基于区块链的需求侧响应方案设计与实现

为解决需求侧响应过程中各个主体不互信而导致成本高、沟通不及时的问题,在梳理区块链通用技术原理基础上,给出区块链需求侧响应方案的整体架构、交易流程、数据上链设计、智能合约设计、网络搭建方案、共识机制等,并从多个维度开展效益分析,为既利用中心化管理优势又提供非中心化存证及监督功能提供了思路.仿真搭建了由7个节点组成的需求侧...     

计及不对称故障影响的感应电动机负荷模型解析算法

针对三相对称正序电压的仿真计算模型无法准确模拟感应电动机负荷动态特性的问题，提出一种计及不对称故障影响的感应电动机负荷模型解析算法。首先，基于转子一阶机械暂态方程获取感应电动机的转差率，再开展各项运算分析以获取扰动后感应电动机的电流变化和功率响应；然后，从电压稳定性和参数可辨识性角度，比较三阶机电暂态模型和一阶机械暂态模型的精度；最后，基于PSCAD/EMTDC平台搭建模型，对不同故障电压跌落场景下感应电动机的动态响应进行仿真分析。仿真结果表明，所提的解析算法能够获得不对称故障影响下感应电动机的动态响应且具有计算准确性和快速性的优势。     

直流接地极地表电位的切比雪夫多项式求解法

运行经验表明,直流接地极造成电网大范围直流偏磁危害,其根源在地表电位不均匀分布.针对广域深度分层的复杂大地模型关于地表电位分布求解方面的难题,利用切比雪夫多项式拟合地表电位的汉克尔变换核函数.通过切比雪夫多项式的移位运算、系数展开和截断误差判定,得到了核函数的切比雪夫多项式自适应阶数拟合方法,从而大幅降低了直流接地极造成广大区域地表电位分布的计算难度.与标准接地计算软件CDEGS的水平8层结构大地算例对比结果表明,直流接地极入地电流5 kA时,本方法在1~100 km地表范围内的地表电位偏差小于1 V.进一步分析了切比雪夫多项式阶数对地表电位的计算结果的影响,证实了20阶切比雪夫多项式的精度就可以满足一般的直流偏磁风险评估的应用需求.基于移位切比雪夫多项式的地表电位快速评估方法为直流偏磁风险评估提供了一种基础的技术手段,有助于降低电网直流偏磁风险评估的难度.     

含EV集群的VPP参与主辅联合市场综合优化调度

通过研究电动汽车集群成为广义储能设备的可调度域，提出包含电动汽车集群的虚拟电厂参与主辅联合市场的优化调度模型。首先，利用电动汽车充放电模型与累计能量边界模型界定电动汽车个体可调度域，随后采用闵可夫斯基加法将电动汽车集群聚合为广义储能设备。同时，以收益最优为目标，提出虚拟电厂参与能量市场与辅助服务的三阶段综合优化调度模型。最后通过仿真分析，验证主辅联合市场下考虑电动汽车集群可调度域的优化调度模型的准确性与经济性。     

基于价值公平分配的电力市场竞争机制设计

有序推进电价机制改革,构建"公平、开放、有序、竞争、完整"的电力市场体系,是中国新一轮电力体制改革的关键任务。目前国外电力市场普遍采用边际价格出清的交易机制,然而理论与实践均证明,边际价格机制难以促进市场成员真实报价,难以解决电力系统信息不对称的难题。为促进市场成员理性报价、实现电力资源优化配置,提出一种基于价值公平分配的电力市场竞争机制。首先,分析了边际价格难以保证发电机组真实报价、导致市场效率损失的现象和原因;进而,基于Vickrey-Clarke-Groves(VCG)机制设计理论,提出适应电力日前市场的价值公平分配机制,理论证明所提机制满足激励相容、个体理性以及系统成本最小化,并解释了该机制实现激励相容原理的经济学意义。基于IEEE 30节点和118节点系统的算例分析验证了该机制的有效性。     

竞争性电力市场三平台架构并行交易机制设计(一):三平台架构并行交易机制及范式模型

目前，竞争性电力市场主要沿用传统交易模式(场外双边协商交易、场内交易所集中交易)，是一种单市场串行交易，存在信息不对称、竞争不充分、价格发现功能不强等问题。提出了一种三平台架构并行交易机制，将市场主体参与电力交易的过程视为觅价过程，在传统的交易平台(交易所平台)基础上，新增觅买平台和觅卖平台两个子平台，与传统交易所平台一起形成三平台架构，并属于同一交易系统。市场主体被赋予觅价者和报价者双重身份，在一个交易系统、一个交易时间窗口内，可并行开展交易：以觅价者的身份，在觅价平台按照事先发布的交易规则组织交易并负责市场出清，或者以报价者身份参与觅价者或交易机构组织的市场交易。市场主体将根据自身发电成本或用电效益，参考市场行情动态调整觅价或报价信息，以此获得更多交易主动权。通过阐述三平台并行交易架构的交易原理和出清机制，构建了涵盖现行单市场串行交易的三平台架构并行交易统一规范出清模型。以集中交易为例，仿真对比现有交易机制的结果表明，三平台架构并行交易机制在提高成交率、增加成交电量、确保社会福利最大化、减小市场力方面具有显著优势。     

基于可开放容量的配电网资产效率提升优化方法

随着配电系统分布式资源的高比例、大规模接入，为保障配电网的承载能力和提升各类型资源的资产利用效率，提出一种考虑多主体利益的配电网规划方法。该方法构建可开放容量计算模型，评估分布式资源并网与线路扩容条件下配电网格内剩余可开放容量大小和配置资源所需的建设成本。并将可开放容量计算模型根据Benders算法嵌入资产效率优化模型中，优化模型的整数变量可规划扩容线路和储能的位置与容量类型，非整数变量可确定光伏接入容量及储能运行情况。以网格剩余可开放容量满足未来5年负荷增长需求为限制，将光伏、储能及线路扩容总成本规定为目标函数，实现总体资源的资产利用效率最大化。同时，该优化模型为储能制定了优化运行策略，可最大程度提升储能运行收益，解决了规划结果的运行策略需求，满足实际要求。最后，利用某城区配电网网格为算例进行仿真，验证了该方法在评估资产利用效率方面的合理性以及优化结果的有效性。     

基于优化蚁群算法的电缆敷设路径规划

针对基于传统手工设计的电缆敷设存在误差大和效率低等问题,将蚁群算法优化的计算机辅助设计应用到电缆敷设路径规划中.利用蚁群算法在复杂线路中多端点的线路计算优势,解决电缆敷设的最短路径问题.同时,本文将电缆敷设路径平面化,进一步利用Gompertz函数从信息素限定和挥发因子自适应调整两方面进行优化,提高了蚁群算法的收敛速度和全局性.仿真实验表明,优化的蚁群算法在变电站数字化三维电缆敷设过程能够快速得出最短电缆敷设路径,节省人力物资成本,提高了设计精度.     

输电铁塔角钢无损加固分析与计算方法

对于运行时间较长或有扩容改建要求的服役输电铁塔，部分构件承载力不足将导致其无法满足更高的设计要求，有必要通过角钢构件加固来提升其承载性能。以输电铁塔中典型角钢为研究对象，提出输电铁塔无损加固方法，该方法采用螺栓与夹具使原构件与加固构件形成组合加固构件，组合构件对原构件不造成损伤，且结构简单、应用性强；建立细化的组合构件数值模型，研究原构件长细比、夹具间距（数量）、钢材特性对组合构件加固效果的影响，提出组合构件受压承载力计算方法。结果表明：提出的加固方法加固效果显著，加固水平最高达到56.34%；原构件长细比对组合构件受压承载力提升水平影响明显，组合构件的提升效果随着原构件长细比的增大而逐渐显著；当夹具数量为奇数个且夹具间距小于750 mm时，组合构件的加固效果最佳；加固构件的钢材特性对组合构件受压承载力和延性影响较小；提出的组合构件受压承载力计算方法与有限元模拟结果吻合良好。     

考虑电网支撑能力约束的煤电退役与调相机配置协调策略

为了尽可能减少煤电机组退役和大规模非同步电源馈入对受端电网安全稳定运行的影响，本文在兼顾电网支撑能力约束的基础上提出了煤电退役与调相机配置协调策略。首先，构建了煤电机组对直流落点的无功支撑系数指标，并综合考虑机组役龄、污染物排放量、煤耗率等常规因素确定受端电网煤电机组的退役优先级顺序。进而，基于预想故障下系统的最大频率变化率和极值频率偏差约束得到煤电机组可退役的最大容量，形成相应的煤电机组退役策略。然后，提出了基于二分法的同步调相机配置策略，该策略可以对投建调相机的容量和选址进行决策，通过在煤电退役路径中协调配置调相机，确保受端电网的电压支撑能力满足要求。最后，在受端电网配置调相机后，对煤电机组可退役的最大容量进行同步更新，并对煤电机组退役策略进行相应的调整，实现煤电机组退役和调相机配置的相互协调。基于改进的IEEE 39节点系统和河南电网规划系统开展了仿真分析，根据多馈入短路比和预想故障下的暂态仿真结果可知，在煤电机组退役容量相同的情况下，与传统的煤电机组退役策略相比，本文所提策略确定的煤电机组退役顺序可以有效降低机组退役对受端电网静态电压稳定性的影响，并且可以降低大扰动故障下对受端电网暂态电压稳定性的影响。