新型电力系统下5G+云边端协同的源网荷储架构及关键技术初探

低碳高效的新型电力系统建设给源网荷储各环节带来了全新的挑战。面向新形势下的电力系统运行需求，提出一种5G+云边端协同的源网荷储协同运行架构并阐述了其关键技术。首先，通过对新型电力系统中源、网、荷、储各环节技术特征进行分析，明确其关键变革及特性；进而，提出了5G+云边端协同的技术概念，将原有的信息化技术有机结合，探索构建纵向贯通、横向互联的技术支撑平台，并将其应用于新型电力系统的源网荷储协同运行过程中，将源网荷之间以电网为枢纽横向串联的链式关系扩展为横向交叉连接、纵向各领域云-管-边-端拓展的多维网状关系，克服传统源网荷技术局限性；最后，对所述架构下的关键技术进行分析，明确新型电力系统下5G+云边端协同的源网荷储技术发展需求，为后续的技术推进提供可借鉴方向。     

人工智能赋能源网荷储协同互动的应用及展望

构建新型电力系统是能源电力行业推动国家碳达峰、碳中和战略目标的关键举措。新型电力系统的主要特征之一是源网荷储高效协同,人工智能是实现源网荷储高效协同的重要赋能技术。该文对人工智能赋能源网荷储协同的应用需求与理论进行深入分析,并对源网荷储协同关键环节涉及的人工智能技术的应用现状、技术瓶颈及发展趋势,进行分析、总结和展望。提出以数字孪生为主要支撑框架的源网荷储协同应用体系,深入总结了功能要素、协同策略及人工智能赋能作用,并展望了人工智能赋能源网荷储协同的应用前景。期望该文对我国新型电力系统构建过程中人工智能的深度融合应用提供参考及启示。     

面向多源电力感知终端的异构多参量特征级融合:融合模式、融合框架与场景验证

对多源电力感知终端产生的异构多参量数据进行融合分析,是实现电力物联网下电力目标有效感知的关键.目前,电力多参量融合仍以同构多参量融合和决策级异构多参量融合为主,异构、多源的融合及分析技术薄弱,无法满足电力物联网下的异构多参量深度融合需求.该文提出一种适用于电力结构化时序参量和非结构化图像参量的普适性融合框架,可用于电力...     

基于数据驱动的源网荷储协同控制系统网络攻击关联性分析

源网荷储协同场景下，能源系统发展呈现多方数据交互频繁、多源数据融合的特点。随着安全防护大区外的终端接入不断增加，系统外部接口的多样化发展给传统以边界为核心的网络防护构架带来挑战。为保障源网荷储协同控制系统的安全，并对网络攻击进行有效识别，提出基于数据驱动的网络攻击异常事件关联规则分析方法。首先分析系统日志文件，建立异常事件序列；其次利用FP-Growth算法，生成源网荷储协同控制系统异常事件与网络攻击场景的关联规则；最后利用灰色关联分析算法，实现异常事件与攻击场景的在线匹配，建立源网荷储协同控制系统网络攻击关联分析框架，并验证了所提方法的可行性与有效性。     

融合型配电网大数据处理平台架构设计

为深化配电系统多源异构电力大数据的挖掘与应用,提出一种电力物联网与智能电网融合的配电网大数据处理平台架构方案.首先,针对两网融合的大数据处理研究现状,统筹当前主要业务需求,提出一种基于软件定义网络的云边协同总体架构设计;其次,就电力大数据的存取交互方式,考虑海量数据的多源异构特性,构建了一种分布式的3层数据管理架构;然...     

基于数字孪生模型的输变电设备多源异构数据边缘侧智能采筛方法

输变电设备日复一日的运行和使用,会产生海量的数据,该数据呈现体量大、类型多样、来源广泛等多源异构的数据特点,而数字孪生技术在输变电设备的多源异构数据中的应用也越来越频繁。为此,对基于数字孪生模型的输变电设备多源异构数据的概念、特点、数据分析、数据预处理、数据融合等进行详细介绍,对数字孪生技术在多源异构数据上的应用进行阐述,相关现状的总结和叙述可为数字孪生模型的输变电设备多源异构数据边缘侧智能采筛提供一定的理论支撑。     

供电服务指挥系统中数据集成需求与技术方法研究

正为了解决供电服务指挥系统中营、配、调协同不足和业务融合不够的问题,提出一种多源端数据的集成方案。分析多源输入数据的来源、内容与结构特征,根据其信息交互需求,提出数据接口需要实现的技术目标。通过对Web Service接口、数据库接口等多源系统集成技术的研究,得到与技术目标相适应的接口方案。     

基于联合卡尔曼滤波的配电网多源异构数据融合

由于传统方法没有对配电网多源异构数据采集的时间进行配准,导致配电网多源异构数据融合时误差大、效率低。针对该问题,提出了基于联合卡尔曼滤波的配电网多源异构数据融合方法。构建了数据纠偏机制,采用最小二乘法对数据采集的时间配准,并采用拉格朗日插值方法对时序数据填充,计算数据关联性。在此基础上,采用联合卡尔曼滤波算法将相同数据融合到同一个类中,以此实现配电网多源异构数据融合。实验结果表明,所研究的数据融合方法不仅能够根据需求一直追踪需求的融合误差,还能够降低节点电压与功率估计的相对误差、提高配电网多源异构数据融合的效率。实验结果不仅证明了所研究融合方法的有效性,还证明了联合卡尔曼滤波算法在数据融合中的适用性。     

基于源网荷储综合调峰资源协同方案研究

宁夏地区调峰主要依靠煤电机组承担,随着新能源的快速增长,宁夏调峰形势更加严峻。基于此背景,从源-网-荷-储灵活性提升入手,构建了以电力系统的总发电成本最低为目标的优化模型,运用SPER_PROS系统进行“十四五”本地区运行模拟。基于以上优化模型,构建满足宁夏调峰资源的8种典型场景,通过对这8种场景的仿真计算分析,得出通过深化煤电机组调峰、需求侧分时峰谷电价、电网侧跨区直流运送方式按照送端负荷参与调峰与增加储能的方式,可以降低新能源弃电量。并提出了基于“十四五”源-网-荷-储综合调峰资源的协同方案及其相关建议与措施,为未来宁夏电网的科学发展提供有力支撑。     

面向新型电力系统的电力通信网需求及应用场景探索

构建以新能源为主体的新型电力系统,有效支撑微电网、分布式电源和新能源的大范围接入,打造多能互补、双向互动的能源互联网,对于未来电力通信网的发展提出更高的需求和更大的挑战。针对新型电力系统的电力通信网建设开展研究,构建新型电力系统网络架构并分析未来发展方向;深度剖析新型电力系统对通信网安全及网络性能的需求,构建面向新型电力系统的通信网架构;重点聚焦5G对新型电力系统的影响,选取分布式能源和“源网荷储”等典型场景,搭建5G与新型电力系统的深度融合方案;最后,依托自主研制的终端设备对源网荷储负荷控制类业务开展试点应用,验证了该5G终端可降低通信网传输延时,能有效支撑源网荷储负荷控制类业务建设及应用。     

能源互联网多源数据融合技术研究

随着我国能源互联网战略的推进,边缘计算成为解决能源互联网数据处理的有效模式,针对能源互联网的电力异构配用电数据的存储混乱与融合性差的问题,提出能源互联网多源数据处理与融合技术。首先,在边缘计算的基础上设计能源互联网多源数据处理与融合架构;其次,提出了智能配用电数据存储资源层负载均衡优化调度策略,利用Hadoop平台实现了多源数据存储和处理;然后,通过主成分分析方法得到能源互联网异构数据的主要特征,构建基于矛盾优化DS证据推理的多源数据融合模型,在边缘计算框架的基础上对多源异构数据进行分组聚合;最后,在某配电网模拟系统进行实验分析,分析结果验证了所提方法的有效性。     

考虑火电有序退役的源-网-储协同多阶段规划方法

“双碳”目标下,我国电力系统亟需深度脱碳转型,传统以煤电为主的电力能源结构将发生根本性转变。研究火电机组的有序退出,实现安全、经济的低碳化转型是新型电力系统建设的重要课题。为此,该文提出一种考虑火电有序退役的源-网-储协同多阶段规划方法,在保证绿色、安全新型电力系统建设的基础上,提升电力系统低碳化转型经济效益。首先,建立可考虑火电机组退役的源-网-储协同多阶段规划模型。然后,设计模型线性化及求解加速方法提高模型运行效率。最后,以HRP-38测试系统为典型算例,提出在碳排放限额约束及新能源占比逐渐提高共同影响下的火电发展及退役路径,并从惯量需求等角度评估含火电机组有序退役的多阶段规划模型的有效性。     

湘西凤凰县域新型电力系统“十四五”建设规划分析

“双碳”目标下，为加速推进具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的新型电力系统建设，通过全面总结湘西凤凰县域的电网发展现状，客观分析“十四五”时期凤凰新型电力系统发展形势，提出了湘西凤凰县域新型电力系统“十四五”建设规划思路和目标，通过源端清洁化和终端电气化构建清洁低碳能源供应体系，以新型配电网工程建设、配电网灵活性资源建设和源网荷储协同互动工程的有机结合，打造凤凰县域新型电力系统综合示范，并进行了预期成效分析，为湘西公司编制计划和制定措施提供重要理论依据，对“十四五”时期加快推动凤凰电网向能源互联互通、共享互济转型发展，打造凤凰能源互联网新业态、新模式具有重要指导作用。     

源网荷储多元协同调度体系研究与实践

当前,"碳达峰、碳中和"是我国重要的战略目标,建立以新能源为主体的新型电力系统是实现"双碳"战略的重要手段。为适应新型电力系统的发展需求,提出一种源网荷储多元协同调度体系,通过建立适应电源侧、电网侧、负荷侧各类资源参与的电力市场机制和多类资源协作互动调控平台,有效提升了源网荷储间的协调能力和清洁能源的消纳水平。最后,经山东电网多地市源网荷储协调互动试验及试点应用,验证了所提出多元协同调度体系的有效性。     

主动配电网多源协同优化调度架构分析及应用设计

风电、光伏等间歇式能源的并网以及储能装置、柔性负荷等可调资源的接入,对主动配电网的优化调度提出了更高的要求。针对主动配电网的运行特征,提出了多源协同优化调度的总体架构和应用框架,研究了多源数据融合、主动配电网快速仿真、多源协同优化调度策略以及多源协同优化调度策略评估等关键技术,设计了计及时间尺度、空间尺度、运行状态的"三维"优化调度目标,提出了配电网—馈线—自治区域的空间维度优化调度策略和长时间—短时间—实时的时间维度优化调度策略,并研究了优化调度策略的评估方法,最后设计了主动配电网多源协同优化调度的应用场景。     

面向新型电力系统源网荷储协同的电力平衡方法

在 “双碳目标”的背景下,提出了构建以新能源为主体的新型电力系统.而新能源快速发展和新型用能设 备广泛接入,对传统配电网规划提出了挑战.源网荷储协同的电力平衡是新型电力系统规划的核心,新型平衡资源考虑得越多,电网越经济,但风险也越大,反之亦然,因此需要对平衡进行折中和优化.以负荷预测为基础,综合考虑源网荷储等各方面灵活资源,通过叠加电能替代负荷、常规负荷、新能源出力、用户侧主动削峰填谷、电网侧调峰、 基于激励的需求响应、政府主导有序用电等,得到总负荷曲线、净负荷曲线、自然削峰后曲线、电网侧调峰曲线、平衡曲线与电力需求,创新性地提出了一种面向新型电力系统源网荷储协同的电力平衡方法和流程,助力新型电力系统 建设.     

电力系统关键技术进步与低碳转型的协同优化

技术的进步对于电力系统低碳转型具有重要的支撑作用,同时,技术的发展也应以实现系统低碳转型为目标,特别是在长期时间尺度上,二者相互影响更加显著。中国提出在2060年前实现全社会碳中和目标,电力系统将逐渐实现低碳甚至零碳排放。清洁能源发电、特高压输电、储能等关键技术的发展水平,成为电力系统转型是否经济可行的重要因素。电力系统关键技术也要以实现碳中和为目标加快发展。为量化评估电力系统关键技术进步与低碳转型经济可行性的耦合与匹配关系,提出了二者协同优化的框架和方法。将技术成熟度和经济性与电力系统扩展规划模型相结合,并以中国2060年远期电力规划为案例,研究不同技术发展场景下电力系统清洁低碳转型的经济可行性,分析了不同技术对全系统综合单位电量成本下降的贡献。     

面向高比例可再生能源的输电网规划方法研究进展与展望

为应对高比例可再生能源接入带来的消纳问题,提出了以多场景技术、鲁棒优化技术和协同规划技术为核心的输电网规划理论,涵盖不同适用条件或需求场景下的4种不同规划方法,即基于多场景的输电网随机规划方法、基于概率驱动的输电网鲁棒规划方法、考虑多源互补的网-源协同规划方法以及与配电网相协同的输电网规划方法,能够从输电网规划的角度在安全稳定前提下提高可再生能源消纳能力.在此基础上,对未来输电网规划方法进行了展望,提出了满足更高安全稳定需求、协同更广泛的源-网-荷-储柔性互动、推动大数据应用和挖掘电力市场机制激励空间的可能研究方向,并探讨了研究难点和解决方式.     

基于知识图谱的电力行业与外部数据融合研究

针对电力行业与外部多源异构数据融合利用的难题,提出了一种基于知识图谱的内外部数据融合应用思路。通过对现有文本信息提取以及知识图谱构建主流技术路线的分析,提出优化的文本信息提取方案及知识图谱构建方案,实现对多源异构数据融合建模工作的支撑。技术研究成果在某省电力公司开展了工程项目过程管理领域风险识别试点应用,验证了所提技术方案的可行性。     

多源异构电网参数融合方法及工程应用

调度中心各专业独立构建与维护各自模型参数库,缺乏协同机制导致多源电网运行参数一致性差。针对性提出一种多源异构电网运行参数融合方法。提出了对象名称匹配知识库的概念,提炼了交流线路、主变绕组及发电机3种对象名称的特征向量与匹配规则,并将其应用于两级相同专业对象名称匹配和同级不同专业对象名称匹配,实现了不同系统参数名称之间的互相辨识及对应;引入参数差异度指标衡量不同来源电网参数之间差异的大小,通过纵向参数融合与横向参数融合手段实现多源异构参数的有机融合,显著提高了不同来源参数之间的一致性。南方电网220kV及以上大模型中的应用实践证明,该方法对于提高不同专业参数的一致性、改善基础数据的质量具有重要作用。