基于智能电表技术的智能电网负荷识别

传统侵入式负荷识别技术需要在智能电网用户侧每个用电设备的插座上安装传感器,通过传感器获取电器 设备的负荷,导致负荷识别精度较低.为此,提出基于智能电表技术的智能电网负荷识别方法.首先将智能电表安装 在智能电网用户侧总线上,采集全部用电设备的电力数据,并对采集数据进行降噪与筛选处理,得到高质量的负荷数 据集.其次构建时间卷积网络模型,并输入负荷数据集进行训练,输出目标负荷的识别标签,实现非侵入式智能电网 负荷的识别.实验结果表明,所提方法在识别智能电网用电负荷方面表现良好,平均绝对误差仅为１．１３５kWh,证明 了智能电表技术在智能电网中具有良好的应用效果.     

智能电网需求侧用户参与度研究模型

为充分挖掘智能电网需求侧与用户参与度的响应能力,探究电网需求侧的用电负荷影响,建立了智能电网需求侧用户参与度研究模型。采用聚类算法在噪声、模糊数据中提取特征数据,并对其进行归一化处理。根据智能电网的调配用电需求量,构建收益函数模型;将用户群体划分结果与博弈论相结合,建立不同类型用户博弈论模型,并组建电网需求侧用户参与度研究模型,定义电价收益、价格响应、智能调配用电时间等参数,为智能电网参与市场环境下的用户参与度调控提供了模型支持。以河北电网为测试对象进行测试,结果表明：随着时间的增加以及电价的降低,用户参与比例为89%,用户满意度均值为90%。智能电网需求侧的响应特性受用户参与度的影响,所提模型可以准确完成智能电网需求侧下的用户参与度计算,确保电网需求侧电力市场的供需平衡。     

智能电网下计及用户侧效益最优的负荷调控方法

智能电网中,为调控电网峰谷期间的用电量,提高负荷用户效益,提出了一种基于博弈论的负荷调控方法。以用户侧与电网侧为博弈主体分别构建负荷模型、负荷效益模型及电网侧效益模型。设计了基于博弈机制的电价调控策略,通过多轮动态调整博弈双方的收益,协调用户侧与电网侧之间的不平衡关系。在负荷与电价的双重约束下,通过CPLEX求解器计算负荷用户收益结果与电网负荷调控结果。算例表明,相同数据条件下,与改进粒子群算法相比,所提调控方法的负荷侧支出减少了0.95%,网侧支出减少了6.14%。验证了该方法可在有效调控电网峰谷期间负荷的同时,保证用户侧效益最优。     

电网负荷分类评价反馈算法研究

随着电力设备技术研究的不断发展,智能城市和智能电网概念的提出,促使企业对用户的精细化服务要求也越来越高。因此,为实现对用户用电细粒度感知,提高与用户沟通交互效率,基于用电清单评价内容,结合深度学习算法,建立分类评价反馈模型,对评价文本进行分类及情感分析,最后根据实际分析结果建立评价反馈机制,对负荷辨识技术进行调整反馈。试验结果表明电网负荷分类评价反馈算法提高了电网非侵入式负荷辨识的准确率,有利于提升用户用电体验度。     

智能电网环境下基于多代理的商业用户可控负荷管理策略

智能电网的发展为电力用户积极参与电网运行调控提供了必要的技术支持。文中针对智能电网环境下商业用户的用电响应行为提出了基于多代理系统(MAS)的负荷控制策略方案。设计了包含多类具有一定用电响应能力的用电设备的MAS及互动协调机制,结合商业电力用户的特点,为突出商业用户对整体用电舒适度的要求,在居民用户MAS的基础上增加了负载聚合代理;以酒店类商业用户为例,根据各类用电设备的运行特性建立了相应的负荷响应模型,基于典型用电设备的实时信息,采用区间数排序法确定用电负荷的优先级,构建了以优化商业用户用电整体舒适度为目标的负荷管控模式。通过算例分析,分析了所述模型和方法的特点与合理性。     

智能电网条件下的两阶段电力需求预测模型研究

智能电网因其具有与传统电网不同的特征,复杂化了电力需求的预测过程,传统的电力需求预测方法已不再适用.考虑到智能电网下电网与用户的"友好互动"和实时电价的实施,建立了两阶段的电力需求预测模型.第一阶段是不考虑电价的变化预测典型日负荷需求;第二阶段是在第一阶段的基础上考虑每时刻电价变化所带来的负荷转移,修正第一阶段的预测结果.算例研究表明,该模型能较好地反应出实时电价下用户的需求响应及需求响应所带来的负荷转移.     

考虑需方响应资源的电力系统生产模拟

随着智能电网的发展,需方响应成为智能电网的核心特征,传统方法难以模拟需方响应资源的运行变化对电力系统的影响,智能工程混合模型为其提供了解决思路。将各种需方响应资源汇总成能效电厂,基于智能工程利用Agent模拟技术构建了能效电厂随机生产模拟模型,设计了发电智能体、能效电厂智能体以及协调智能体。协调智能体根据负荷情况和机组报价安排发电计划并计算出清价格,发电智能体和能效电厂智能体根据出清价格调整报价策略。和等效电量函数法和序列法的比较,以及加入能效电厂之后的IEEERTS 79系统进行的定量分析,验证了利用智能体模拟技术进行随机生产模拟的有效性。     

考虑负荷动态模型的智能电网灵活规划方法

为提升智能电网的运行质量,解决当前智能电网存在的负荷波动大、经济效益低的问题,在考虑负荷动态模型的情况下,提出智能电网灵活规划方法。根据用电电压划分智能电网的供电区域,针对不同区域构建相应的负荷动态模型;利用动态负荷模型分析电网负荷的波动特征,预测电网实时负荷值;从用电需求量、输电线路潮流和负荷平均密度3个方面,设置智能电网规划约束条件;通过对智能电网架构、线路等组成部分的规划,得出最终的规划结果。实验结果表明：所提方法规划后,智能电网负荷率的平均值更趋近于1,年线损量降低了2 777.41 kW,投入成本节省了15 724 万元。     

考虑需求弹性的发电检修协调方法

随着智能电网的发展,用户的需求响应能力进一步增强,对发电检修的协调安排带来了新的影响.提出了机组检修协调意愿费用曲线,建立了考虑需求价格弹性的发电检修决策协调模型.在此基础上,深入分析市场环境下中长期发电检修决策对短期市场供求关系及出清价格的影响.建立了用户电力需求随电价而弹性变化、最终受中长期发电检修决策影响的函数关系;通过函数分段参数的讨论与约束的合并变换,将非线性混合整数规划模型转化为线性整数规划模型;根据智能电网下不同需求响应场景模拟,评估分析了需求弹性对发电检修决策产生的影响与效益.     

计及用电行为聚类的智能小区互动化需求响应方法

针对复杂智能用电环境下智能用电小区的多用户日负荷需求响应问题,提出一种考虑用户用电行为聚类的互动需求响应方法。首先,以智能小区用户的基本负荷、可调度负荷、电动车负荷和储能装置负荷为约束条件,建立电网负荷波动最小优化目标的需求响应模型;然后,阐述了提出的智能小区互动化需求响应方法,将需求响应模型求解过程分解为电网侧子响应和用户侧子响应的协作互动过程;最后,基于用户侧用电行为聚类分析,采用行为矫正的混合粒子群优化算法实现需求响应模型的互动化方法求解。实验中与分时电价下的响应算法及无用户聚类的集中响应算法对比,其结果表明所提方法通过聚类分析与互动化策略能够在优化结果和算法性能方面优于对比方法。     

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。