节点的功能层、信息层、通信层设计方案及应用示例,最后结合自动需求响应业务的发展剖析了未来边缘计算大规模应用所面临的问题与挑战。     

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。     

NSC2000变电站自动化系统的原理及应用

NSC2000变电站自动化系统集变电站测量、保护、监视和控制远方信息传输于一体。通过以太网或RS485现场总线网络,将间隔层的各种保护、测控装置与站控层的后台系统、前置系统等联接起来,实现信息交换和数据共享,完成对变电站运行的自动监视和控制。     

基于Web Service和Flex的水调自动化系统

结合水调信息集成发布的实际需求,提出基于Web Service和Flex技术的水调自动化系统,对其涉及的基本原理和关键技术进行了讨论,介绍了系统设计及系统开发实现。系统采用Web Service将信息系统交换数据接口和方法封装为标准服务,实现异构应用之间的松散耦合、跨平台特性。表示层采用Flex进行开发,有效解决水调自动化系统的浏览器/服务器（B/S）中信息集成、界面交互、实时信息展示等难题。     

自动需求响应的理论与实践综述

自动需求响应是智能电网的核心技术功能之一,但是对于自动需求响应及其在智能电网中的重要作用,国内外在学术研究、工业实践等方面都存在巨大的差距。自动需求响应不依赖于任何的人工操作,可以大大提高需求响应的时效性、可靠性、灵活性和成本效益。自动需求响应颠覆了传统的需求响应认识,将需求响应的主要功能从优化电能配置拓展到了向系统提供实时辅助服务,真正将需求响应纳入实时调度范畴,充分利用负荷的实时可调节潜力,极大地提高系统间歇性能源接入能力和安全稳定运行能力。文章还讨论了智能电网新技术对自动需求响应功能的支撑作标准及试点工程。最后,分析了国内实施自动需求响应存在的障碍,指出了我国开展自动需求响应的潜力和发展方向。     

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。     

电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略

介绍了大功率直流电解铝供电系统结构,建立了包括电解槽负载模型、饱和电抗器（ＳＲ）模型以及有载调压变压器（OLTC）的整流系统模型,提出了稳流协调控制策略：OLTC可对系列电流进行离散性的粗调,SR可在一定范围内实现对系列电流的连续性微调,两者结合能有效地解决机组投入与退出、阳极效应发生等大扰动下的稳流精确控制问题。基于电磁暂态分析软件包（ＥＭＴＤＣ）搭建了6机组整流系统,对网侧电压波动、负荷波动等工况进行了仿真分析,仿真结果表明：所提协调控制策略能保持直流系统处于最佳的运行状态,可实现电解铝生产过程中电流的平稳。     

多ARM协同架构的智能合并单元设计

为降低合并单元设备成本、增强其智能化和通用化特性,利用多ARM（高级精简指令集处理器）并行处理的优势来构建智能合并单元。采用灵活的模块化方式来进行总体架构的设计,通过光纤接口方式与其他智能电子设备建立基于快速以太网的双向通信,遵循IEC 61850通信标准进行采样值报文和GOOSE报文的高速网络化传输。结合数据处理和报文传输的要求,详细阐述了采样控制和开入开出控制等核心部分的软件处理流程。采样值及GOOSE传输等相关测试结果表明,该智能合并单元工作可靠而稳定,可满足智能变电站中合并单元在实时性强、可靠性高、通信流量大等方面的要求。     

基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算

扩展卡尔曼滤波法(EKF)被认为是一种精度较高的电动汽车动力电池荷电状态(SOC)估算法,但是观测方程误差会对SOC估算结果带来影响。对EKF滤波过程进行改进,根据观测方程的误差对原EKF滤波过程增设动态卡尔曼增益修正系数,提出基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算法。仿真结果表明EKF法可以有效克服SOC初始值不准确所造成的估算误差,动态卡尔曼增益修正系数可以进一步减小由于观测方程误差造成的SOC估算误差,使估算误差保持在5%之内。     

碱法提取煤矸石中氧化铝试验条件优化

工业固体废物煤矸石中存在有价值的氧化铝，如能将其替代铝土矿提取氧化铝，则将变废为宝。然而，煤矸石中的铝、硅主要以高岭土形式存在，活性很低，因此需要通过高温破坏煤矸石中高岭土结构，才能将其中的氧化铝转化为可溶于碳酸钠溶液的铝酸钙。为了使煤矸石中的氧化铝尽可能多地溶出，采用正交试验方法分别对采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝的活化和溶出条件进行了优化。试验结果表明：采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝，最佳条件下煤矸石中氧化铝溶出率可高达89.5%，试验所确定的最佳条件可供工业试验参考。     

级联Boost变换器输出电压纹波分析

级联Boost变换器含有两个LC滤波器,呈现四阶动力学特性,具有宽输入电压范围的特点。其输出电压纹波与电感、开关周期、电容和负载等因素有关,其中输出电压纹波受电容等效串联电阻影响较大。采用时间平均等效原理对级联Boost变换器进行直流稳态分析,分析了两个电容等效串联电阻对输出电压纹波的影响,由理论分析可知电容C1的等效串联电阻对输出电压纹波影响较小,电容C2的等效串联电阻对输出电压纹波影响较大。采用谷值电流控制策略,保证了变换器稳定地工作在较高直流电压传输比的情况下,避免了次谐波振荡现象。实验验证了理论分析的正确性。     

关于“十三五”配电网发展的思考

配电网直接面向电力用户,是保障电力“落得下、用得上”的关键环节,也是改善民生的重要基础设施。面对“十三五”期间配电网发展“高质量、智能化”的需求,在梳理总结当前存在问题的基础上,从经济社会发展、高供电可靠性要求、分布式能源与多元化负荷接入、外部建设环境变化等角度阐述了配电网发展面临的挑战与机遇,提出了未来配电网发展面临的关键问题,并从规划建设角度提出了应对措施与建议。     

DZM与FM系列铅酸蓄电池在制造过程中的比较

根据多年的实际工作经验,从基本原理、客户要求及电池使用的角度出发,通过不同生产及工艺条件下反应生成物的不同,对DZM与FM系列铅酸蓄电池在生产制造过程中的不同进行了阐述。     

基于NW小世界的量子进化算法在无功优化中的研究

针对量子进化算法的早熟问题,提出了一种适于电力系统无功优化的NW（newman-watts）小世界量子进化算法。该算法引入了NW小世界网络模型,以一种新颖的随机加边方式动态改变种群个体的邻域拓扑结构,从而保证了整个优化过程中的种群多样性,提高了算法的全局搜索能力。应用该算法对IEEE-14节点和IEEE-57节点系统进行无功优化的仿真分析,结果表明,NW小世界量子进化算法在电网无功优化计算中具有较强的全局寻优能力和较高的收敛精度。     

新能源发展关键问题研究

2006年以来,中国新能源发展取得了巨大成就,但也面临新能源发展与电网发展不协调、局部地区风电消纳困难、新能源补贴拖欠等问题。“十三五”是中国新能源发展的关键时期,复制现有技术、依靠政府不断扩大补贴规模的新能源发展模式已难以为继。新能源发展需要处理好新能源经济激励政策调整、新能源与其他电源以及电网的统一规划、大型新能源基地市场消纳三大关键问题。