能源大数据中心建设标准框架体系研究

能源大数据中心的建设是国家“新基建”的重点范围,是响应国家“碳中和、碳达峰”发展目标的重要措施,而能源大数据标准体系是能源大数据中心建设的重要保障,可以规范、指导各地能源大数据中心的建设。在全面调研能源行业和大数据产业发展趋势,结合大数据领域前沿技术,分析国内外能源大数据服务产业相关标准的发展现状、发展趋势和实际需求的基础上,创新性提出能源行业大数据中心数据标准体系框架,覆盖基础标准、数据标准、技术标准、管理标准和安全标准等内容,定义了通用的基础术语,明确了数据标准内容的分类、构成以及相互之间的关系,对于推动能源大数据中心的建设具有重要意义。     

河南省电力需求发展趋势预测分析

受国际和国内宏观经济形势影响,河南省电力需求增长速度大幅降低,2012年增速降为3．33％,2013年上半年增速为1．17％,远远低于“十一五”期间11.7％的年平均增速,其中2013年上半年工业用电增速为-0．86％,占全省用电比重达54％的六大高耗能行业用电增速仅为-3．8％。通过对近期河南省用电增速与经济增速背离现象以及典型行业的市场环境及用电趋势分析,对未来河南省电力需求发展趋势进行了预判,并得出了在新形势下电力需求增速放缓将使得电力供需形势有所缓和,未来电力工业发展将成为经济发展的推动力而非制约因素的结论。     

限出力条件下风电场集群有功功率优化分配方法

受电网建设与风电场建设不协调、外送通道输送能力不足等因素影响,风电场弃风问题日益严峻,且短期内无法得到有效解决。结合中国大规模风电基地开发建设特点,建立了一种基于超短期功率预测的限出力条件下的风电场集群有功功率优化分配方法。该方法将限出力条件下的风电场集群有功出力最大化、线损最小化作为目标函数,将系统安全、风电场输出功率、风电机组频繁启停、低预测功率作为约束条件,许计及了联络线上有功功率损耗以及超短期有功功率预测误差的影响。以中国西北地区某风电场集群进行的箅例分析验证了方法的有效性和可行性。     

规模化电动汽车有序充电分层控制策略研究

电动汽车作为一种特殊电力负荷大规模投入电网后,对其有序充电策略进行研究,能够降低充电负荷对电网的冲击、平抑负荷波动,降低用户充电费用。文中以电动私家车为研究对象、居民小区为应用场景,提出了一种上层根据居民小区的充电需求与负荷方差最小的优化目标确定功率指导曲线、下层同时考虑下发的指导曲线以及充电站峰谷差最小的优化目标来满足用户充电需求的有序充电优化方法。分析充电模式等因素对电动汽车(Electric Vehicle,EV)充电负荷的影响,并基于蒙特卡洛方法进行充电负荷预测的计算;提出了电动汽车有序充电的分层控制架构,并建立了能够平抑总体负荷波动、降低变电站负荷峰谷差的双层优化模型,采用粒子群算法进行计算;以某居民小区为例进行仿真计算,对比电动汽车在不同渗透率下使用该优化充电方法前后的结果。结果表明,该控制策略使充电负荷的高峰期往后推迟至基础负荷的用电低谷期,实现了负荷曲线的“削峰填谷”,且随着渗透率的增加,在降低负荷峰谷差、平抑负荷波动方面的优化效果更好;在充电费用方面,有序充电情况下充电费用减少了29.0%,降低了电动汽车用户的充电负担。     

基于机器学习的电力通信网带宽分配算法

网络切片技术可以优化5G电力通信网的数据传输性能,但是数据传输性能取决于5G电力通信网为各切片分配的带宽大小。为优化5G电力通信网中网络切片的时延效果,提出了一种基于机器学习的5G电力通信网带宽资源分配算法。该算法通过对5G电力通信网历史预留带宽量及获得的时延效果进行学习,进而确定当前时隙网络应该预留的带宽资源大小。得到当前网络所预留带宽大小后,算法会基于切片重要度按序准入切片。仿真结果显示,所提出的基于机器学习的带宽资源分配算法可以提升17.968%切片加权时延和,并获得43.21%的决策性价比增益。     

基于灵敏度分析的交直流配电网无功补偿策略

通过无功补偿可以优化交直流混联配电网的电压分布,减少网络损耗,增大电网安全裕度,提高供电可靠性.在此背景下,为实现交直流混联配电网无功功率的定向补偿,直观地刻画系统的电压薄弱点,提出基于灵敏度分析的交直流混联配电网无功补偿方法.首先基于交替迭代法进行交直流混联配电网潮流计算,以获取潮流收敛后的雅克比矩阵,据此计算节点电压变化关于无功注入的灵敏度,选择灵敏度最大点作为无功补偿接入点;然后以系统低功率因数为目标,确定接入点的无功补偿容量;最后对某11节点系统进行算例分析,计算结果与和声算法相比,该方法计算耗时更短,补偿效果更优.分析结果表明该方法能以最小的补偿容量最大程度地提升系统电压水平,有效降低系统网损.     

基于区域偏差控制和荷电状态分区的电池储能参与二次调频控制策略

随着日益增多的非传统能源进入发电领域,电力系统的频率波动问题越发严峻。火电机组调频缺陷是响应时间长、爬坡速度慢;而电池储能因其响应迅速、调节灵活等优点逐渐成为电力系统调频的研究热点。本文首先介绍了储能参与电力系统二次调频的区域控制偏差和区域控制需求2种基本方式,并分析了这2种基本控制方式的特点;对区域控制偏差和储能系统电池的荷电状态（SOC）进行分区,在不同区域计及频率调节需求和储能系统出力特点提出不同的调频方式,并在区域控制偏差正常调节和SOC正常充放电状态下,采用模糊控制器平滑储能系统出力;最后利用MATLAB/Simulink仿真平台建立2区域互联仿真系统,仿真结果证明了区域偏差控制和SOC分区控制策略的可行性。     

计及碳交易成本的多能源站综合能源系统规划

冷、热、电等能源行业分开规划、独立运行的传统模式制约着电力系统综合能效的提高。为推行碳排放交易政策,改变传统单一经济目标主导的规划模式,将碳交易与综合能源系统规划相结合,提出一种计及碳交易成本的多能源站综合能源系统规划方法。首先,建立了包含碳排放量计算、碳排放初始配额和碳交易成本的数学模型。其次,在分析综合能源系统投资运行成本计算模型的基础上,以碳交易成本和系统投资运行成本最小为目标,计及电、冷、热多种能源约束和热网损耗约束,构建综合考虑经济性及低碳性的规划模型。算例仿真结果表明,地理距离较近的多能源站通过热网可实现热能互供互济,且在综合能源系统规划中计及碳交易成本能有效降低系统碳排放,提高系统整体能效,具有可观的经济效益。     

考虑多重不确定性因素的分布式电源鲁棒规划方法研究

随着不确定性的分布式电源大量接入配电网,配电网中日益增加的多重不确定性因素给其规划带来了新的挑战。面向配电网分布式电源的选址定容问题,考虑了负荷和风速的不确定性以及它们之间的相关性,提出了考虑多重不确定性因素的配电网鲁棒规划方法。首先基于全寿命周期成本和鲁棒优化的思想,构建考虑多重不确定性因素的双层鲁棒规划模型;然后对下层鲁棒优化模型进行对偶变换,通过最坏场景对上层规划方案进行安全约束校验;最后利用拉丁超立方采样和Cholesky分解对风速和负荷的不确定性相关性进行处理,从而寻求多重不确定性因素下的最坏场景。     

新电改背景下的售电市场竞争策略博弈模型研究

提出了新电改进程中的一种电力市场交易模式,构建了售电商市场竞争调整策略的系统动力学模型,研究了不同情景假设下的售电商调整策略有效性,并基于该模型对不同售电商行为进行了博弈分析。研究结果表明,构建的动力学模型具有可行性,售电商通过调整负荷预测策略不仅可以降低考核成本总值,还可以降低分摊占比,但是只适用于在5%的幅度范围内调整,超过范围不仅达不到降低分摊考核成本的效果,甚至会增加分摊考核成本。