基于DRL的综合能源系统优化运行研究

发展以电网为核心,电、热、气多能互补、协同供能的综合能源系统是落实“双碳”的重要手段,但是电-热-气联合运行的综合能源系统存在的经济性问题和稳定性问题有待解决。本文致力于采用机器学习算法在兼顾运行稳定性的情况下解决电-热-气联合运行系统的经济性问题。首先,本文对包含储能和电转气装置的综合能源系统进行建模,结合优化运行问题优化目标-约束条件的一般框架,在约束条件中考虑功率平衡、各机组出力限制、爬坡率限制和容量限制因素;然后,本文设计了基于DRL的电-热-气联合系统优化运行问题求解策略,算法结合了强化学习策略选择的优势和深度学习环境模拟的优势,在算法设计中详细考虑动作空间、回报函数、状态空间、DRL算法、DRL网络五大模块;最后,本文设计了4个算例,结合电-热-气联合系统典型日运行条件,验证了采用电-热-气联合运行供能模式可以有效实现多能互补降低用能成本,并且本文设计的DRL方法可以有效求解电-热-气联合系统的优化运行问题。     

混压同塔四回线弱电强磁系统接地故障定位方法

混压同塔四回输电线路参数结构复杂,严重影响故障分析与故障诊断,为此提出一种适用于同塔混压四回线弱电强磁系统接地故障的定位方法.该法首先采用六序分量法分别对两个不同电压等级的子系统进行解耦,然后提取未完全解耦的零序同向量和零序环流量构建新的零序矩阵,进而利用去耦后的零序环流分量建立序网及推出测距方程.大量的PSCAD仿真结果验证了该定位方法的可行性和精确性,且具有较强的耐受过渡电阻能力.     

电感耦合等离子体质谱法测定辣椒镉含量中不确定度的评估

摘要：目的 采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定辣椒中镉（Cd）含量,及评估测定过程产生的不确定度,以提高定量分析结果的可靠性。方法 建立数学模型,分析识别试样称量、试样定容、标准物质、标准溶液的配制、标准曲线的拟合、重复测量、回收试验等不确定度来源,量化各不确定度分量,计算合成标准不确定度。结果 辣椒中镉含量不确定度测定结果为：。结论 测定过程不确定度主要来源于标准溶液配制和标准曲线拟合。电感耦合等离子体质谱法测定辣椒中镉含量准确度高,重复性好,建立的不确定度评估能保证分析结果的质量。     

电动汽车充电负荷时空分布预测

采用最小二乘法与灰色关系度理论建立了电动汽车保有量预测模型,将车辆状态转移矩阵引入传统停车需求模型,预测了电动汽车随时刻变化的实际泊车分布特性;基于蒙特卡洛方法,针对电动私家车、电动公交车、电动出租车、电动公务车各自对应的充电需求,分别模拟了其充电行为,推测出了不同用地类型区域的电动汽车充电负荷曲线。文中结合徐州市公共汽车运营现状,给出了大型充电站的规划布局建议,为充电站规划建设提供理论支撑。     

新型配电网大数据集成技术与应用

随着可再生能源和互联网技术的快速发展,以大数据为代表的新型互联网技术为大量能源节点与信息节点间能量流和信息流的双向流动提供了可能,推动了能源体系的又一次变革。由于多能互补系统中冷热电负荷具有强随机性,且与各自的输入呈现非线性关系,因此人工神经网络常被用于多能互补综合能源系统中的冷热电负荷的预测。为解决新型配电网中多设备互联问题,本文在采集到多源异构数据的基础上,建立了基于IEC61850标准的新型配电网多设备信息模型。考虑到多源异构数据结构复杂、种类繁多,从逻辑和物理层面分析不同来源、不同格式数据的时间、空间、量值等特性,并综合考虑配电网大数据中多能负荷的不确定性,研究了基于大数据的新型配电网冷热电负荷预测方法。最后,基于对泰州中国医药城冷热电负荷特征分析,对其中冷热电负荷进行了预测,验证了本文所研究的新型配电网大数据集成技术的有效性与可行性。     

计及云边协同的综合能源系统双层优化

多区域互联的综合能源系统具备两大优势：区域内部多能互补与区域之间能量互济,本文针对综合能源系统设计了一种云边协同调控方法以兑现这两大优势。首先,本文设计了能量管理云平台-边缘控制器双层架构分别统筹子区域内和子区域间的能量流,子区域以预测控制方法(model predictive control, MPC)实现边缘控制器内部能量的实时调控。其次,基于所提双层架构设计了包括集中调控层-分布协同层的双层能量优化模型,集中调控层负责区域间能量互济以降低整个系统对外部配电网的能量需求,提高系统运行经济性;分布协同层负责控制区域内可控机组以降低实际运行工况与日前调度计划值的偏差,降低系统运行波动性。然后,研究了交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM)求解所提双层能量优化模型的具体步骤。最后,仿真验证了所提云边协同能量调控方法对多区域互联综合能源系统经济性与稳定性的改善作用。     

计及云边协同的园区综合能源系统双层能量优化

深入挖掘园区综合能源系统内部多能耦合利用以及综合需求响应潜力,对系统内灵活性资源进行储能化建模,并将虚拟储能资源按照参与优化调度的时间尺度进行划分,提出了日前、日内2个阶段的园区综合能源系统优化调度方法,在日前阶段建立了热电协同优化模型,在日内阶段基于日前调度结果建立了电功率快速调整模型。进一步地,为充分发挥综合能源系统中各园区资源的时空互补优势,从多时间尺度、多主体角度提出适用于实时阶段的计及云边协同的综合能源系统双层能量优化方法。基于各园区可再生能源发电和电负荷的最新预测结果,在能量管理云平台建立了满足系统整体运行经济性目标的实时能量优化模型,在边缘控制器利用模型预测控制方法建立了以日内优化结果为参考值的精细化调控模型,并采用交替方向乘子法求解,以实现园区自身利益与综合能源系统总体效益的均衡。仿真结果表明,通过园区间联络线的传输功率协调以及电储能、动态可控负荷的辅助调用,可有效平抑可再生能源出力和电负荷需求的实时波动,提高系统整体运行调控的鲁棒性与有效性。     

典型铅锌冶炼渣场及其影响区土壤重金属分布及影响因素

以某省级工业园区及周边土壤为研究对象,对土壤重金属元素Pb、Cd、Cu、Zn、As、Cr、Ni的总量以及赋存形态特征进行了分析,并基于地理探测器、污染负荷指数法和风险编码法(RAC)对土壤重金属的生态风险进行评估,铅锌冶炼渣场及周围区域总污染负荷指数PLIZONE为1.82,属轻度污染水平。土壤中Cd以弱酸态为主,Cu以残渣态和可氧化态为主,Pb以可还原态为主,As和Cr以残渣态为主。风险评估编码法评价表明,Cd的酸提取态占比较高,可能存在风险,Cr无风险,其余重金属为低风险。地理探测器的因子探测表明高程、土壤有机质(SOM)、阳离子交换量(CEC)对7种重金属含量的解释力最显著,地势和土壤理化性质是重金属分布差异的重要影响因素。这些土壤环境因素可作为重金属含量空间预测模型的辅助变量,为土壤重金属污染防治提供科学依据。