风电高渗透率下中长期时间尺度系统频率波动仿真研究

随着风电渗透率地不断提高,风电并网对电力系统频率稳定的影响越来越大。鉴于已有的电力系统仿真软件对仿真互联电网短期和中长期频率控制不能很好地满足要求,且各种类型发电机组的数学模型也是根据需要建立,因此提出了建立基于准稳态法利用MATLAB编程实现的中长期时间尺度频率波动仿真系统。该系统能够提供风电场、水电机组和火电机组参与系统频率控制数学模型,区域电网联合频率控制数学模型,并且能够进行系统备用调整容量分析和AGC性能监视。     

微分平坦理论及其在自动发电控制中的应用

微分平坦理论的非线性控制策略能够完整地描述系统的状态轨迹,提供良好的系统动态特性。为此,对微分平坦理论的基本概念、研究现状、控制系统实现方式进行了详细描述,并从微分平坦系统的构造、基于轨迹生成和轨迹跟踪的微分平坦系统设计实现及自动发电系统微分平坦控制架构几方面阐述了其在自动发电控制AGC(automatic generation control)中的应用。研究表明,基于微分平坦理论的AGC控制策略是有效的、适用的,相比于传统的AGC控制策略,其从系统的全局优化角度出发,能够显著提高电网新能源消纳能力,有效保证系统的频率质量。     

交直流主动配电网多无功源协调的电压控制策略

为解决分布式电源高渗透率的交直流主动配电网因分布式电源出力波动及负荷变化等造成的电压越限问题,提出了利用柔性直流装置、分布式电源及离散无功设备等多无功源构建的主动配电网电压控制策略。将配电网电压运行状态划分为3种:(1)正常状态下进行全局优化,通过离散无功设备的静态无功功率置换出柔性直流装置的动态无功功率,提高配电网动态无功储备容量;(2)预警状态下通过多无功源就地控制与集中控制相互协调,实现轻度电压越限节点的校正控制;(3)紧急状态下利用柔性直流装置对电压越限节点快速紧急支援,实现配电网过渡到预警状态或恢复到正常状态。利用IEEE 33节点系统进行了仿真和实验验证,仿真和实验结果表明该策略提高了系统的动态无功储备容量,实现了配电网电压的有效控制。     

采用马尔可夫链—多场景技术的交直流主动配电网优化调度

针对含有柔性直流装置的交直流混合主动配电网,构建基于场景分析的随机优化调度模型。计及时间轴线上各点误差相关性,利用基于马尔可夫链的多场景技术模拟风电、光伏与负荷随时间变化的间歇性和波动性;通过模糊C均值聚类思想进行场景削减得到典型场景。提出多时间尺度的协调优化调度策略:长时间尺度计及不确定性,以电网期望成本最小为目标,优化联络线出力和柔性直流装置出力;短时间尺度调整可控单元,使两级优化结果偏差最小。算例验证了采用马尔可夫链的多场景抽样能有效描述原始问题的不确定性,修正随时间推移逐渐增大的预测偏差,减轻短时间尺度调度压力;验证了所述调度策略能有效应对间歇式能源的不确定波动,提高分布式能源消纳能力。     

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。     

风电高渗透率下中长期时间尺度系统频率波动仿真研究

随着风电渗透率地不断提高,风电并网对电力系统频率稳定的影响越来越大。鉴于已有的电力系统仿真软件对仿真互联电网短期和中长期频率控制不能很好地满足要求,且各种类型发电机组的数学模型也是根据需要建立,因此提出了建立基于准稳态法利用MATLAB编程实现的中长期时间尺度频率波动仿真系统。该系统能够提供风电场、水电机组和火电机组参与系统频率控制数学模型,区域电网联合频率控制数学模型,并且能够进行系统备用调整容量分析和AGC性能监视。     

基于组件技术的自定义建模在电网仿真中的应用

针对目前电网仿真系统中应用的自定义建模技术存在的模型求解精度不高、跨平台调用困难等问题,通过整体联立求解法对自定义模型的求解过程进行了改进,采用组件技术与用户自定义建模相结合的方式,开发了一套控制系统的环节组件库,实现了新型的自定义建模系统。该系统允许用户对电网仿真系统中的控制装置(励磁调节器、调速器、电力系统稳定器、FACTS控制器等)进行自定义建模,所建立的自定义模型以动态调用的形式与电网仿真系统相结合,提高了电网仿真系统的可复用性、建模灵活性和可扩展性。此自定义建模系统已成功应用于中国电科院开发的电网仿真系统中,对某具体算例进行的暂态稳定仿真分析结果验证了该系统的正确性。     

电力领域知识图谱的构建与应用

电力领域知识图谱旨在充分利用电力物联网所承载的数据信息,以结构化方式刻画电力系统中的概念、实体、事件及其间的关系,为电力行业产业链提供一种更为有效的跨媒体大数据组织、管理、认知能力.结合大数据与人工智能技术,领域知识图谱正逐步成为推动电力人工智能发展的核心驱动力之一.论文概述了知识工程在电力系统中的发展历程,重点分析了...     

面向电力系统智能分析的机器学习可解释性方法研究(一)：基本概念与框架

机器学习的可解释性是其在电力系统领域安全、可靠应用的关键环节与重要基础之一。针对电力系统智能分析的机器学习模型可解释性方法进行初步探讨。首先,阐述了机器学习模型可解释性的基本概念、数学描述与相关评价维度;之后,梳理了实现机器学习可解释的整体思路与技术路线,将可解释方法分为建模前解释、训练后解释与模型自解释3大类,并对其在模型诊断、安全评估、数据纠偏、知识发现等场景的应用进行了分析;最后,对目前电力智能分析的机器学习可解释性研究面临的挑战进行了展望。     

面向隐私保护基于联邦强化学习的分布式电源协同优化策略

针对分布式电源优化调度面临的隐私保护和实时决策问题,提出了基于联邦强化学习的多智能体分布式协同优化策略。首先,构建了基于联邦强化学习的配电网分布式协同优化框架,利用联邦学习避免在多智能体深度强化学习过程中泄露隐私数据。在此框架下,提出了多智能体约束策略优化方法,利用离线训练缩短在线决策时间,支持智能体实时分布式决策。同时,该方法为智能体构建了考虑潮流方程等约束条件的可行域,允许智能体在训练过程中自由探索,提高了收敛速度,并确保实时调度策略满足电力系统安全运行约束。最后,通过算例进行仿真验证,结果表明离线训练时各智能体仅利用局部信息即可实现全局优化,并保证了实时决策和调度策略的安全性。