新型电力系统多源异构数据融合技术研究现状及展望

能源转型背景下,新型电力系统以清洁低碳、开放互动为目标不断建设,同时监测技术与通信技术也快速发展,电力系统中的数据来源更加广泛,数据结构更加复杂,为新型电力系统数据融合提供数据基础的同时也提出了挑战。首先,分析新型电力系统数据特征,提出新型电力系统的数据融合需求;接着,介绍新型电力系统数据模型、多源异构数据融合技术层级,分析关键融合技术的优缺点,并对不同技术的适用场景进行分析;然后,分别从输配协同、源网荷储协同、虚拟电厂、多元负荷、电碳市场交易5个典型场景,对多源异构数据融合的数据需求、数据来源、融合目标、常见方法及研究难点进行归纳;最后,对新型电力系统数据融合技术的未来研究发展进行了展望。     

基于层次分析法的配电网运行方式多目标优化

配电网运行方式在正常运行、检修和故障3种不同状态下需要重点解决各自不同的问题,分别需要不同的优化目标进行运行方式优化计算。基于层次分析方法综合评估配电网设备运行状态、技术性和经济性,建立层次分析模型,并通过方案属性决策向量表以及属性权重判断矩阵获得正常运行、故障、检修3种状态下的综合评价指标,将其应用于配电网3种不同状态下的运行方式优化目标。提出了一种多目标的配电网运行方式优化计算方法,以改进的IEEE 69节点配电网为算例,通过遗传算法进行优化计算验证了指标和算法的可行性。     

考虑新能源发电与储能装置接入的智能电网转供能力分析

可再生能源发电和新型储能系统接入电网后使得N 1重构路径的选择更为复杂,为解决此背景下智能电网转供能力的计算问题,在对二者时变运行特性分析的基础上,提出基于智能电网转供能力指标体系的N 1恢复模型,通过对转供能力指标计算公式线性化处理,并结合基于拓扑模型简化的人工智能(artificial intelligence,AI)优化算法,利用优化调整电网、可再生能源发电、新型储能系统的运行方式,实现电网N 1后转供能力最大。最后,以某实际典型电网为例,分析可再生能源发电和新型储能系统接入电网对提升系统应对N 1故障能力和实现负荷有效转移的作用,验证了转供能力指标对于定量描述智能电网自愈特性的有效性。     

有源配电网的馈线自动化效果评价方法

随着分布式能源和可再生能源技术的广泛研究与应用以及信息通信技术和电力电子技术的同步发展,传统被动单向式供电配电网正面临向双向供电的配电网发展的巨大挑战,主动配电网(active distribution network,ADN)(即有源配电网)是解决上述问题的重要方法和手段。然而在有源配电网中传统馈线自动化技术难以保证选择的正确性,需要提供新的更有效的评价方法作为理论基础。针对目前大量分布式能源接入配电网所带来的电网自动化问题,基于有源配电网的特点并从馈线自动化(feeder automation,FA)动作过程与FA动作结果 2个角度来对FA处理效果进行评价,提出有源配电网的馈线自动化评价指标体系及效果评价方法,为将来有源配电网的馈线自动化技术发展提供理论依据。     

信息物理融合的有源配电网故障仿真测试技术研究

有源配电网具有信息物理系统的基本形态,为了更高效准确的反映有源配电网的运行特征,该文提出基于有限状态机的有源配电网信息物理混合模型及其故障仿真框架,基于有源配电网馈线自动化(feeder automation,FA)及检同期合闸原理提出了信息物理融合的有源配电网故障仿真模型与方法,最后,通过仿真算例验证所提模型与方法的有效性。     

2015年国际供电会议学术动态系列报道:分布式能源与主动需求集成

介绍了2015年国际供电会议分布式能源与主动需求集成(CIRED S4)分会的学术交流情况与研究热点。CIRED S4共录用126篇论文,通过大会宣读、张贴交流以及圆桌讨论会等多种形式进行热点问题的沟通研讨。会议关注的热点问题包括:柔性负荷特征、用户电价响应机制等用户侧行为特点、分布式电源控制、需求侧管理策略、分布式能源和不同负荷响应模式引入对电网规划与运行等方面带来的影响,以及不同示范工程在各自领域内的先进研究成果及推广价值等。     

网络重构中基于配电网拓扑特征的改进遗传算法

网络重构是配电系统运行和控制的重要手段,利用遗传算法求解配电网络重构问题可以较好地利用其智能计算的特点,但也存在计算速度慢与收敛于非可行解等问题.结合配电网络拓扑结构特征和遗传算法特点具体探讨了如何实现遗传算法的网络重构,对遗传操作中的选择、交叉和变异提出了基于配电网络拓扑的改进方法,提高了算法的收敛速度和收敛性,算例验证了所提方法的可行性和正确性.     

电力调频系统的信息物理融合建模及其在容错控制中的应用

该文提出一种考虑离散事件系统与连续时间系统融合动态的电力信息物理系统(cyberphysicalpowersystems,CPPS)建模与控制方法,并应用于调频系统的容错控制。首先,基于混合自动机理论,依据信息系统和物理系统的运行状态划分出CPPS调频系4的四种运行模态并明确之间的转移条件;其次,对于每一种模态,分别在SimEvents及Simulink中构建了基于事件驱动的信息采集、通信、处理、控制模块以及基于时间驱动的物理系统动态模型。对于包含信息系统故障的模态,提出一种频率估计策略及其对应的容错控制方法。最后,通过算例对本文提出的信息物理融合建模方法以及CPPS调频系统进行了测试,系统频率控制结果验证了所提方法的有效性。     

智能分布式馈线自动化的多电源处理方法

馈线自动化作为配电自动化的核心内容是提高供电可靠性有效的技术手段,然而在多电源配电网中,传统的分布式馈线自动化技术难以保证转供选择的正确性。针对多电源智能分布式馈线自动化实现方案进行研究,提出可满足多电源、多联络、多分支配电网络的智能分布式馈线自动化算法,为多电源配电网的分布式馈线自动化技术发展提供支撑。     

馈线功率控制下的主动配电网信息物理风险演化分析

在主动配电网信息物理系统中,信息系统与物理网架之间存在强耦合关系。在电网复杂的信息物理交互作用下,信息系统的异常或故障会直接影响并降低电力系统的运行水平,甚至引发严重的连锁故障。且相对于传统电力系统,电网信息物理系统的风险致因因素更多,交互机理更复杂,监测识别更困难。电网信息物理系统的安全风险问题已成为当前亟待解决的基础问题之一。以主动配电网为研究对象,对信息侧架构与信息物理交互机理进行分析,建立了信息攻击下的风险传递模型,揭示了故障在配电网信息物理系统中的演化机理。最后,在DIgSILENT中搭建仿真算例进行实例分析,验证了所提出模型的正确性,并对未来配电网如何抵御信息侧风险,加强安全风险防护水平提出了建议。