电网仿真分析与决策的人工智能方法

电网仿真是电网运行规划的支撑型技术,被广泛应用于电网各种运行方式的分析与决策。然而,目前基于电网仿真的分析与决策仍然需要人的参与,难以满足日益复杂的大电网需求,亟需寻找一条新的道路。人工智能的发展为电网仿真分析与决策提供了新的思路与方法。已有学者对人工智能在电网仿真分析与决策的应用做了广泛而深入的探索。该文旨在提供一个该领域最新进展的综合而清晰的蓝图。首先,介绍电网仿真分析与决策的概念和人工智能基本方法。然后,对人工智能在安全评估、稳定评估、潮流调整、安全控制、稳定控制、优化运行中的应用进行综述,系统地总结其思路、方法与优劣。尽管现有研究已经取得了不错的效果,但是人工智能应用过程中在知识建模、数据需求、特征提取以及迁移能力等方面还面临着不少挑战。该文在讨论这些挑战的同时,给出未来值得探索的研究方向。     

基于有序充放电的电池储能系统优化调度策略研究

为储能系统中电池配置合适的运行模式,可有效延长电池的循环寿命并提高储能系统的经济性。以部分电池参与功率分配并轮换使用,协调储能电池放电深度和充放电次数为基础,提出一种储能电池的有序充放电方法。根据可充放电次数与放电深度的关系,得到有序充放电下寿命最大时所对应的功率分配电池个数。通过综合考虑电池使用次数均衡和荷电状态均衡的合作博弈,提出了基于有序充放电的电池储能系统优化调度策略。建立以电池储能系统的运行成本为优化调度的效果评价指标,仿真实例验证了所提策略的有效性。     

基于动态规划-遗传算法的混合储能系统实时协调调度和经济运行

提出一种基于动态规划-遗传算法的混合储能系统实时调度和经济运行方法,协调充放电过程和功率分配。建立混合储能经济运行的双目标优化模型,对储能的容量、功率、放电深度和充放电时间进行约束,兼顾微电网系统的供电可靠性和混合储能系统的使用寿命。并将频谱分析、动态规划和遗传算法相结合,优化混合储能的功率分配,实现系统的经济运行。仿真算例表明,该文所提出的混合储能系统实时调度和经济运行方法是可行的,而且可取得良好的经济性。     

基于电压源换流器的柔性配电系统故障限流方案

基于电压源换流器的直流配电系统故障线路电流因电容放电而迅速上升,换流器中大量电力电子器件使系统对故障隔离时间提出较高的要求,而故障限流器接入直流系统不仅能限制直流侧故障线路电流,还能限制交流侧以及换流器中的电流。从系统整体限流的角度出发,提出一种基于全控型晶体管的新型限流模块,根据两极短路的故障暂态过程对限流原理进行详细分析,并给出限流模块参数选择的一般原则及其理论计算方法。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,通过大量的仿真测试、对比,验证该限流方案的有效性。     

交直流混合微电网网络坚强度评估的指标体系及方法

网络坚强度是交直流混合微电网构建与运行的基础,可体现系统的容量、结构合理性以及抗干扰能力。在定义网络坚强度和描述其表现的基础上,提出了一套交直流混合微电网的网络坚强度评估指标体系。该体系基于系统对坚强度的需求层次,衍生出结构、容量、联络程度、备用大小和故障转移能力等相关指标,考虑了节点和支路的分布情况、节点和支路的供电能力以及交流和直流微网的容载比等因素。同时提出了可体现数据独立性和波动性的独立信息熵权法,并运用基于独立信息熵权-层次分析-主成分分析(independent information entropy-analytic hierarchy process-principal component analysis,IIE-AHP-PCA)的分层组合评价模型对网络坚强度进行评估。通过算例证明,所提出的指标体系与评价方法合理有效。     

主动配电网的源-网-荷多层博弈经济调度策略

考虑到主动配电网具有多级管控的特点,提出了一种基于博弈论的源-网-荷多层博弈经济调度方法。为协调微网、配网和负荷的关系,将调度策略划分为三层,分别为微网与配网之间的合作博弈、配网与负荷之间的合作博弈以及负荷之间的非合作博弈。微网与配网的相互备用构成其合作关系,同时最优化可平移负荷使负荷之间的博弈达到纳什均衡,并引入顺序变量描述调度优先级。建立了以发电运行成本最小、网损最小和电压偏移合格率最高为目标的多目标优化调度模型,运用综合定权法将其化为单目标,并采用改进微分进化算法对其求解。算例证明,所提方法能够提高主动配电网对可再生能源的消纳能力,提升系统经济性。     

交直流混合微电网网络坚强度评估的指标体系及方法EI北大核心CSCD

网络坚强度是交直流混合微电网构建与运行的基础,可体现系统的容量、结构合理性以及抗干扰能力。在定义网络坚强度和描述其表现的基础上,提出了一套交直流混合微电网的网络坚强度评估指标体系。该体系基于系统对坚强度的需求层次,衍生出结构、容量、联络程度、备用大小和故障转移能力等相关指标,考虑了节点和支路的分布情况、节点和支路的供电能力以及交流和直流微网的容载比等因素。同时提出了可体现数据独立性和波动性的独立信息熵权法,并运用基于独立信息熵权-层次分析-主成分分析（independent information entropy-analytic hierarchy process-principal component analysis,IIE-AHP-PCA）的分层组合评价模型对网络坚强度进行评估。通过算例证明,所提出的指标体系与评价方法合理有效。     

传统方法与人工智能:潮流控制优化算法的现状、挑战与未来方向

优化问题是电力系统领域中最常见的问题之一,大多数工程问题都可以归结为优化问题。为了解决这些优化问题,人们不断地提出各种优化算法。然而,随着人类需求的快速提高和可再生能源的高度渗透,高度复杂的优化问题不断出现,使得传统的优化算法在求解精度和速度上都面临着巨大挑战。近年来,新一代人工智能(artificial intelligence,AI)的发展为优化算法的升级创造了新的机遇。智能电网是未来电网的发展方向,对电网的安全性、稳定性、可靠性、弹性、可持续性、高效性等都有很高的要求。这些要求使得智能电网成为一个具有多目标和多约束的高度复杂的优化问题。最典型的问题是潮流控制。无论是使用传统的还是现代的AI优化算法,已有许多研究人员致力于解决各种潮流控制问题。该文旨在全面、清晰地介绍这一研究领域的最新进展。首先,介绍优化算法的进化过程、分类和最先进的方法。然后,全面回顾传统和现代AI优化在控制潮流可解性、功率与频率、电压、安全性和稳定性方面的应用。这些应用均取得了良好的性能。尽管如此,该文仍然在高效性、可解释性、可迁移性、稳定性、经济性和鲁棒性方面点明一些关键挑战。为了克服这些挑战,给出在未来的研...     

知识驱动的大电网仿真分析知识建模方法及其在潮流智能调整问题中的应用

大电网数字仿真分析需要耗费大量的人力和时间成本来进行综合仿真分析,其分析和调整过程严重依赖人工经验知识,且由于经验知识表述的多样性和应用场景的特殊性,缺乏一套统一的知识表示方法。为此,提出一种电网人工智能仿真分析的知识建模方法。根据电网数字仿真分析调整知识经验的特点,将定性与定量、关联与事理知识相结合,分别针对调整流程、调整操作和程序调用设计基于主谓宾语(subject-predicate-object,SPO)的知识表示方法;搭建模块化的知识驱动模型将电网仿真分析过程智能化;设计一套知识抽取与清洗方法来获取所需的三元组形式知识,利用获得的知识三元组构建知识图谱,开发可视化的知识库管理系统。在改进的CEPRI36节点系统和东北电网上进行潮流计算收敛调整仿真实验,验证方法的可行性和有效性。