自动电压控制中连续变量与离散变量的协调方法（一）变电站内协调电压控制

无功电压调节手段既包括连续变量（发电机、调相机等），也包括离散变量（电容器、电抗器、有载调压分接头等），在自动电压控制过程中二者的协调体现在厂站内部和厂站之间2个层面。文中提出了“离散设备优先动作，连续设备精细调节”的原则。重点研究了变电站内部的协调电压控制问题，提出了“集中控制+电压无功控制备用”的变电站控制模式。在控制策略的求解上，首先基于专家规则得到无功调节方向，然后基于控制灵敏度在离散设备与连续设备之间进行无功分配。该成果已在国内多个网、省级电网控制中心得到实际应用。     

碳中和目标下的能源系统转型与变革：多能流协同技术

近年来全球多个国家提出了碳中和战略目标,能源系统的转型与变革已迫在眉睫.在能源系统低碳化转型路径中,高比例新能源渗透充当了极为重要的战略角色,且各能源系统之间的转型呈现相辅相成、协同发展的趋势.一方面,新能源可通过电转气、电转热、电制氢等能源耦合设备分别为天然气、热力、交通侧等负荷提供绿色能源供应,终端用能的电气化改善了终端能源结构;另一方面,多能源系统的灵活性及多能互补性为间歇性新能源并网的消纳提供了支撑.为此,综述了面向碳中和目标的能源系统转型与变革的多能流协同技术,介绍了高比例新能源渗透下的多能流协同技术,剖析了支撑新能源并网的多能源市场机制设计,最后归纳总结了未来能源系统转型与变革面临的核心挑战.     

考虑风险约束的高载能负荷-风电协调调度方法

由于可离散调节的高载能负荷不适用于在短时内连续调节的特点和风电出力的不确定性,高载能负荷参与消纳风电时,会导致负荷用电与风电出力不匹配的问题。针对该问题,提出一种计及负荷方风险约束的高载能负荷-风电协调调度方法。首先,基于风电可接纳区间的概念和风电场出力概率密度分布,建立电网对风电的接纳能力的模型。接着,根据电网接纳能力外的弃风情况,构建了与高载能负荷用电计划增量和风电弃风量相关联的风险约束,使负荷方能够在一定程度上规避由于风电不足导致的负荷增量与风电新增发电量不匹配的风险。然后,基于高载能负荷调节对风电可接纳区间的影响,建立了以风电消纳为目标的鲁棒机组组合模型,保证线路容量约束的满足。最后,在IEEE RTS-79系统中对所提方法进行了验证,并分析了高载能负荷侧的保守程度对协调调度的影响。     

基于混合互信息的特征选择方法及其在静态电压稳定评估中的应用

电力系统的高维性是理论研究和工程实践中遇到的重要难题,特征选择是属性空间降维的有效手段,因而研究电力系统特征选择有着重要的理论价值和实际意义。为此提出了特征选择的混合互信息法(HMI)。HMI既考虑了候选属性所能提供的关于目标属性的新信息量,又考虑了候选属性与目标属性之间的相关性。文中针对静态电压稳定评估问题,将混合互信息法和其他几种基于互信息的特征选择方法进行了比较,实验结果表明:混合互信息法是一种有效的特征选择手段;数据挖掘技术在电力系统是有应用潜力的。     

数字化变电站保护设备建模及其应用

随着智能电网的建设,变电站-调度中心两级分布式架构将是调度自动化系统的未来发展趋势.在两级分布式调度自动化系统中,数字化变电站承担着分析处理站内数据并与调度中心协调互动的功能.为适应变电站高级应用的需求,在深入理解IEC 61850的基础之上,着重讨论数字化变电站高级应用平台中保护设备的建模方法,制定保护建模规范,并基于此开发可视化建模工具.最后,以实际系统为例,介绍该建模方法的实际应用.     

基于物理信息神经网络的热网动态状态估计方法

在城市综合能源系统中,热网状态估计针对慢动态系统,存在计算精度低、参数不准确、量测不完备的特点。基于物理信息神经网络(PINNs),将含偏微分方程约束的热网动态状态估计问题转化为自动满足偏微分方程约束的神经网络训练问题,并基于损失函数对参数的梯度下降完成热网参数的在线辨识;再将其应用于滚动时间窗中进行在线训练,实现了状态量的动态追踪;进一步基于PINNs对未来时间窗的预测能力提出了一种新的坏数据辨识方法;最后在5节点和27节点热网算例中验证了所提方法的有效性。     

基于无功源控制空间聚类分析的无功电压分区

首先分析了现有电气距离定义在无功电压控制分区研究中的不足,通过考虑PV节点准稳态物理响应的灵敏度计算,构造了无功源控制空间。在这个空间中,待分区节点坐标的每一维表示了相应无功源节点对它的控制能力,从而将原有的电网分区问题转换为数学上的高维空间聚类问题。在此基础上,提出了新的电气距离定义,利用凝聚的层次聚类算法,对无功电压控制的分区问题进行研究,分别针对IEEE 39节点试验系统和实际电力系统数据进行了分析计算。该算法已经在江苏省调度中心的二级电压控制系统中得到了实际应用。     

地区电网无功优化实时控制系统的研究与开发

无功的优化与控制关系到电力企业自身的经济效益。提出的地区电网无功优化实时控制系统基于现有地调主站的调度自动化系统（SCADA/EMS），SCADA将实时的数据断面发送给EMS，EMS利用遗传算法求解整个电网的无功优化问题，并根据优化解给出控制方案，再通过SCADA系统的下行命令通道执行优化控制方案，完成闭环控制。文中重点论述了遗传算法应用于实时控制系统的优势，并且解决了一些在实时控制过程中遇到的技术问题。现场应用表明，该系统可以方便灵活地满足实时控制所提出的各种要求，具有较好的实时性和鲁棒性。     

交流特高压近区电网自动电压控制研究与实践

特高压接入给其近区电网的无功电压运行和控制带来挑战。结合工程实践,文中研究了面向特高压近区电网的自动电压控制方法。分析了特高压近区电网的无功电压运行控制特点,针对特高压有功潮流变化对近区电网母线电压影响大,电网电压波动大,多电厂、多变电站紧密耦合等运行特性,提出并实现了考虑特高压线路运行方式变化的敏捷电压优化控制技术,同时兼顾特高压近区电网内紧密耦合的多电厂之间、多变电站之间、电厂与变电站之间的协同,在保证电压安全的基础上,减少不合理的无功功率流动,避免不必要的电容电抗器等离散设备投切。所提出的方法已经在实际现场投入闭环运行,运行效果证明了其有效性和可行性。     

应用于北美电网的自动电压控制系统设计与实现

随着电网运行对电压控制和无功管理水平要求的提高,自动电压控制(automatic voltage control,AVC)日渐成为研究的热点。由于管理模式的制约,其应用性研究在北美电网仍属空白。文中设计并实现了适用于美国东北部某互联电网特殊管理模式和在线运行要求的自动电压控制系统。该系统扩展了移相器元件模型的处理,并在利用最优潮流(optimal power flow,OPF)计算控制策略的过程中考虑预想故障后的静态安全约束。长时间的在线试运行数据及其评估结果表明,文中所设计和实现的自动电压控制系统应用于该电网可显著改善该电网的无功电压水平,提高电网的安全性和经济性。