电-气综合能源系统的综合灵敏度指标构建方法和应用研究

燃气轮机和电转气(power-to-gas,P2G)技术的日益成熟逐渐加深电力系统和天然气系统的耦合程度.在电-气综合能源系统的联合运行中,子系统的扰动会通过耦合元件跨系统传播,从而影响整个系统的安全运行.为研究电-气综合能源系统中子系统间的相互影响,基于牛顿拉夫逊法建立了统一潮流模型并实现了联合求解,其中天然气系统的...     

“互联网+智慧能源”的技术特征与发展路径

随着我国能源转型和互联网技术的蓬勃发展,互联网理念在能源行业中的渗透与融合正逐步颠覆传统的能源生产、经营与消费模式。智能电网与能源网在互联网理念和新能源技术的推动下,催生了新一代“互联网+智慧能源”新形态。本文首先分析了当前我国能源转型与电力体制改革的背景下,能源系统面临的机遇与挑战。结合“互联网+”发展战略,从物理层面、信息层面、市场层面分析了“互联网+智慧能源”的技术特征,并将“互联网+智慧能源”与智能电网2.0进行了不同层面的比较。最后对“互联网+智慧能源”新形态的发展路径及前景进行了展望,并指出通过能源设备、能源网络、能源系统的智慧化升级,构建“互联网+智慧能源” 新形态,实现构建清洁低碳安全高效的能源体系的战略目标。     

双碳目标下城市楼宇群能源系统灵活性量化分析与调控技术研究现状与展望

在双碳目标下,对电力能源系统灵活性资源进行调控已成为降低碳排放量,提高能源利用率的重要手段。随着分布式新能源发电技术和需求响应技术的发展,城市楼宇群能源系统中包含海量具有灵活可调特性的资源。为此,以城市楼宇群能源系统中的海量异构分布式灵活性资源为研究对象,首先介绍了不同类型灵活性资源的量化分析方法和能源系统灵活性的表征方式;接着分析了楼宇群能源系统灵活性聚合与分解的关系,并总结了目前常用的几种灵活性聚合方法;然后以灵活性资源调控优化为出发点,面向成本性目标、弹性目标、新能源消纳量目标这3种楼宇群能源系统灵活性应用指标,分别阐述相应的灵活性调控技术;最后探讨了城市楼宇群能源系统灵活性的应用前景以及实际应用中需要关注的问题,并对相关技术的发展趋势进行了展望。     

台风灾害下配电网弹性提升的二阶段优化方法

极端气象灾害的日益频发给配电网的稳定运行带来了巨大挑战。为了提高配电网在灾害下的抵御能力和供电稳定性,以台风灾害为例,提出一种台风灾害下配电网弹性提升的二阶段优化方法,通过灾前应急资源的灵活预分配和灾时联络线路与应急发电出力的协同调度实现弹性提升,并转化为混合整数线性规划模型进行快速求解,以满足实时调度的需求。以IEEE 33节点和141节点配电系统为例,针对不同的弹性提升策略进行对比分析,并对所提方法进行灵敏度分析,验证其有效性。实验结果表明,该方法在配电网抵御阶段、降负荷运行阶段和恢复阶段均能有效提升配电网弹性,可为配电网的应急预案设计提供参考。     

基于改进稀疏表示的海上风电场交流海底电缆短路故障分类方法EI北大核心CSCD

准确、快速的海底电缆故障分类是海上风电场运维的重要一环。该文提出一种基于改进稀疏表示的海上风电场交流海底电缆短路故障分类方法,该方法综合利用故障发生后半周波电流信号的时域特征作为故障分类依据,采用K次奇异值分解(K singular value decomposition,K-SVD)字典学习算法对各类故障信号的特征信息进行学习,构造出准确匹配各类故障本质特征的过完备字典。在学习字典的基础上,提出一种基于混合交替方向乘子法(mixed alternating direction method of multipliers,M-ADMM)的改进稀疏分解算法将故障信号分解为过完备字典与稀疏向量的乘积,结合基于稀疏表示的分类方法实现对故障重构信号的分类。仿真研究结果表明,该改进稀疏分解算法具有精确的信号重构、降噪效果。所提出的故障分类方法无需人工构造故障信号特征,避免了多工况故障信号特征筛选、时频域变换等繁琐流程。与SVM、CNN、LSTM等智能分类算法的对比结果表明,该方法具有较强自适应性的同时不易受故障时刻、故障位置影响且噪声鲁棒性强,可以准确识别海底电缆场景下低阻短路故障类型。     

基于深度学习的电力设备红外图像故障诊断方法

红外热成像检测技术在变电站中的广泛应用产生了大量红外图像.针对变电站人工故障诊断作业量大、效率低的问题,提出了一种基于MobileNet的设备红外图像自动故障诊断方法,并进行了软件封装.首先,考虑到检测速率需求,构建了基于MobileNet轻量化网络的深度学习电力设备分类模型,并通过迁移学习提高模型训练效率和准确率;其...     

基于高斯模型的海上风电场尾流效应评估及偏航优化

风电场尾流效应可导致位于下游方位风力机处来流风速减小,进而造成全局出力下降.为准确评估尾流效应对全局出力影响,提出一种基于蒙特卡洛抽样的尾流效应评估方法.首先在现有单尾流模型的基础上考虑尾流叠加效应,然后在MATLAB环境下构建三维高斯尾流叠加模型,最后以此为基础,引入蒙特卡洛随机抽样评估尾流效应对风电场出力的影响.仿...     

考虑线路覆冰预测的冰灾下区域能源系统负荷削减评估方法

“双碳”目标的提出加速了传统电力系统向区域能源系统的转型。为了研究极端自然灾害对区域能源系统的影响,首先,根据电力子系统、天然气子系统、热力子系统以及耦合元件的特性建立区域能源系统模型;随后,以冰灾为例分析区域能源系统的负荷削减情况;最后,构建天然气子系统与热力子系统的预想事故集,并提出部分负荷削减评估指标来评估区域能源系统。使用IEEE 39节点电力子系统、BGS 20节点天然气子系统及HS 6热力子系统构成区域能源系统,在该算例下进行冰灾下的仿真,分析区域能源系统在冰灾下的响应结果,并与单独电力子系统作比较。研究表明,区域能源系统的电力子系统负荷削减较传统电力系统的负荷削减最高能减少43%,且在天然气子系统和热力子系统出现单元件故障的情况下,平均总负荷削减占比为0.54%。可看出区域能源系统负荷削减远优于传统电力子系统,该模型能准确反映出极端自然灾害对区域能源系统的影响,符合实际情况。     

考虑气道局部努塞尔数的干式变压器热网络模型

为了准确分析干式变压器的热特性,提出一种考虑气道局部努塞尔数(Nu)的热网络模型。建立干式变压器的磁-热-流耦合有限元仿真模型,通过温升实验验证仿真模型的准确性;基于仿真数据获取局部努塞尔数关联式,用于修正热网络模型中的对流热阻,并对比分析修正前后热网络模型的准确性。以高压绕组温度的计算结果为例,未修正模型计算结果与仿真模型计算结果的平均绝对误差和平均相对误差分别为7.7℃和11.7%,修正模型计算结果与仿真模型计算结果的平均绝对误差和平均相对误差分别为5.5℃和8.4%,修正模型计算的轴向温度分布与仿真结果吻合度较高。仿真结果表明,修正后的热网络模型能够更准确地计算干式变压器绕组的温度分布。