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专题策划

  • “极端天气条件下新型电力系统风险评估与弹性提升”专题

    特约主编:别朝红 ,李更丰

    出版时间:2024-01-25

    近年来,随着温室效应加剧,世界范围内极端天气频发,对电力安全可靠供应造成了严重影响。为达成国家“碳达峰、碳中和”的重大战略目标,构建新型电力系统已成为一种必然趋势。目前,电力系统发展呈现风、光等强不确定性新能源占比不断提高,电力负荷复杂化、多样化的特点,当极端天气条件出现时,将进一步放大电力供应、负荷需求以及设备故障多环节不确定性的影响。因此,开展极端天气条件下新型电力系统风险评估与弹性提升研究,具有十分重要的意义。

    《全球能源互联网》编辑部紧追学术前沿和研究热点,策划“极端天气条件下新型电力系统风险评估与弹性提升”专题,围绕该领域的新理论、新技术和新实践等方面的研究,征集并发表相关专家的最新研究成果。

    本专题共收录论文7篇,主要涵盖极端天气条件下新型电力系统弹性评估及提升方法、极端条件下负荷测算及调用策略、风险评估及风险管理3个方面。新型电力系统弹性评估及提升方法方面,天津大学侯恺等考虑供热系统对极端室温环境指标和韧性评估方法的需求,建立了计及用户热耐受度的韧性评估及提升模型,填补了传统区域综合能源系统韧性分析中对于用户生命健康考量的缺失,实现了多能源经济效益和用户感受的双重提升;全球能源互联网发展合作组织赵腾等借鉴欧洲经验,从电量余缺互济、平衡资源共享、统一电力市场支撑、可再生能源消纳等方面,探讨分析了欧洲跨国互联电网在电力安全保供中发挥的“四个平台”作用,对欧洲跨国互联电网面临的问题进行剖析,提出了对中国电网发展的思考及建议。极端条件下负荷测算及调用策略方面,厦门大学赵英汝等采用基于负荷解耦的降温负荷测算方法,提出了一种基于气温与负荷相关性的基础负荷选定方法,以期减少降温负荷测算的误差,为迎峰度夏期间的电力负荷管理提供了参考依据;中国电力科学研究院南京分院高志远等基于中国电力系统电源和负荷构成的变化情况,分析了发展负荷侧调节能力的需求背景,提出了负荷侧调节能力投入策略的问题,分别建立了适用于不同政策和市场环境的优化模型。风险评估及风险管理方面,清华大学乔颖等从生产现场直流配电柜故障分析入手,揭示接触不良、绝缘劣化、故障电弧、电气火灾的演变机理,并分析国内外故障电弧诊断与火灾检测技术的理论成果应对在运电站电弧火灾的有效性,提出了故障电弧预诊断与火灾检测技术的应用解决方案;西安理工大学付钰伟等针对配电线路单相断线对地放电发展过程建立短间隙放电模型,获得断口对地放电过程中的电场、电子平均能量、电子密度、放电电流等关键参数随放电时间的分布特性,对于极端天气下的配电线路安全防护、预防森林火灾灾害具有重要意义;华北电力大学郑瑞锦等针对极端天气可能导致的电力市场环境下高电价的问题,设计了一种基于电价和发电损失容量的电力天气衍生品,可有效管理电价风险,助力电力市场建设以及新型电力系统构建。

    上述研究为极端天气条件下新型电力系统风险评估与风险管理、弹性评估与提升方法研究提供了参考借鉴。衷心感谢各位作者、审稿专家对本专题的支持和广大读者的关注,希望在各位同仁的共同努力下进一步促进相关领域研究和应用工作的持续发展,推动新型电力系统建设。

    2023年12月28日

  • 虚拟电厂关键技术与市场机制

    特约主编:艾芊 ,刘敦楠

    出版时间:2024-07-25

    在全球能源互联网的快速发展背景下,虚拟电厂技术作为一种新型的电力系统管理模式,逐渐成为实现能源高效利用和可持续发展的重要手段。虚拟电厂通过整合分布式能源资源、优化电力调度,实现了能源供需的灵活平衡,有效提升了电力系统的稳定性和可靠性。

    《全球能源互联网》编辑部紧跟学术前沿与研究热点,策划“虚拟电厂关键技术与市场机制”专题,围绕该领域的新理论、新技术和新实践等方面的研究,征集并发表相关专家的最新研究成果。

    本专题共收录了8篇高质量的论文,内容涵盖了新型电力系统与电碳融合、虚拟电厂运行状态评估及负荷预测、虚拟电厂优化控制策略3个方面。在新型电力系统与电碳融合方面,清华大学钟海旺等结合新型电力系统不同时间尺度储能需求和储能发展现状分析明确抽水蓄能和新型储能功能定位和发展趋势,并适应新型电力系统建设需求基于规划定位、技术创新、运维管理、运营策略架构提出抽水蓄能和新型储能协同发展建议;华南理工大学朱继忠等以水泥产消者为研究对象,基于能值分析方法提出了光伏发电有效能值可持续发展指数,提出了基于能值指标的绿证与碳抵消电量折算方法,对不同用电模式产生的碳减排效果和电-碳-绿证融合的自然价值进行量化和比较,以实现能源供给与生态服务和谐发展。在虚拟电厂运行状态评估及负荷预测方面,武汉大学杨军等针对配电网异常运行场景下用户侧储能系统热失控的安全问题,通过建立配电网异常状态向用户侧储能传导的完整路径,识别锂离子电池热失控的关键特征量,建立用户侧储能的状态演化模型,提出了一种考虑配电网与电化学储能交互耦合关系的异常运行状态预警方法;北京交通大学张沛等提出了基于双重注意力变换模型的分布式屋顶光伏变电站日前功率预测方法,该方法通过动态时间规整算法和凝聚层次聚类法对光伏用户进行分类,结合自注意力机制和通道卷积注意力机制,提高了不同天气条件下的分布式屋顶光伏功率预测精度;中国石油大学李鹏等提出了基于Spearman相关性阈值寻优和VMD-LSTM的用户级综合能源系统超短期负荷预测方法,通过优化相关性阈值筛选特征,并利用VMD分解复杂的负荷特征,再结合LSTM进行预测,从而显著提高了不同季节和负荷条件下多元负荷的预测精度。在虚拟电厂优化控制策略方面,华北电力大学余洋等以纯电重卡为研究对象,提出了一种考虑物流特性用于削峰填谷的纯电重卡双层协调优化调度方法;国网重庆市电力公司吕小红等提出了一种虚拟电厂供需侧双层协调自适应鲁棒优化调度方法,结合多频组合源荷预测和需求响应优化策略,通过EEMD-GCN-LSTM算法显著提升了虚拟电厂的经济效益和调度鲁棒性,实现了发电侧和用户侧的高效协调优化;三峡大学程江洲等提出了一种考虑需求响应和用户满意度的主动配电网优化调度方法,采用混沌映射、莱维飞行和非线性收敛因子改进斑点鬣狗优化算法,算例结果表明,该调度方法通过降低购电成本和网络损耗,平缓负荷曲线,稳定系统电压,实现了对可再生能源的合理利用。

    通过本期专题,我们希望能够展示虚拟电厂相关领域的最新进展,推动其在电力系统中的广泛应用。感谢各位作者、审稿专家和读者朋友们对本期专题的大力支持与关注。希望本期专题能够为您带来启发,共同推进虚拟电厂的发展,实现能源高效利用和可持续发展。

    2024年7月1日

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优先出版

  • 提升风电接入系统可用输电能力的混合型潮流控制器双层优化配置

    发布日期: 2025-06-03

    提升风电系统可用输电能力的混合型潮流控制器双层优化配置.pdf

    摘要:为了解决大规模风电接入所导致的可用输电能力(Available Transfer Capability, ATC)受限问题,提出了一种提升风电接入系统ATC的混合型潮流控制器(Hybrid Power Flow Controller, HPFC)选址定容方法。首先,基于功率注入法建立HPFC的数学模型,并采用改进K均值(K-means)聚类算法削减风电、负荷概率场景;其次,建立了计及ATC的HPFC双层优化配置模型,上层优化模型以最小化HPFC配置成本和节点电压偏移为目标,下层以最大化系统ATC为目标;最后,应用改进多目标粒子群(Multi-Objective Particle Swarm Optimization, MOPSO)算法计算所提双层优化模型的Pareto解集,根据解集中每个解的模糊满意度函数确定最优解。通过江苏电网算例验证了所提方法的有效性。

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2025年 第8卷

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