清洁低碳发展背景下跨国互联电力系统规划方法

在全球应对气候变化清洁低碳发展的宏观背景下,当前跨国互联电力系统研究在地域范围、时间跨度、多层次协调等方面都存在一定不足。提出了协同有序完整的跨国互联电力系统规划研究体系框架,重点介绍情景设置、网源协同规划、环境气候-经济-社会效益分析等关键技术模型;基于“工作体系”和“支撑体系”,设计了总体工作流程;以实现《巴黎协定》温控约束为目标,对全球电力需求、电源结构、电能流动等问题开展了情景分析,评估研究综合效益。最后对规划研究方法进行了总结,并提出了提升建议。     

电力市场环境下梯级水电站运行管控仿真研究

针对电力市场环境下梯级水电站运行管控问题,提出基于市场出清价的市场力评估指标,并通过构建双层市场仿真与管控模型对不同管控条件下梯级水电站运行方式进行仿真研究。在下层市场竞价仿真模型中,通过迭代优化算法实现市场仿真运行;在上层市场管控设计模型中,以基数电量为决策变量实现对梯级水电站运行的管控;上下层通过市场力评估指标与基数电量形成耦合关系。最后提出耦合市场仿真运行与多核并行禁忌遗传算法(MPTGA)的求解思路对管控方案进行评价优选。实例分析表明,基于出清电价的市场力评估指标可有效评估市场中梯级水电站跨交易时段所拥有的市场力,利用双层市场仿真与管控模型获得的基数电量方案可实现市场优化管控运行。     

大电流条件下气体火花开关电极烧蚀的研究进展

气体火花开关在各类脉冲功率装置中应用广泛,但放电产生的热等离子体将对电极材料产生烧蚀,烧蚀产物(金属蒸汽、液滴等)也会对开关绝缘造成污染,影响开关工作特性、缩短开关寿命,因而受到特别关注。在过去几十年间,国内外学者针对电极烧蚀机理及其影响因素开展了广泛研究,得到了常见电极材料在不同放电条件下的烧蚀特征;近年来,随着材料科学与诊断技术的进步,电极烧蚀研究集中在新型电极材料与烧蚀表征两方面。为此回顾了不同实验条件下电极烧蚀现象的相关研究,描述了电极烧蚀的基本特征,归纳了影响烧蚀的主要因素,介绍了电极与绝缘子表面烧蚀形貌的测试方法,介绍了电极烧蚀产物表征与分析的实验方法,论述了电极烧蚀对开关工作特性的影响规律。最后,分析并提出了电极烧蚀的一般评估方法,指出了电极烧蚀研究的热点问题和发展方向,对今后继续深入开展该领域的研究工作具有一定借鉴意义。     

全球能源互联网标准化及其评价方法研究

全球能源互联网(GEI)是一项史无前例、错综复杂的巨系统和大工程,为有效指导GEI研究和建设,亟须开展相关标准体系的建设工作。科学有效的标准化方法是开展GEI标准体系建设工作的基础和保障。从GEI标准体系建设需求入手,提出了标准体系与综合标准化纵横结合,采用自制定与超前标准化局部补充的GEI标准化方法,为GEI标准体系建设工作提供了有效的方法约束。通过分析影响GEI标准化系统质量水平的各项因素,建立了一套标准化系统综合评价指标体系,依据该评价指标体系提出了基于信息熵的标准化系统质量水平综合评价方法,并通过简化算例进行验证,为定量分析和评价标准化系统质量水平提供了科学有效的手段。     

电力系统运行模拟与容量规划工具研究与应用综述

电力系统运行模拟与容量规划软件工具在电力系统的规划、运营和评估中发挥着重要的作用。近年来,随着可再生能源大规模并网,运行模拟与容量规划的模型与方法研究成果层出不穷,对应的软件工具也迎来显著进展与更新。文中综述了多种国内外主流的运行模拟与容量规划软件工具,侧重分析各类软件工具的特点,包括一般架构、时间分辨率、潮流模型、机组组合约束、求解算法等。此外,结合目前研究现状及电力系统发展趋势,提出了未来电力系统运行模拟与容量规划工具相关的思考。     

全球水能资源评估模型与方法研究

为在全球范围开展水能资源评估,提高评估与规划的准确性与效率,通过建立水能资源评估的全球尺度参数标准、一般技术流程与方法体系,构建河流水能资源理论蕴藏量、技术可开发量评估和电站开发经济性测算模型,提出一套适用于内业工作的数字化评估方法与流程。以非洲刚果河流域为例,应用水能评估模型与数字化方法,实证评估了刚果河流域及干流的水能资源的理论蕴藏量、干流下游河段的技术可开发量,完成了刚果河下游水电基地开发成本测算。     

面向分布式资源聚合管控的虚拟电厂建模与优化控制综述

随着可再生能源渗透率不断提高,电力系统运行灵活性不足的问题日益突出。虚拟电厂（virtual power plant,VPP）是一种融合先进通信与控制技术的分布式可控资源管理新模式,将多类型可控资源聚合为整体,对电力系统经济运行、调峰、调频、稳定控制等多方面进行支撑。从分布式资源聚合管控与运行优化视角,系统综述了VPP内涵、架构、资源聚合、运行优化等方面当前技术水平和研究现状。首先梳理虚拟电厂功能内涵与定位,总结基于端-边-网-云的分层聚合管控框架及各环节需要解决的关键技术问题;随后介绍各类资源物理建模方法及其聚合模型,并从“对外统一、对内协调”角度综述VPP内部资源优化控制及其整体参与电网互动的协同方法,总结了虚拟电厂未来的技术挑战与发展前景。     

高比例可再生能源系统惯量约束对灵活性分析的影响研究

在风电、光伏等间歇式可再生能源大量接入系统的背景下,系统惯量降低造成的系统频率稳定问题越来越突出,在灵活性资源配置中有必要考虑系统惯量的影响。从系统灵活性分析的角度出发,首先介绍了高比例可再生能源接入后净负荷的特点以及基于系统发电机惯量和容量的系统惯量计算方法。然后,在此基础之上,基于系统最大频率变化率限制和最大功率变化量,提出了系统最低惯量的计算方法。最后结合灵活性的分析过程,提出了考虑最低惯量约束在灵活性分析中的考虑方法。该方法应用于灵活性资源优化过程中,可以改变系统低惯量状态下的灵活性资源配置,提高系统惯量,进而提高系统的频率稳定性,实现系统灵活性、频率特性的有机结合。