“能源互联网主动支撑新能源供给消纳体系”专题
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能源互联网主动支撑新能源供给消纳体系
2023,6(2): 113-115 ,DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2023.02.002
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考虑数据中心和分布式能源接入的配电网双层规划方法
2023,6(2): 116-125 ,DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2023.02.003
在大数据时代背景下，社会对数据处理需求的增加导致电网中数据中心的负荷不断增长，若按数据中心原始负荷接入电网，会对配电网运行产生较大的负担。而数据中心的批处理负载与配备的储能设备决定了其可以作为灵活性负荷接入电网参与需求响应。通过选取包含数据中心、常规负荷与光伏机组的配电网作为研究对象，采用双层规划方法建立了考虑数据中心运行灵活性和分布式光伏接入的配电网规划模型，上层模型以最小化配电网系统的规划与运行成本为目标，对配电网线路以及其内部的光伏机组与燃气轮机容量进行规划，下层模型以最小化数据中心运营商的规划与运行成本为目标，在考虑数据中心需求响应特性的同时对数据中心的储能设备进行容量配置。最后以IEEE-33节点配电网系统为例进行验证，算例表明所提规划模型利用了配电网内数据中心自身的灵活性，同时降低了配电网系统与数据中心的规划成本与运行成本。
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全球能源互联网框架下的清洁能源多能互补协同开发
2023,6(2): 126-138 ,DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2023.02.004
全球能源互联网以“两个替代、一个提高、一个回归、一个转化”为发展方向，推动全球清洁能源广泛大规模开发利用，通过“九横九纵”骨干网架，建设跨区域输送、跨时空互补、全球配置的战略通道，实现全球清洁能源多能互补的广域广泛应用。首先分析全球能源互联网与多能互补的内涵和内在关系，总结全球能源互联网多能互补的典型应用场景；然后提出基于全球清洁能源资源评估平台（GREAN）和生产模拟的多能互补协同开发综合规划分析方法；最后通过典型案例，展示全球能源互联网多能互补的分析结果和互补效益。
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柔性直流并入城市电网后对换流站近区短路电流的影响研究
2023,6(2): 139-148 ,DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2023.02.005
大型城市供电电网短路电流已经接近断路器遮断容量，柔性直流接入系统后，会在故障期间提供工作电流，导致交流系统短路电流超标，柔性直流输送功率受限。从柔性直流内外环控制方式及交流系统短路电流计算原理出发，分析得出柔性直流短路电流的幅值和相位对并网点的短路电流影响均较大，其中幅值受外环电流限幅环节的影响易于控制，因此需着重对相位进行控制。基于此提出了一种降低柔性直流输电换流站两端PCC点短路电流的控制策略。以厦门柔性直流工程为例，开发了交直流混合模型，与实测波形对比验证了模型的正确性。通过对不同类型故障下、2种控制策略的PCC点短路电流进行对比，验证了所提策略的正确性，减小了PCC点短路电流。
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水电站跨省跨区月度合同电量曲线分解模型
2023,6(2): 149-162 ,DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2023.02.006
水电站跨省跨区送电涉及多省份、多品种、多时间尺度等多维度电量曲线分解，且需要考虑复杂的电网调峰等需求，是电站每月发电运行中亟待解决的重要难题。依托实际工程的生产需求，构建了适合跨省、跨区送电的水电站月度合同电量曲线分解模型，考虑保量保价、保量竞价、市场化三类品种电价差异，以及电网调峰、市场和电站运行复杂约束，提出了多省多品种发电收益总和最大的二次规划目标，并采用混合整数线性规划方法实现了模型高效求解。以溪洛渡右岸水电站为依托工程，通过枯期、汛期两个不同的应用场景进行了模型验证，结果表明在满足电网要求的调峰边界条件下，通过优化两省多尺度多品种电量和出力分配，市场化电量优先分配至负荷高峰和平段，可以有效提高电站发电收益。
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提升电池储能系统经济性研究方法综述
2023,6(2): 163-178 ,DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2023.02.007
随着新能源并网比例持续上升，电池储能系统（battery energy storage system，BESS）的发展备受关注。逐渐完善其激励政策和市场机制，提升其经济效益，对其未来发展具有重要意义。但目前BESS的不同物理特性、政策和市场机制、退役电池的处理方式等问题仍亟待深入研究。分析了BESS的研究现状，包括不同物理特性、参与电力系统价值评估现状。从国内外储能政策的提出、电力市场的运营、碳市场的交易等方面综述了国内外BESS需求及市场机制，并分析了梯次利用BESS的适用场景与经济效益。分析了目前BESS经济性研究方法和商业模式，提出了BESS参与电力系统存在的问题，并且提出改善建议。
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并联锂离子电池组建模及不均衡电流分析
2023,6(2): 179-185 ,DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2023.02.008
近年来电池储能以其响应速度快、能量密度高等优点，在电力系统中发挥重要作用。为满足实际应用的要求，电池储能系统需要将电池或电池组并联从而达到较高的可用容量，但并联电池在实际中受内阻、容量、荷电状态 （SOC）等影响将出现电流不平衡现象，一定程度上制约了电池充放电电流和使用条件，影响了电池性能。针对并联电池组支路电流采集过程繁琐且状态估计复杂的情况，以电池的二阶等效电路为基础，结合回路电流法建立了并联电池组的仿真模型。模型能够根据锂电池的性能参数及状态方程实现并联支路电流的计算，进而估计并联电池组的状态，省去了对并联支路电流的检测环节。同时重点研究了并联电池组的支路不均衡电流现象，以磷酸铁锂电池为例，分析了并联电池组的充电特性。针对并联电池组的支路不均衡电流影响因素较为复杂、难以解耦的特性，采用控制变量法，通过模型详细分析了内阻、容量、初始SOC等因素对支路电流点的影响，为并联电池组的设计、成组优化及性能分析提供了参考。
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人工智能支撑新型电力系统能源供给及消纳
2023,6(2): 186-195 ,DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2023.02.009
能源革命和数字革命方兴未艾，正共同推动中国能源电力系统向新型电力系统转型升级。人工智能有助于新型电力系统实现精准建模、高效分析及智能决策控制，是新型电力系统构建的关键支撑技术。通过对人工智能在电力系统源、网、荷、储等关键环节的预测、建模、分析、优化控制等核心应用的现状进行综述，对元学习、无监督预训练、可解释性与人机混合增强等人工智能领域的技术发展和其在新型电力系统的应用进行分析展望，为中国人工智能技术与新型电力系统的深度融合发展提供参考借鉴。
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能源电力区块链典型应用场景下的标准化研究
2023,6(2): 196-206 ,DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2023.02.010
区块链技术凭借其开放、共享、协同的技术形态与构建能源互联网和建设新型电力系统的战略目标高度契合，成为能源电力转型的重要技术基础，能源电力区块链领域标准的缺失，使得区块链技术的应用和推广缺乏有效的规范和指导，严重制约了能源电力区块链的发展。首先，全面梳理国内外区块链技术及其在能源电力领域应用的标准化现状，指出现状不足。其次，分析区块链技术与碳交易、绿电交易、分布式交易等低碳化典型应用场景的匹配性，然后，按照GB/T 12366—2009《综合标准化工作指南》梳理提炼出典型应用场景中的标准化需求以及标准化对象。最后给出标准研制的思路与路径，为提升能源电力区块链技术应用的标准化、规范化水平提供参考。
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分布鲁棒优化在综合能源系统调度与规划中的应用综述
2023,6(2): 207-215 ,DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2023.02.011
随着大量分布式电源、多能负荷等接入综合能源系统，源侧与荷侧的不确定性给综合能源系统规划与运行带来了挑战。如何针对这些不确定因子搭建相应的模型，形成安全、经济、高效的运行方案，是目前亟需解决的问题。从不确定性问题入手，系统阐述了分布鲁棒优化理论在综合能源系统中的应用，总结了其典型的应用场景，并与电力系统进行对比。其中，以基于矩信息和基于概率距离的分布鲁棒优化模型为例，从模型、求解方法以及应用等方面分析了各自的优缺点。最后，结合当前综合能源系统的发展趋势，针对不确定性问题提出了几个待研究方向。
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基于数据中台的科技型产业园区能效管理平台研究与应用
2023,6(2): 216-224 ,DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2023.02.012
当前产业园区能效管理平台建设过程主要采用“烟囱式”的体系架构，存在建设成本高、重复开发、技术能力难以积累，数据不共享、可扩展性差等弊端。为此，以科技型产业园区低碳转型为切入点，通过引入数据中台概念对园区多源异构大数据进行汇聚和存储，为前端业务提供可共享复用、可快速构建的数据应用服务，探索智慧园区能效精细化管理方式。以上海市某科技型产业园区为实证，基于数据中台构建能效管理平台，依托平台积累的数据、特征算子及模型资产，驱动用电异常检测、用电时序预测等数据应用的快速构建，为园区实现节能减排、绿色发展提供坚实的数据服务支撑。
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