基于物理-数据融合的数字化楼宇用电模型构建方法

随着智能终端和传感器的广泛应用,结构、环境、电气以及人员行为等多元参数的实时采集与传输使楼宇具有了数字化特性,从而使对数字化楼宇的电能利用进行动态精细化分析成为了可能。然而,基于单一物理或数据建模的楼宇用电分析方法在实际应用中均存在一定计算误差。提出一种基于物理-数据融合思路的数字化楼宇用电模型构建方法,结合静态与动态的多元数据,在保留楼宇热-电转换的因果关系基础上,可通过真实量测数据修正楼宇用电物理模型,实现精细化的楼宇用电能效分析。通过某数字化楼宇实测数据验证,表明所提出的方法具有准确性和合理性。     

基于非合作博弈的居民负荷分层调度模型

为促进居民用户柔性负荷资源有效参与需求响应,可以利用负荷聚合商来聚合用户负荷资源参与电网调度。通过将居民用户的柔性负荷进行分类,建立电网公司、负荷聚合商和居民用户的分层调度模型。在日前投标环节,构建了以聚合商利润最大化为目标的日前投标博弈模型,利用非合作博弈思想对聚合商在日前投标市场进行分析,并给出了博弈纳什均衡解的存在性证明;在实时调度环节,聚合商以分类柔性负荷各自用电物理特性作为约束条件,以实时调度和日前投标量之间的偏差最小作为目标函数对用户分类柔性负荷进行实时调度,使得在不影响用户舒适度情况下提高聚合商的利润。算例仿真分析结果表明,所建立的分层调度模型可有效实现居民负荷的需求响应,并使得电网公司、负荷聚合商和用户三方均受益。     

基于动态分区的大电网紧急状态控制辅助决策

针对当前状态和预想故障情况下的电网紧急状态,提出多区域多类型紧急状态时的动态分区方案自动搜索算法,为调度员制定调控措施和运行方式提供合理化辅助决策建议。首先,引入了以线路投切为手段动态调整电网分区结构的动态分区技术;然后,针对设备过载、电压越限等紧急状态,分别给出了单一紧急状态和多种紧急状态时的动态分区自动搜索算法;最后,提出了综合考虑安全性、经济性和可靠性的动态分区方案量化评价指标,该指标可用于确定最优动态分区方案。算例以实际电网中同时出现多种紧急状态为例,分析了动态分区方案制定过程。仿真结果表明,所提方法能够给出正确的辅助决策建议,有效消除电网的紧急状态。     

储能电站并网测试技术研究与实现

随着储能技术及大型储能电站建设的不断发展,亟待对储能电站进行并网测试以保证其并网后安全运行。首先根据储能电站构成,分析了并网测试指标及具体测试方法;其次,在保证被测储能系统完整性的前提下,研制开发了储能电站并网一体化测试平台,并详细介绍了该平台的软硬件开发及功能设计方案;最后,基于测试平台工程应用场景,介绍了测试装置现场接线方式,提出了储能电站并网测试实施方案。实际工程应用表明了所提出的测试平台及测试方案的可行性。     

特约主编寄语

随着泛在电力物联网建设的推进,电力基础网络和信息通信网络联系的日益紧密,大量的数据采集设备、计算设备和电气设备通过电网、通信网两个实体网络互连,电力系统已具备信息物理系统(cyber physical system,CPS)的基本特征,成为信息物理电力系统(cyber physical power system,CPPS)。CPPS环境下,电力物理层中源-网-荷之间的构成与互动形式较以往趋于复杂,而电力通信网络层的扰动和故障也会不同程度地影响到电力物理层。因此,在利用CPPS的信息层为更精确有效的全网优化控制提供支撑的同时,需要考虑降低或规避通信网络层传输信息时引入的安全风险。     

多倍频感应耐压测试装置

<正>多倍频感应耐压测试装置将A/D技术、逆变技术、滤波技术等综合应用，采样SPWM调制方式，输出端加上滤波，能得到质量很好的正弦波。根据数字输入量改变引起装置输出电压的变化，以及系统的响应时间，结合特定的自动升压PID控制算法，较理想地实现了试验中的平稳升压和稳压。装置测量电压精度高、电压线性及重复性好，可以实现自动测试过程。装置为电压互感进行耐压试验而设计，由于其输出频率及输出电压均可调节，因此也适用于其他需要变频电源的试验场合。     

考虑分时电价和系统峰谷差动态约束的电动汽车有序充电策略

大规模电动汽车并网充电需要同时考虑聚合效应的经济效益和其对电力系统的影响。以电动汽车用户充电费用最优为目标,在考虑充电时间、并行充电汽车数量等传统约束的基础上,结合分时电价与实际负荷曲线,将充电行为对峰谷差和负荷波动的影响作为约束条件,提出了一种新的电动汽车充电行为有序充电策略。基于该策略,利用蒙特卡洛方法模拟了电动汽车用户行为,对比分析了分时电价环境下电动汽车无序充电和有序充电对电网负荷曲线的影响。仿真结果表明:考虑峰谷差和负荷波动约束,通过电动汽车实时响应分时电价,可避免大量电动汽车集中充电而产生新的负荷高峰,且在显著降低电动汽车充电费用的同时,可以实现平滑负荷波动并减少系统的峰谷差。     

交流支路的电气剖分方法(二)移相器支路的剖分

目前,电力市场环境下的潮流控制辅助服务评估方法主要侧重于经济学规律的应用,而对电气特性重视不够。以移相器为例,借鉴电气剖分的思想,将受到移相器调控影响的各种网络源流间的路径进行电气剖分,并构造出3类剖分方法,由这些方法可以准确掌握网络源流沿移相器剖分子路径传输的电气量的性质和数量,且剖分子路径与原移相器支路具有电气上的等效性,并严格满足电力网络的基本电气规律。算例表明,移相器支路的电气剖分方法简单正确,既可为进一步定量评估移相器的辅助服务水平提供准确的电气信息,又可为研究包含其他潮流控制设备的电气剖分方法提供参考。     

基于电力需求响应的智能家电管理控制方案

运用智能电力需求响应(DR)技术,有效整合用户侧电网响应潜力以提升电网运行的安全性、稳定性和经济性值得深入研究。以居民用户为例,利用智能电网双向交互能力,提出了智能家电管理(HAM)系统及其控制方案。建立了不同家电的控制模型,并根据家电运行特点提出了家电舒适度指数的概念。在满足DR用电要求并尽量满足用户舒适度的前提下,根据家电实时状态在线计算其动态优先级,并按照优先级顺序执行负荷控制决策。分析了不同家电参与DR后,对改善电网负荷曲线的作用。从电力公司与用户两方面分析了所提控制方案的控制效果。仿真结果验证了智能家电控制方案的合理性。     

基于改进生成式对抗网络的电网异常数据辨识方法

基于数据驱动的电网异常数据辨识方法已成为电网安全领域研究的重点,由于实际电力发电统计数据中异常数据样本数极少,给通过数据挖掘方法辨识异常数据情况带来了极大困难。文章提出了一种基于Wasserstein生成式对抗网络(Wasserstein generative adversarial networks, WGAN)和孤立森林算法(isolation forest,iForest)的发电统计异常数据辨识方法。首先,利用WGAN交替训练生成器和判别器学习发电统计数据的分布特性并生成样本,用生成异常样本对原始异常样本进行增强,根据异常数据辨识精度确定异常样本的扩充比例;然后,在扩充后得到的平衡数据集上利用孤立森林算法实现异常数据辨识;最后,通过扩充样本前后模型的准确率、查全率以及查准率来比较模型异常数据的辨识效果。算例结果表明,文章提出的异常样本增强方法能够有效地改善辨识模型对于多数类的分类偏好问题,提升整体辨识精度。