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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

一种新的输电线路阻塞责任定量分析方法

输电线路阻塞会影响电力系统运行的安全性和经济性，定量分析线路阻塞形成的原因将有利于提出更为合理的阻塞管理方法，保证电力市场的安全运行。提出一种新的基于电力网络源流路径电气剖分方法的输电线路阻塞分析方法。利用电气部分方法将阻塞线路上的电气信息量进行剖分，分析线路阻塞的具体成因，即阻塞到底是由哪些网络源（通常为发电机节点）和网络流（通常为负荷节点）通过何种电气路径形成的。在全面掌握阻塞成因的电气信息后，将网络源流各自应承担的电气责任在三种范围内进行了定量评估，获取分析对像应承担的阻塞责任。以IEEE14节点为例，说明所提方法的有效性。     

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。     

基于数据-物理融合的直流系统后续换相失败预测方法

换相失败是高压直流输电系统最常见的故障之一,对换相失败的有效预测有利于交直流系统的安全稳定。但是,与首次换相失败相比,后续换相失败机理较为不明,影响因素更加复杂,当前研究尚难以实现对后续换相失败的有效预测。因此,文章提出了一种基于数据-物理融合模型的后续换相失败预测方法。基于对换相过程的机理分析,首先将电力系统固有响应形式进行时域-频域转换,得到考虑电压谐波的换相电压预测值。然后,基于叠加定理计算直流电流,从而实现对熄弧角的预测。为进一步提高预测精度,将与熄弧角相关的电气量作为输入特征,建立基于数据驱动的预测误差修正模型,对机理分析得到的熄弧角预测值进行校正。最后,在电磁暂态仿真软件中搭建测试系统,结果验证了文章所提方法的有效性。