电气与动力工程(能源互联网专题)_中国煤炭行业知识服务平台

电气与动力工程(能源互联网专题)

来源：太原理工大学学报

建设能源互联网是推动能源绿色低碳转型、实现“双碳”目标的重要途径。从能源结构角度,以新能源为代表的非化石能源占比将不断提升,预计到2060年,非化石能源占能源消费的比重将从目前的17.5%提升至80%以上,复杂的非化石能源增量组合形式有望改变甚至颠覆现有大电网安全与自动化技术;从产业体系上,在人工智能、电力通信等新一代信息安全与感知通信技术与电力系统深度融合的背景下,能源互联网体系将在现有体系上不断升级演进和变革重塑,催生新技术、新产业、新模式,有助于解决新能源的消纳难题,改善能源生产和供应模式,提高能源利用率。因此,能源互联网概念一经问世,便成为学术界和工业界关注的热点。

本专题主要围绕建设能源互联网背景下大电网安全与自动化技术、信息安全与感知通信等两个方面。

行业视野: 系统设计
类别; 63个
关键词; 74位
专家; 15篇
论文; 744IP
点击量; 290次
下载量

序

作者(Author)：秦文萍

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太原理工大学学报

2024年第01期

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14
居民用电数据的事件监测与负荷特征提取方法研究

作者(Author)：李宾皑, 李凡, 周德生, 曾平, 杨秀, 闫钟宇

摘要：【目的】为挖掘用户侧节能减排潜力,对用户用电行为进行精细化分析和管理,提升电能利用效率,提出了一种基于事件监测和高斯混合模型聚类相结合的负荷特征提取方法。【方法】首先通过基于滑动窗的事件监测算法提取每个电器单次运行时的有功功率波动,借助事件监测算法可获得电器的启动时间、次数和运行时长。其次针对同一电器常出现功率相近但运行状态不一致问题,利用高斯混合模型聚类算法“软分类”、类簇灵活的优势,对负荷工作状态进行精细分类,形成符合用电设备实际运行情况的负荷状态特征库。最后采用公开数据集AMPds2作为研究对象,采用所提出的方法研究居民用户的用能习惯,并开展验证分析,与其他模型进行对比。【结果】结果表明所提的方法能够更好地提取负荷特征。

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考虑源荷不确定性的电力系统薄弱环节辨识方法

作者(Author)：郑惠萍, 赵兴泉, 芦晓辉, 陈丹阳, 薄利明, 牛哲文

摘要：【目的】随着我国新型电力系统的不断发展,新能源大规模并网极大增加了电网承受潮流冲击的可能性,系统线路的载流能力迎来严峻考验;同时,源荷不确定性的增加使得电网运行状态愈发复杂多变,基于确定性潮流的传统薄弱环节辨识技术难以达到要求,增加了电网运行控制的难度。【方法】针对以上问题,结合概率潮流算法提出基于改进熵理论的电力系统薄弱节点综合评估指标,以指标区间概率分布对节点薄弱程度进行分析。首先,基于模拟法概率潮流构建大量运行方式样本;其次,将熵理论与电网运行参数相结合,以指标区间概率密度对系统关键节点的潮流冲击分布均衡性以及电压稳定性进行有效评估。【结论】最后,在IEEE39节点系统进行仿真校验后得出结论,所提评估指标更加贴合电力系统实际运行状态,能有效降低因新型电力系统中新能源发电波动性以及负荷侧用户用电量不确定性增加对薄弱环节辨识带来的误差。

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2024年第01期

37

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考虑风光出力不确定性的电动汽车充电站多目标双层规划

作者(Author)：邢亚虹, 孟长虹, 黄倩, 宋巍, 赵海波, 申泽渊, 秦文萍

摘要：【目的】为适应“双碳”目标下电动汽车充电站拓展规划需求,研究充电站选址定容对分布式电源消纳作用的影响。【方法】建立了综合考虑风光出力不确定性和相关性的多目标双层配置优化模型,并分析了分时电价激励下电动汽车用户充电行为变化对充电桩选址定容方案的影响。上层综合考虑经营者投资建设、运行维护、网损成本和用户充电、排队等效成本最小两个目标函数,采用改进多目标粒子群算法生成帕累托最优规划方案。下层模型以弃风弃光率最小为目标,对上层模型生成的帕累托解集进行校验。【结果】通过IEEE33节点路网图对所提模型进行验证,得到在风光不确定场景下的充电桩最优选址方案。

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太原理工大学学报

2024年第01期

48

26
新型弹性势能储能系统储能过程强鲁棒控制策略研究

作者(Author)：郑晓明, 宋志斌, 邢亚虹, 余洋, 梁燕, 王鹏, 胡迎迎

摘要：【目的】为实现新型弹性势能储能系统平稳高效储能,首先需要建立精确的数学模型揭示储能箱运行特性,完成其容量和功率的计算配置模型搭建;其次需要一种强鲁棒性控制算法,在实现转矩快速响应的同时能有效抑制扰动。【方法】建立了储能系统精确数学模型,结合反推控制算法,设计了永磁同步电机直接转矩自适应控制方法,形成了新型弹性势能储能系统储能过程强鲁棒控制策略。【结论】通过实验证明该控制策略有较快的转矩响应速度,能够迅速匹配储能箱迅速增大的反转矩且脉动较小,同时能有效抑制储能系统特有的转动惯量参数扰动,能实现系统平稳高效储能。

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63

27
新型电力系统全生命周期低碳评价指标体系与方法

作者(Author)：张敏, 李慧蓬, 常潇, 祗会强, 韩肖清, 白桦

摘要：【目的】新型电力系统低碳电网的构建对于全社会低碳经济的发展具有重要的推动作用,新型电力系统全生命周期低碳评价指标体系的建立对电网低碳发展具有重要意义。【方法】基于新型电力系统低碳电网全生命周期的分析,首先构建经济性、可靠性、低碳性3个一级指标,然后在一级指标的基础上筛选出9个二级指标对低碳电网进行评估,建立新型电力系统全生命周期低碳电网综合评价指标体系及核心评价指标体系,并对体系中各指标的意义进行了详细说明。【结果】利用电网的大量统计数据,建立不同新能源占比的典型场景并进行仿真,得出不同场景的低碳指标评价结果,证明本文所建立的低碳电网评价指标体系的可行性。

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2024年第01期

53

25
基于低碳需求响应的新型电力系统中源-网-荷-储协调的优化调度

作者(Author)：王金浩, 樊瑞, 肖萤, 贺丹, 韩肖清, 李伊竹林

摘要：【目的】在我国“双碳”目标的背景下,节能减排已成为当前电力行业的首要战略目标之一。电力系统除了要考虑系统安全可靠性和经济性之外,还需要将“碳减排约束”引入系统各环节中,将呈现全新的低碳运行和管理模式。【方法】针对新型电力系统碳计量与低碳调控运行问题,提出一种基于碳排放流的低碳需求响应调度策略。首先,分析新型电力系统源-网-荷-储各环节的碳排放影响因素,建立基于碳排放流理论精确的碳计量模型。其次,以动态碳排放因子为引导信号建立低碳需求响应机制,进行优化调度。【结果】通过算例验证:基于低碳需求响应的新型电力系统源-网-荷-储协调优化调度方法有效激发激发系统各环节减排潜力,降低碳排放量,提高新能源消纳率。

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太原理工大学学报

2024年第01期

47

25
基于改进Transformer的变电站复杂场景下电力设备分割

作者(Author)：李洋, 朱春山, 张建亮, 高伟, 薛泓林, 马军伟, 温志芳

摘要：【目的】变电站电力设备种类多设备之间连接关系复杂,普遍存在设备位置和图像对比较为单一,实际应用中只能获得有限数量的目标图像和标记以及传统方式分割带来的电力设备图像分割精度不够的问题,将卷积神经网络(ConvolutionNeuralNetwork,CNN)与Transform-mer结合组成新模型进行变电站电力设备的分割,提出了一种基于编解码器结构的新型SE-Transfomer(SubstationEquipmentTransformer)网络。【方法】为了获取局部上下文信息,编码器首先利用CNN提取空间特征图。同时,对特征图进行了精心改造,多尺度特征输入进行全局特征建模。该解码器利用Transformer提取全局深层特征,并进行逐步上采样来预测详细的分割图。SE-Transfomer在山西省梁家庄变电站数据集上进行广泛实验,其纵向结果的Dice系数(Dice)、召回率(Recall)、特异度(Specificity)和均方根误差(RMSE)分别为89.31%,90.52%,89.62%和11.32.【结果】结果表明,SE-Transfomer在变电站电力设备的扫描上获得了与以往最先进的分割方法相当或更高的结果。

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