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大规模综合能源系统电-气-热多能潮流建模与计算方法
郭祚刚;雷金勇;马溪原;袁智勇;董博;于浩;为了提高能源利用效率与实现能源清洁供应,综合能源系统IES已成为支撑能源转型的重要技术。研究掌握IES多能流耦合机理,对开展后续系统规划、优化和分析问题的研究具有重要意义。本文提出了一种适用于含电、气、热网络的大规模综合能源系统电-气-热多能潮流计算方法。首先,建立了电力网络、热力网络、天然气网络的稳态数学模型;建立了基于通用能量母线模型的IES耦合环节数学表达形式;在此基础上,采用牛顿-拉夫逊方法对大规模综合能源系统多能潮流计算模型进行解耦求解;最后,通过算例分析验证了所提出方法的有效性。
考虑台风天气的电力系统韧性评估
张鑫;王楠;王伟;冯军基;刘晓楠;侯恺;现阶段许多关键基础设施的正常运行都离不开电力系统。为了评估电力系统在遭受极端扰动事件之后的恢复能力,将韧性的概念引入到电力系统中来。在现有电力系统韧性量化指标的基础上,将量化极端扰动事件的影响转化成量化不同线路故障的影响,提出了电力系统的韧性量化指标,系统级韧性指标用于衡量系统整体的韧性,确定出系统的薄弱环节。最后利用IEEE RTS-79节点系统算例,具体计算出在台风天气下该电力系统的韧性量化指标,根据计算的各种指标结果找出系统的薄弱环节,同时确定出了最优韧性提升措施。
MATLAB在电力系统分析中的应用
刘军,刘学军本文在简单地介绍了 MATLAB语言和潮流计算的基本知识后 ,着重阐述了 MATLAB语言在电力系统潮流计算中的应用 ,通过分析 DAPA算法的程序结构总结出了MATLAB语言在处理矩阵运算方面的无可比拟的优越性。
基于改进灰狼算法的配电网储能优化配置
毛志宇;蒋叶;李培强;陈江雨;为实现“双碳”目标，风、光等可再生能源使用比例大幅提升，给电力系统的安全稳定运行带来挑战，因此，在配电网中配置储能使其能够经济稳定运行非常必要。本文首先考虑网损改善费用和储能全寿命周期成本，建立综合成本模型，在此基础上考虑电压偏移指标，建立配电网储能优化配置模型。然后，以改进多目标灰狼算法对该模型进行求解，增强了全局空间探索能力，使所求配置方案最优。最后，在MATLAB/SIMULINK软件中，以改进的IEEE 33节点算例进行仿真验证，仿真结果表明，本文所提方法和模型可以降低网络损耗，提升电网电压稳定性，并在求解速度和寻优方面占有优势。
大型光伏电站等值建模综述
韩平平;林子豪;夏雨;董玮;张征凯;现阶段对大型光伏电站详细模型的研究较多,而对等值模型的研究较少。本文对光伏电站的稳态等值模型和暂态等值模型进行了概述。对于稳态等值,考虑节点处理方法与整体等值模型,其模型的建立有利于潮流计算和静态稳定性分析。对于暂态等值,单机等值基于容量加权或参数辨识进行处理,多机等值则考虑不同的分群指标和分群方法,其模型的建立有利于进行系统的大扰动仿真分析。然后对等值参数的计算和集电网络的等值作简要介绍。最后提出了需要进一步改进和研究的问题。
含混合储能的光伏微电网系统协调控制策略
卢锦玲;张伟;张祥国;何同祥;闻若彤;为了有效抑制光伏发电的波动性和随机性,提高光伏微电网系统的稳定性,提出了含混合储能的光伏微电网系统在并/离网运行及模式切换时储能设备和直流母线电压的协调控制策略。设计了功率分配型二阶低通滤波控制策略对系统功率波动进行分配,结合储能元件的荷电状态SOC(state-of-charge)来控制各变换器的工作状态,实现储能元件在充放电及空闲模式间的切换。同时储能工作状态控制光伏发电单元使用改进的变步长扰动观察法,或恒压降功率控制法。通过统一与独立协调控制来维持系统稳定运行。利用Matlab/Simulink搭建仿真平台,验证了所提协调控制策略的可行性与正确性。
电力系统电压稳定性及负荷对其影响研究现状
林舜江;李欣然;刘杨华;综述了电力系统电压稳定性及负荷对其影响的研究现状。介绍了国内外较有代表性的几种电压稳定性定义,分析了短期电压失稳和长期电压失稳的机理,论述了电压稳定性主要分析方法的原理,总结了各种电压稳定性指标的特点。重点阐述了负荷的恢复特性和失稳特性对系统电压失稳的影响,并指出负荷对电压稳定性影响方面研究的主要内容:负荷在其端电压下降时的响应特性,建立适合于电压稳定分析的负荷模型,负荷区域的电压稳定控制措施。
ISSA优化Attention双向LSTM的短期电力负荷预测
王金玉;金宏哲;王海生;张忠伟;针对短期电力负荷数据的复杂性和多样性，提出一种含Attention的双向LSTM预测方法，简称Bi-LSTM-AT。该方法将电力负荷历史数据作为输入且考虑温度、湿度和日期类型因素的影响。通过建模学习构建网络模型，挖掘网络特征内部变化规律，通过映射加权和学习参数矩阵赋予Bi-LSTM-AT网络隐含状态相应的权重。同时，针对该模型超参数选择困难的问题，提出利用改进麻雀算法实现该模型超参数的优化选择，使得全年最后两天预测值的MAPE为0.42%、RMSE为0.29%和MAE为0.21%，验证了模型线性回归拟合能力的准确性和稳定性。
考虑电热气耦合的综合能源系统规划方法
雷金勇;于力;郭晓斌;李鹏;李程;吴玉生;为了确定综合能源系统中能源设备类型和容量的最优配置,本文提出了一种考虑电、热、气耦合的综合能源系统(IES)设备选型及容量规划方法。首先从可选设备的类型和输入能源的形式出发,建立IES的基本架构。在此基础上,针对设备选型及容量规划问题,建立了以年综合费用最小为目标函数的优化模型,采用混合整数线性规划算法,对设备类型和容量同时进行优化。最后以某IES园区为实例,给出了不同场景下的规划方案,并验证了所提方法的有效性。
考虑电热联合需求响应的区域综合能源系统多目标双层优化调度
王子驰;雷炳银;杨灵艺;苏雨晴;孙炜哲;由于区域综合能源系统的多种能源之间存在耦合与互补,电热联合需求响应为区域综合能源系统的优化调度提供了新的手段。本文首先建立能源用户的电力需求响应和热力需求响应模型,提出考虑电热联合需求响应的区域综合能源系统日前多目标优化调度模型。然后,为解决分布式电源与负荷不确定性引起的日前调度偏差,构建了基于模型预测控制的日内滚动优化调度模型。最后,本文对带精英策略的非支配排序遗传算法进行改进,提高了调度模型的求解效率。算例表明,本文提出的模型可有效解决区域综合能源系统的多目标双层优化调度问题,电热联合需求响应可以有效提升区域综合能源系统的经济性和能效水平。