多端柔性直流配电网的可靠性和经济性评估

  目的  随着柔性直流技术发展及越来越多分布式电源和储能设备接入电网，为更好地满足新能源并网和发展城市智能配电网，对柔性直流配电网进行可靠性和经济性评估。  方法  选择了珠海多端柔直配网示范工程拓扑作为研究对象，用最小路法对柔性直流配电系统网络架构进行可靠性计算，并评估柔性直流配电网典型应用场景的经济性。  结果  随着IGBT和IGCT等器件国产化和成熟化，柔直配网的经济性和可靠性将逐渐优于交流配电网。  结论  相关的研究结果将为后续的柔性直流配电网工程提供重要参考和应用依据。     

基于IEC 60870-5-104协议的调度命令发送方法研究

对IEC 60870-5-104协议的调度命令进行了研究，提出了一种基于现有IEC 60870-5-104协议的调度命令发送新方法。此技术充分利用了IEC 60870-5-104协议的文件发送功能，通过远程终端单元（RTU）向电厂发送包含调度命令的文本文件。考虑到调度命令在电力系统和电力市场结算系统安全方面的重要性，将该方法应用在电网调度自动化 SCADA 系统中，可以实现交换数据的更高可用性。     

能源互联网内多类设备协同运行的能量管理系统软件设计

针对能源互联网中的海量分布式设备和电动汽车的需求，利用C#和Java编程语言设计并开发面向能源互联网的能量管理系统。该系统采用典型B/S 架构，以Asp.Net动态网页开发技术和数据库技术为核心，由云端后台算法、云端服务器的MySQL数据库、前端的网页三大部分构成。详细介绍了软件平台的系统框架，分为上下两层。其中，上层为日前-实时协同的多时间尺度能量管理系统模块，下层包含分布式设备协调控制子系统和电动汽车协调控制子系统。最后，通过仿真算例分析，能量管理系统能对海量的分布式设备和电动汽车进行优化调度，验证了该软件的可移植性、有效性和实用性。     

Hollow structured Zn0.76Co0.24S–Co9S8 composite with two-phase synergistic effect as bifunctional catalysts

It is of great significance to develop efficient and inexpensive oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) bifunctional catalysts for the current energy crisis. But this is still a long-term and formidable challenge. In this work, a two-phase synergistic effect between transition metal sulfides is applied in the design of ORR/OER bifunctional catalysts. Co-based zeolite imidazolate framework (MOF) is used as a precursor to prepare the hollow Co₉S₈ through vulcanization and heat treatment. At the same time, the phase transformation occurs to form some Zn_0.76Co_0.24S on surface during the heat treatment due to the Zn-polydopamine coating. The hollow structure Zn_0.76Co_0.24S–Co₉S₈ composite has been verified and promotes the diffusion of reactants and products, and the interaction between two phases greatly promotes the catalytic reactions. The coating of Zn-polydopamine forms uniform carbon layer on surface, enhancing the conductivity of Zn_0.76Co_0.24S–Co₉S₈ composite. The Zn_0.76Co_0.24S–Co₉S₈ composite shows much better performance of ORR and OER compared to any of them. The overpotential of OER at a current density of 10 mA/cm² is 330 mV, and the half-wave potential of ORR is 0.83 V. Additionally, the Zn_0.76Co_0.24S–Co₉S₈ composite displays better cyclic stability. The synergistic effect of Zn_0.76Co_0.24S and Co₉S₈ can be considered as the foremost factor for the improvement of catalyst performance, which provides new possibilities for the development of non-precious metal bifunctional catalysts.     

基于“效益-精度”对冲的两级电力市场负荷预测技术

电力市场的引入对协助电力行业实现电网的稳定运行和规划,促进电能的有效利用和调度,避免资源的浪费,发挥着不可替代的作用。在各国的电力市场中,售电公司/大用户通常会采用预测模型开展负荷预测,并为日前电力市场交易提供依据。当前提出的各负荷预测模型主要以“精准”作为唯一的优化目标,缺乏对各市场价格的差异性波动及售电公司/大用户经济效益的考虑。提出兼顾精确性和经济性的目标策略,建立基于“效益-精度”对冲的两级电力市场负荷预测技术,此技术基于传统负荷预测技术,在目标函数中引入成本因素,采用改进的反向传播法作为网络训练方法。通过对纽约地区负荷数据开展实例验证,验证结果显示,该方法对量化售电公司效益,推进其经济性和准确性综合提升,具有明显成效。     

考虑综合需求响应不确定性的电-气综合能源系统优化运行

为有效分析综合需求响应（integrated demand response,IDR）不确定性给系统安全稳定运行带来的影响,以电-气综合能源系统（integrated electricity-gas system,IEGS）为例,提出一种考虑IDR不确定性的IEGS优化运行模型。首先,根据基于能源价格的IDR项目实施特点,分析出IDR中的模糊性和概率性变量,建立相应的IDR不确定性模型;然后,以点估计法计算系统概率能量流,并将其计算结果作为机会约束,使在最小化IEGS运行成本的同时,保证系统运行的安全性。最后,以改进的IEEE-33节点电力系统和比利时20节点天然气系统构成的IEGS为例,验证所提模型和方法的有效性,并评估不确定性环境下系统的风电消纳能力。     

含柔性多状态开关的主动配电网有功-无功协调动态优化

多端柔性多状态开关(FDS)作为可实现功率实时调控的装置,有利于实现主动配电网的运行优化。文中基于FDS接入配电网的拓扑和运行数学模型,建立含FDS支路的配电网有功-无功协调动态优化运行模型:构建多时间尺度有功-无功调度架构,以最优网损和电压均衡为目标函数,并考虑计及系统安全和断面动作限制的运行约束条件。为提高多断面潮流模型的求解效率和松弛精度,提出针对二阶锥规划和非线性规划的模型求解优化方法,并利用求解工具集SCIP等算法包获取测试结果。最后,依托实际工程数据,在含三端FDS主动配电网系统中展开仿真测试,结果呈现了FDS接入对主动配电网电能质量改善、运行策略优化和潮流智能分配的积极影响,并验证了所述方法的寻优稳定性和计算高效性。     

基于数据驱动的低压配电网线户关系识别方法

低压配电网的线户关系自动识别是智能低压配电网实现的基础。通过分析低压配电网中负荷节点电压所呈现的空间、时间以及时空特性,依托"互联网+"智慧能源发展带来的海量电网运行数据,提出了基于数据驱动的低压配电网线户关系识别方法。通过建立基于基尔霍夫电流定律的优化模型,并将其转化为二次规划问题求解,实现低压配电网线户关系识别。同时为了提高求解效率并解决空房用户的识别问题,提出了一种基于电压时空特性的电能表聚类方法。73用户算例系统和多个试点台区应用效果验证了所提方法的有效性,并分析了电能表计量误差、数据长度对识别结果的影响。     

考虑激励型需求侧响应的电-气互联系统两阶段随机优化调度

电力和天然气网的耦合和互联,为风电等新能源的消纳提供了新方式。文章在考虑电转气(power to gas,P2G)设备和激励型需求响应(incentive demand response,IDR)的备用服务后,构建了电-气互联系统(integrated pow er and gas system,IPGS)带补偿两阶段随机优化调度模型。模型的决策目标包含基于风电预测出力的日前确定性调度经济成本,以及考虑实时风电场景的功率平衡补偿成本。同时计及激励型需求响应不确定性后,建立了需求响应经济补偿分段线性化模型。以IEEE 39节点电网和修改的比利时20节点天然气网组成的系统进行仿真,分析系统运行成本和天然气网的备用容量裕度,验证了所提模型的有效性。此外,进一步分析了激励型需求响应的响应概率对电-气互联系统经济调度的影响。     

直流配电网规划技术的新需求及其在一次规划的体现

将交流配电网规划技术用于直流配电网的过程中,既要考虑配电网的传统供电规划目标和拓扑的变化,也要考虑多目标、多约束条件的变化,以及大量主动型负荷的接入引起的变化,更要考虑直流配电网的技术与应用的发展趋势。与此相对应,文章围绕一次规划的内容,首先分析、总结了直流配电网的规划目标、电源规划、负荷预测及网架规划4个方面的新需求,并提出规划与运行强耦合、规划目标多样性与动态性、一二次系统融合规划的其他新需求。然后围绕直流配电网拓扑展开讨论,提出基于母线、结构以及连接方式的拓扑分类,并对直流配电网的典型应用场景进行分析。之后对考虑多约束条件与不确定性的直流配电网规划方法进行讨论,包括不确定模型、规划与运行强耦合、多种不确定性因素等多方面的分析与总结;并围绕主动管理/需求侧管理和保护控制2个方面,对考虑(准)实时监控需求的直流配电网规划问题进行讨论。最后从技术层、信息层和设备层对直流配电网规划中尚需解决的问题进行梳理和展望,为未来直流配电网的规划研究提供借鉴和参考。