中国能源电力碳中和实现路径及实施关键问题

结合中国经济社会和能源电力发展的现实国情,分析中国碳中和机理框架和中国能源互联网减排思路。按照全社会减排成本最优,应用综合评估模型MESSAGE研究提出中国全社会碳中和整体路径和能源电力系统转型路径,结果表明：中国2060年前全社会实现碳中和路径总体可按尽早达峰、快速减排、全面中和3个阶段推进,全社会碳排放2028年左右达峰,2060年90%能源需求由非化石能源满足,全社会2/3的能源使用均为电能,实现能源使用体系全面转型。同时着重分析了实现碳中和过程中减排速度和节奏、电力系统平衡调节、转型成本和疏导等关键问题。     

热界面材料对晶闸管换流阀热阻的影响

热界面材料应用于晶闸管换流阀上,能够增强其在高压直流输电整流电流时的散热能力,从而确保工作环境的安全稳定。在大功率晶闸管水冷散热器热阻流阻测试平台上测试了几种典型的热界面材料的系统有效热阻,探究了压装压力、冷却水流量、加热功率以及材料自身特性对系统有效热阻的影响。结果表明:在当前实验条件下,系统有效热阻随压装压力和冷却水流量的增大而减小,随加热功率的增大而增大;热界面材料对系统有效热阻降低的效果从大到小依次为:低熔点合金导热膏石墨烯导热膏TC-5625导热膏空气层铟箔;受压变形具有一定流动性的热界面材料应用于晶闸管换流阀时系统有效热阻更低。     

服役25年变压器铁心中取向硅钢性能演变规律

研究了服役25年S9型配电变压器空载性能及铁心中取向硅钢的磁性能与涂层性能变化规律。运行25年后,变压器空载损耗上升至105.29 W,取向硅钢铁损P1.7为1.48 W/kg;取自铁心下轭1/4处、A相心柱中间位置、B相心柱靠近T节点处取向硅钢的绝缘涂层劣化程度依次上升,劣化最严重的B相心柱靠近T节点处部分硅钢片表面电阻系数低至2.6Ω·cm~2,涂层附着性为D级,扫描电镜下观察到涂层受腐蚀脱落。采用Infolytica电磁仿真软件模拟铁心温度场分布发现,铁心不同位置处运行温差可达9.1℃,长期处于相对较高温度、变压器油(酸和硫含量上升)及叠片间稀薄空气环境下取向硅钢绝缘涂层劣化严重。讨论了长时间服役后的二次取向电工钢片在配电变压器中的应用屏蔽措施。     

含高比例新能源电力系统极端天气条件下供电安全性的提升

为有效评估极端天气对含高比例新能源电力系统供电安全的影响，并提出切实可行的提升电力系统供电安全性的措施，首先对极端天气下负荷特性及新能源出力特性进行建模仿真，其次对极端天气情况下含高比例新能源的电力系统进行生产模拟，从源、网、荷、储各环节提出提升电力系统供电安全性的方案，最后以某省级电力系统为算例，验证所提方案的有效性。     

全球能源互联网标准体系优先领域研究

全球能源互联网(GEI)是解决世界能源供给不平衡,推动世界和谐稳定发展的积极手段。目前,GEI标准体系涉及领域广泛且结构复杂,如何从众多领域中选取特定领域,优先开展标准化工作,是研究的关键。首先对GEI相关标准优先领域现状进行了梳理,重点描述了GEI标准体系的构建原则、方法以及层次结构;最后根据优先领域的选取原则,分析了优先领域的标准需求,提出了标准优先领域及标准系列。     

基于图计算的虚拟电厂报价辅助决策系统

虚拟电厂是一个集分布式电源、储能设备、可控负荷、电动汽车等不同类型分布式能源为一体的综合能源服务商,也是一种新型的电力市场交易模式。文章基于电力市场的运行机制和竞价规则,设计了虚拟电厂报价辅助决策系统。该系统首先通过虚拟电厂实现风电、光伏等分布式电源,储能设备,电动汽车与负荷间协调耦合运行,建立了以运营利润最大化为目标的竞价决策模型。基于虚拟电厂的优化竞价策略,构建了一个基于图计算的考虑多虚拟电厂的电力市场模拟器,用于模拟各虚拟电厂的日前边际电价和调度计划。最后,算例分析通过比较不同类型虚拟电厂在日前电力市场模拟器中的分段竞标电价、竞标电量以及运营利润,验证了所建立模型的合理性以及有效性。     

计及频率偏移分布与惩罚代价的最大频率偏移预测方法

现有基于数据驱动的电力系统最大频率偏移预测方法忽略了样本分布不均匀对最大频率偏移预测的影响,其预测精度仍有进一步提升空间.为此,文中提出一种计及频率偏移分布与惩罚代价的最大频率偏移预测方法.采用多源信息融合方法从系统运行信息中提取关键特征子集,避免维度爆炸问题.然后,构建级联轻梯度提升机,并在其损失函数中加入惩罚敏感机制,以使级联轻梯度提升机训练时根据频率偏移样本的分布概率及保守预测的惩罚代价自动修正样本损失值.基于IEEE 118节点标准系统的仿真结果表明,所提方法具有优异的预测精度和抗噪性能.     

支撑电力系统清洁转型的储能需求量化模型与案例分析

目前,储能需求的研究多集中于特定应用场景中电化学电池等持续放电时间较短的储能装置的配置,缺乏对系统整体性储能需求规划的方法及经济性影响的研究.针对短时和长期2种不同类型储能的特点,建立了以系统综合成本最低为优化目标的量化分析模型和方法,从总量、结构和成本3个维度量化分析系统级储能需求,将储能规划嵌入电源规划的混合整数优化问题中统一求解.以欧洲、全球和中国为算例,分析支撑能源清洁转型电力系统所需的储能种类、储能装机容量和可接受的储能成本.结果表明,仅依靠以锂离子电池为代表的短时储能无法满足未来高比例可再生能源场景的全部系统要求,长期储能将在2035年后的深度清洁转型中逐步发挥重要作用.