电网雷击故障概率的时空在线预警

分析雷电的实时演化过程对电力设备故障概率的影响途径,理清需要采集的信息,提出电网的雷击故障概率时空变化的预警算法。先根据当前时段的雷电信息,划分雷电分区;再与上一时段的分区相关联,并据此预报未来时段雷电概率在地域上的演变趋势。实现与电力系统安全稳定分析功能的一体化,用时空分布的预报概率代替传统使用的年平均雷击故障率,在线修改安全稳定性分析软件模块中的预想故障表,使概率大的潜在故障得到及时的详细分析。在停电防御系统的实际工程应用中加入了对雷暴灾害的自适应能力,提高了预警水平。     

特约专栏主编寄语

<正>“碳达峰”“碳中和”是我国能源转型新目标,“十四五”期间将是碳达峰的关键期、窗口期,实施可再生能源替代行动,加快构建以新能源为主体的新型电力系统,是实现“双碳”目标的重要举措,届时,必将伴随着强随机性、波动性的大规模新能源并网,电力系统在供需平衡、稳定控制、系统调节、配网运行和协同优化调度等方面都将发生显著变化,也将面临一系列新的挑战。“双碳”目标下新能源电力系统关键技术将极大地提高以新能源为主体的新型电力系统安全可靠运行能力,提升新能源高效消纳,推动可再生能源替代,这对于构建清洁低碳安全高效的能源体系具有重要的现实意义和深远的战略意义。为展示双碳目标下新能源电力系统在国内外的最新研究进展和发展趋势,推动该领域的深入研究和讨论,共享学术和技术成果,     

台风及暴雨对电网故障率的时空影响

分析了台风及暴雨影响电力设备故障率的途径;指出停电防御系统为此应拓展采集的数据,包括宏观的天气预报信息及就地的气象数据;提出上述自然灾害中的电网故障率时空预警框架。根据气象信息,结合环境信息及地形地貌信息,预测台风及暴雨的时空演变趋势,并按地理特征修正,在线预报恶劣气象直接或通过山洪、滑坡和泥石流等次生灾害造成输电线断线、倒塔、闪络等故障率的改变。通过自然灾害与电力系统稳定分析模块的接口,将在线安全分析由针对不变的预想故障集改进为跟踪灾害动态修正的预想故障集,使停电防御系统对台风及暴雨灾害具备一定的预警及决策支持能力。     

电动汽车参与电量市场与备用市场的联合风险调度

市场环境下，实现电动汽车（EV）的有序用电调度，将为电网提供多样化的功率调节手段，支撑“双碳”目标下新能源为主体新型电力系统的建设。其中涉及多方市场参与者的决策博弈，是能源的信息-物理-社会系统（CPSSE）的典型应用之一。EV聚合商作为连接EV用户与电网的中间环节，需要处理好与用户之间的合约博弈，以及做好电力市场中的决策策略。该文以EV集群提供运行备用为背景，首先，分析了多方市场参与者的交互关系，提出EV聚合商与用户之间的合约机制；然后，分析了EV集群同时参与电能量市场与备用市场的耦合效应，通过聚合商参与备用辅助服务市场的机制设计，实现了EV正常充电与参与备用服务的解耦；最后，以聚合商风险收益最大为目标，构建多场景下聚合商同时参与日前电能量市场与备用市场的联合调度优化模型，通过算例仿真揭示了模型的有效性，实现了日内备用调度不确定性时的日前最优风险预防控制。     

电动汽车用户参与调控意愿的多代理表征与可信容量量化

作为一种重要的可调节资源，电动汽车(EV)参与调控有助于提升电力系统充裕性。然而，EV用户行为的不确定性可能为EV备用容量带来失效风险。针对上述问题，提出了EV用户参与调控意愿的多代理表征与可信容量量化方法。首先，结合EV出行行为设计了用户参与调控意愿的调研问卷，采集了真实用户参与调控的意愿数据；其次，通过小样本问卷数据深度挖掘建立了高效表征用户集群意愿的多代理模型；然后，在此基础上提出了用户参与调控意愿的判别方法，建立了EV集群可信容量量化模型；最后，通过算例分析了代理个体数等关键参量对EV用户集群参与调控意愿判别的影响，给出了合理设参时不同置信度下的EV集群可信容量。     

2002年国际大电网会议系列报道——关于系统分析技术的讨论

介绍了国际大电网会议（CIGRE）2002年大会上关于电力系统分析技术委员会（SC38）的论文和讨论，以及SC38的动向，讨论集中在2个方面：其一是竞争环境下电力系统的安全性和可靠性问题；其二是输电管理方法与工具的使用经验。     

自然灾害-电力系统-碳排放变化的贝叶斯网络建模与估计

电力系统是碳排放的主要来源之一,碳排放的积累所形成的温室效应会导致极端天气和自然灾害,而自然灾害又会影响水电、光伏、风电等可再生低碳资源以及输配电网络的减碳功效。因此,揭示自然灾害链与新型电力系统减碳功效之间的机理十分重要。在分析自然灾害对电力系统碳排放影响的基础上,建立了“自然灾害-电力系统-碳排放变化”的贝叶斯网络,提出了一种考虑多种灾害相互作用下评估电力系统碳排放变化的方法,并以“暴雨-滑坡-洪水”灾害链案例展示了其可行性。     

准定量法与精确定量法在暂态稳定分析中的融合

电力系统暂态稳定性的量化方法——扩展等面积准则(EEAC)具有与数值积分法同样的模型适应性与分析精度,已广泛应用于电力系统的在线分析.为了应对系统规模和模型复杂性的增加对计算量的新挑战,引入因果驱动与数据驱动相融合的算例筛选环节.文中提出定性多档分类、准定量分析,以及精确量化算法三者结合的框架,设计了"两层筛选"的多输...     

不可积项和临界能量——关于暂态能量函数的几点注释

由于电力系统的非自治性，暂态稳定分析用的能量函数不可能完全满足李雅普诺夫函数的定义条件。为了求取临界能量值，所有能量函数型的直接法都需要对系统轨迹作出某种近拟假设。显然，不同的假设造成了不同的特性。本文从这个新的观点来归纳、比较了具有代表性的RUEP法、PEBS法、加速度法 、结构保持模型、时间尺度解耦法及EEAC等直接法。本文还进一步分析了 这些方法在复杂模型下可能的表现和开发的前景。     

电力系统随机动力学研究展望

随机性广泛存在于自然、工程和社会系统中,电力系统也不例外。20世纪70年代左右,电力系统研究逐渐考虑随机性,但偏重于稳态随机问题,而动态问题研究仍然是确定性的。近年来,新能源发电与电动汽车等的广泛接入,给电力系统动态带来不可忽视的随机性。为此,文中提出电力系统随机动力学的研究框架,聚焦电力系统在随机因素作用下的动态问题,包括电力系统的随机动力学模型、随机动态响应、随机稳定性、随机安全性、随机优化控制,并给出研究建议。