“微电网群协同控制优化与运行技术”专栏

  • 微电网群协同运行关键技术综述

    楼冠男;王雷;林达;杜宇华;

    多微电网是应对大规模分布式可再生能源消纳问题、促进源网荷储高效互动的重要途径,能够有效缓解新能源随机性与间歇性对用户及电网的不利影响,是未来能源互联网的重要组成部分。随着分布式新能源的大规模接入,微电网群的运行复杂度及控制难度显著提升,合理的多源协同控制策略是保障系统稳定、可靠、高效运行的关键,也是实现优化配置与智能调度的前提。依据现有研究成果,阐述微电网群的分类与互联方式,总结了不同态势下的协调控制策略及其稳定性分析等关键技术的发展现状,并对多微电网系统的发展趋势进行了展望。

    2025年06期 v.44;No.350 3-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 2349K]
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  • 含多微电网的配电网双层互动式电能交易方法

    林达;陈哲;李志浩;汪湘晋;唐雅洁;秦嘉凯;

    为提升配电网与微电网运行收益,降低微电网用能成本,提出基于主从博弈的微电网分布式交易策略。首先基于主从博弈建立配电网-微电网多目标双层优化交易模型,其中上层以代理商利润最大为目标建立配电网交易模型,下层以运营商运行成本最低为目标建立微电网用能优化模型;然后引入KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件将所建双层模型单层化,并基于线性变换将模型进一步转换为混合整数线性规划模型,以解决上下层交易模型间的嵌套求解难题。仿真结果表明,所提交易策略能有效提升配电网代理商收益,同时降低微电网的运行成本,可为含微电网参与的电力市场决策提供参考。

    2025年06期 v.44;No.350 20-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 2325K]
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  • 基于深度强化学习的微电网运行优化方法

    曾磊;丁泉;陈孝煜;岳娴雅;

    针对当前微电网中的源荷不确定性及调度策略灵活性不足的问题,提出基于深度强化学习的微电网运行优化方法。首先,构建包含光伏、储能和发电设备的微电网模型及其约束条件。其次,以降低系统运行成本和不平衡度为考量,构建多目标优化框架,同时考虑光伏发电、负荷需求和电价等不确定性因素,采用TD3(双延迟深度确定性策略梯度)算法,基于数据驱动的方式获得微电网调度策略。然后,通过在奖励函数中添加高比例错误动作惩罚项将各设备的出力约束在合理范围内,降低强化学习方法缺乏安全约束保障的风险。最后,仿真结果表明,与DDPG(深度确定策略梯度)算法相比,所提方法在经济性和稳定性方面表现更优,其经济成本更接近于理想状态下的确定性优化方法。

    2025年06期 v.44;No.350 31-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1951K]
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  • 基于半正定规划松弛的配-微电网协同调度方法

    陈哲;李志浩;唐雅洁;汪湘晋;龚迪阳;刘方洲;

    分布式电源的广泛应用显著增加了配电网的复杂性,配电网与微电网(群)之间的协同有助于促进分布式能源消纳,但传统优化方法难以应对大规模非凸最优潮流问题,难以有效处理大规模系统的计算复杂性。为此,提出了一种基于半正定规划的配电网-微电网群分层调度方法,通过减少半正定矩阵约束的计算量,显著提高了半正定规划松弛模型的求解效率。实验结果表明,该方法在处理大规模电力系统时具有明显的计算优势,有助于推动电力系统最优潮流问题的进一步研究。

    2025年06期 v.44;No.350 41-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1455K]
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  • 考虑用户侧共享储能的山区微电网优化调度策略

    符林贝;王海生;李中中;马立红;周航;张昌俊;崔建钊;

    为进一步将高比例的可再生能源整合到山区微电网中,提高可再生能源的利用率,提出一种考虑用户侧共享储能及多类能源构成的山区微电网优化调度策略。以降低微电网系统总成本为目标,在微电网系统运行约束、储能约束及投资限制下,考虑用户侧共享储能情景并引入微电网系统的多类子成本,建立微电网优化调度模型,采用GAMS(通用代数建模系统)的ANTIGONE1.1求解器进行仿真求解。仿真结果表明,该策略优于传统模式的调度优化策略,可提高可再生能源的利用率,降低系统二氧化碳排放量和总成本。

    2025年06期 v.44;No.350 50-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1945K]
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  • 基于SAO-NSGA-Ⅱ算法的海岛微电网电氢碳协同优化调度

    奚洪磊;孙景钌;瞿合祚;施正钗;胡长洪;刘津源;

    针对海岛微电网弃光率高、柴油发电机频繁启停等情况导致的微电网高碳排放问题,提出了基于SAO-NSGA-Ⅱ(雪消融优化器-非支配排序遗传-Ⅱ算法)的海岛微电网电氢碳协同优化调度策略。首先,建立计及电解制氢系统和碳交易机制的海岛微电网电氢碳多目标协同优化调度模型;然后,采用SAO改进NSGA-Ⅱ,并在不同迭代阶段选用不同的个体更新公式,尽量避免落入局部最优的同时兼顾算法迭代速度。最后,通过仿真算例,对比分析算法改进前后的求解结果,验证了所提改进算法和优化调度模型可行性。改进后算法全局搜索能力更强、收敛结果更好;所提优化策略实现了海岛微电网在经济性和碳排放成本的协同优化,提升了氢能系统的利用率。

    2025年06期 v.44;No.350 58-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2351K]
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  • 基于源-荷运行模式划分的微电网经济运行随机优化方法

    周航;马立红;李中中;王海生;李思凡;张昌俊;符林贝;

    可再生能源出力的波动性及用户侧用电行为的随机性导致源荷不确定性日益加剧,给微电网运行带来了较大的运行风险。为此,提出一种基于源-荷运行模式划分的微电网经济运行决策方法,以实现源荷不确定性下的微电网经济运行。首先,基于信息粒表征多变量时间序列,引入SWMD(空间加权矩阵距离)改进传统近邻传播聚类算法,采用多变量时间序列聚类算法量化各变量维度之间的相关性,实现微电网运行模式划分;其次,利用同种运行模式下的相似日数据构建待预测日的源-荷概率预测模型,通过场景生成和场景缩减获取典型源-荷预测场景;最后,采用自适应权重粒子群优化算法完成微电网随机优化模型的求解。算例结果表明,所提微电网经济运行方法能在有效处理源荷不确定性的基础上降低运行成本。

    2025年06期 v.44;No.350 69-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2733K]
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  • 基于AQPSO算法的智能楼宇微电网优化调度

    叶傲霜;李逸超;胥栋;杜佳玮;张宇华;汪健辉;

    为提升智能楼宇运行的经济性和低碳性,提出基于AQPSO(自适应量子粒子群优化)算法的智能楼宇微电网经济优化调度策略。首先,建立了包含光伏、风电和EV(电动汽车)的智能楼宇微电网模型,考虑功率平衡、温度舒适性和EV集群充放电总功率等约束条件,以楼宇运行周期内用能成本最小为目标。其次,通过自适应参数控制改进QPSO(量子粒子群优化)算法,并利用改进后的AQPSO算法对模型进行求解。最后,设置4种场景进行算例分析,结果表明,AQPSO算法在收敛速度和寻优能力上均优于传统算法,所提出的模型和优化调度策略能够有效降低楼宇运行成本、碳排放量及碳排放成本,提升了清洁能源利用率。

    2025年06期 v.44;No.350 82-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2155K]
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输变电

  • 基于种子生长策略与深度神经网络的电力工作票智能识别方法

    廖美英;周俊煌;张勇军;

    针对电力工作票的数字化需求,提出了一种基于种子生长策略与DenseNet(稠密连接网络)的智能识别方法。首先,在文本检测阶段,利用种子生长策略,通过选取初始种子点并逐步扩展候选区域,有效提升了对不规则文本区域的定位精度。然后,在文字识别阶段,结合DenseNet的深层特征提取能力与CTC技术的不定长序列对齐机制,提升了字符序列的识别效果。最后,通过实验证明所提方法在设备代码、电气符号等行业专用字符的识别中表现出更高的准确率,显著降低了误识别率,有效满足了电力工作票数字化处理的需求,具有较强的实用价值和应用前景。

    2025年06期 v.44;No.350 91-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1694K]
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  • 基于多试验工况的低频变压器声纹特性分析

    林浩凡;张世杰;赵建永;王博闻;金凌峰;杨智;赵涛;

    低频变压器的声纹信号能够反映其工况与异常状态,因此有必要分析其声纹特性。选取一台20 Hz低频变压器,对其在空载、短路和温升试验过程中的声纹信号进行采集,并基于时域和频域分析提取了均方根值、高低频比等特征值。分析结果显示,铁心声纹以40 Hz倍频的谐波分量为主,而绕组声纹主要集中在基频40 Hz上;铁心与绕组振动产生的声音强度随电压或电流的增加而增大,且油温升高会导致变压器振动加剧,噪声增大。此外,低频变压器相较于工频变压器,噪声水平更低,声纹频率复杂度更高。研究结果表明,低频变压器的声纹特性可有效反映其内部状态,为低频变压器的工况识别与故障诊断提供实践依据。

    2025年06期 v.44;No.350 100-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2184K]
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  • 柔性低频输电系统高频谐振问题研究

    倪晓军;丁超;唐英杰;陈安伟;陆翌;

    柔性低频交流输电系统通过电力电子变频器实现低频运行,以M3C(模块化多电平矩阵式换流器)为代表的电力电子变频器在并网运行期间呈现出高度非线性的动态特性,其与交流系统之间的交互作用容易引发高频谐振问题。基于实际工程案例,研究了柔性低频交流输电系统低频侧发生高频谐振的机理,结合现场试验数据和RTDS(实时数字仿真)仿真结果开展分析,并讨论了可能影响高频谐振特性的因素。

    2025年06期 v.44;No.350 109-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 5274K]
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发电技术

  • 基于EBSILON仿真的大型火电机组特征通流面积研究

    李俊;李蔚;毛静宇;李龙;陈立明;杨典兵;于晓刚;

    为了在线监测调峰运行机组的通流性能状态,选取3种不同参数等级(亚临界、超临界、超超临界)的燃煤火电机组建立Ebsilon仿真模型,研究各个工况下机组各个级段的特征通流面积变化规律,分析特征通流面积的偏差范围及偏差影响因素,并结合性能试验数据提出一种机组性能诊断流程,在某电厂投入实际应用。计算结果表明:机组中间各个级段的特征通流面积基本保持不变,机组供热抽汽不会对相邻级段的特征通流面积产生影响。可见,应用Ebsilon软件进行机组仿真和计算得到的特征通流面积参数可作为机组性能评价的一项重要指标,通过建立机组性能数据档案,有助于实现机组进一步的性能分析、运行监测和故障诊断。

    2025年06期 v.44;No.350 118-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 2429K]
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  • 火电厂DCS开关量输入阈值分析及抗干扰方法研究

    王祺;蔡萍萍;戴航丹;卢化;

    为保证火电厂稳定运行,减少因信号干扰引发的DI(开关量输入)状态误跳,对火电厂现役DCS(分散控制系统)的DI阈值合理性问题进行了研究。通过实地测量16款现役DCS的DI阈值及噪声容限,指出部分DCS存在因自身DI通道噪声容限过小而导致抗干扰性差的缺陷,同时给出噪声容限的合理取值范围建议。针对这一缺陷,提出一种基于模拟加数字滤波的系统增强抗扰方法,所提方法在DI信号包含强交流干扰电压时仍能保持通道状态稳定。最后根据实测结果,指出DCS投入前应对其DI通道噪声容限进行实地测量,并参照合理取值范围适时引入抗扰方法。

    2025年06期 v.44;No.350 129-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1760K]
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  • “微电网群协同控制优化与运行技术”专栏特约主编寄语

    华昊辰;楼冠男;林达;

    <正>单个微电网在新能源持续消纳、可调容量扩充、负荷不间断供电等方面存在局限性,多微电网是应对大规模分布式可再生能源消纳问题、促进源网荷储高效互动的重要途径,能够有效缓解新能源随机性与间歇性对用户及电网的不利影响,是未来能源互联网的重要组成部分。随着分布式新能源的大规模接入,微电网群的运行复杂度及控制难度显著提升,合理的多源协同控制策略是保障系统稳定、可靠、高效运行的关键,也是实现优化配置与智能调度的前提。

    2025年06期 v.44;No.350 1-2页 [查看摘要][在线阅读][下载 714K]
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