为提高低碳园区综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的低碳性和可再生能源消纳率,提出一种考虑电转气(power-to-gas,P2G)、碳捕集装置(carbon capture and storage,CCS)和氢燃料电池(hydrogen fuel cell,HFC)协调运行...为提高低碳园区综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的低碳性和可再生能源消纳率,提出一种考虑电转气(power-to-gas,P2G)、碳捕集装置(carbon capture and storage,CCS)和氢燃料电池(hydrogen fuel cell,HFC)协调运行的RIES低碳经济调度方法。首先,根据传统火电机组集中碳排放的特点,加入CCS打造更具灵活性的碳捕集电厂(carbon capture power plant,CCPP)。其次,在两阶段P2G中加入HFC,细化氢能使用,建立P2G-CCS-HFC整体模型,在氢能平衡约束条件下,分析不同设备决策对整体模型优化成本的影响。同时,在供能侧和需求侧分别引入绿证-碳交易和综合需求响应双重市场机制激励。最后,考虑风光不确定性,以风光历史数据为基础,构建考虑场景分析和数据驱动的、以最小化总成本为目标函数的RIES分布鲁棒调度模型。基于算例的仿真结果表明,该方法可有效降低碳排放水平,促进新能源消纳,为区域综合能源系统低碳经济调度等研究提供参考。展开更多
随着大量分布式能源的并网,能源互联网面临严重的网络攻击威胁。攻击者可利用通信层的漏洞,集成庞大的分布式僵尸网络。现有的网络攻击手段难以适配具有随机空间分布特性的僵尸网络,并且多侧重攻击的破坏性而忽视了对攻击隐蔽性的研究...随着大量分布式能源的并网,能源互联网面临严重的网络攻击威胁。攻击者可利用通信层的漏洞,集成庞大的分布式僵尸网络。现有的网络攻击手段难以适配具有随机空间分布特性的僵尸网络,并且多侧重攻击的破坏性而忽视了对攻击隐蔽性的研究。该文提出了从分布式僵尸网络实现对综合能源系统经济效益破坏的新型攻击方法。首先,建立基于僵尸节点的重要对象拒绝服务(denial of service,DoS)攻击模型,通过信息收集判断邻域中重要程度最高的节点,并推导出在有限攻击资源下影响DoS攻击效果的显式因素。其次,提出僵尸节点间的共谋虚假数据注入(false data injection,FDI)攻击策略,并分析不同的FDI攻击实现形式,旨在寻找对能源系统经济性最具破坏性的攻击模式。考虑典型的恶意节点检测机制,制定了僵尸节点自调节过程,使得攻击的实现对防御措施具有鲁棒性。最后,通过IEEE39-32节点的热电耦合系统拓扑仿真验证了所提攻击策略的有效性。展开更多
为解决区域综合能源系统中多主体利益冲突、用户侧分布式储能投资成本高昂、容量利用不均以及碳排放量较高等问题,提出一种基于云储能服务商-综合能源系统运行商(integrated energy system operators,IESO)-负荷聚合商(load aggregators...为解决区域综合能源系统中多主体利益冲突、用户侧分布式储能投资成本高昂、容量利用不均以及碳排放量较高等问题,提出一种基于云储能服务商-综合能源系统运行商(integrated energy system operators,IESO)-负荷聚合商(load aggregators,LA)联盟三层博弈的区域综合能源系统低碳运行策略。首先,构建租赁云储能的IESO与LA的能源交易框架。其次,考虑到多个理性主体对盈利最大化的诉求,建立综合能源系统三层博弈模型。第一层为以IESO为主导者、LA联盟为伴随者的主从博弈;第二层为以云储能服务商为供给者、IESO为接收者的主从博弈;第三层是LA联盟成员之间的合作博弈,并采取非对称纳什议价法分配收益。最后,利用二分法、KKT条件结合交替方向乘子法(alternating direction multiplier method,ADMM)对该模型进行求解。仿真结果表明,该策略不仅能够促进系统低碳运行,而且能够满足各主体的经济性需求。展开更多
不对称接地故障占所有线路故障的90%以上,接地距离保护在应对此类故障方面发挥了不可替代的作用。随着新能源高比例渗透,各种传统单端工频量保护性能显著下降已成为共识。基于故障分量线模和零模波速差的保护判据理论上仅需利用到故障...不对称接地故障占所有线路故障的90%以上,接地距离保护在应对此类故障方面发挥了不可替代的作用。随着新能源高比例渗透,各种传统单端工频量保护性能显著下降已成为共识。基于故障分量线模和零模波速差的保护判据理论上仅需利用到故障初始行波到达时刻信息,是一种原理简单可靠的单端量快速保护判据,已经在直流电网中成功实践。但在尝试将这类保护应用于交流电网时发现,受波头前陡较缓而难以精确定位波到时刻、依赖高采样率等诸多不利因素影响,存在过大的模糊判别区,除了特长线路外,对绝大部分线路几乎没有应用可行性。波到时刻的精准辨识是一个复杂的非线性问题,利用人工智能的方法进行辨识是一条可行的解决思路,对此,该文提出一种新的单端暂态量主保护判据。首先,分析波达时刻与波形关系,并指出这种关系能够采用机器学习来映射;其次,引入高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR),在对初始行波数据进行预处理得到样本集后,输入GPR预测模型进行训练;然后,依据模型评估指标得到最优训练模型以输出高可信性的线-零模波达时差,据此实现了基于行波模量传输时间差的保护判据;最后,在利用PSCAD仿真验证所提保护判据有效性和普适性的基础上,进一步利用现场实测数据对判据进行测试,验证其实用性。该文工作为新能源交流系统下单端暂态量保护的性能提升提供新的解决思路。展开更多
在综合能源系统(Integrated energy systems,IESs)经济调度问题的分布式优化框架中,节点协同机制的拓扑设计必然受到信息交互方式的约束。现有研究主要分为两类通信协议、同步通信和异步通信。然而,同步通信需要满足时序一致性,等待各...在综合能源系统(Integrated energy systems,IESs)经济调度问题的分布式优化框架中,节点协同机制的拓扑设计必然受到信息交互方式的约束。现有研究主要分为两类通信协议、同步通信和异步通信。然而,同步通信需要满足时序一致性,等待各通信者之间达成同步响应或确认后才能执行后续操作,这在大规模网络环境中很难实现。该文首先基于Gossip算法的异步特点,提出了一种基于Gossip的异步通信分布式经济调度算法。利用矩阵扰动理论和特征值定理,严格证明了算法的收敛性。进一步地,考虑了两种典型的网络攻击模型,拒绝服务攻击(denial of service,DoS)和虚假数据攻击(false data injection,FDI),设计了一种弹性安全策略以缓解网络攻击对最优经济调度的影响。最后,基于IEEE39-32节点的IES进行算例分析,结合不同的调度场景、攻击者的表现以及同步通信方式的对比,从多个角度验证了所提策略在通信方式和网络安全方面的有效性和优越性。展开更多
文摘为提高低碳园区综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的低碳性和可再生能源消纳率,提出一种考虑电转气(power-to-gas,P2G)、碳捕集装置(carbon capture and storage,CCS)和氢燃料电池(hydrogen fuel cell,HFC)协调运行的RIES低碳经济调度方法。首先,根据传统火电机组集中碳排放的特点,加入CCS打造更具灵活性的碳捕集电厂(carbon capture power plant,CCPP)。其次,在两阶段P2G中加入HFC,细化氢能使用,建立P2G-CCS-HFC整体模型,在氢能平衡约束条件下,分析不同设备决策对整体模型优化成本的影响。同时,在供能侧和需求侧分别引入绿证-碳交易和综合需求响应双重市场机制激励。最后,考虑风光不确定性,以风光历史数据为基础,构建考虑场景分析和数据驱动的、以最小化总成本为目标函数的RIES分布鲁棒调度模型。基于算例的仿真结果表明,该方法可有效降低碳排放水平,促进新能源消纳,为区域综合能源系统低碳经济调度等研究提供参考。
文摘随着大量分布式能源的并网,能源互联网面临严重的网络攻击威胁。攻击者可利用通信层的漏洞,集成庞大的分布式僵尸网络。现有的网络攻击手段难以适配具有随机空间分布特性的僵尸网络,并且多侧重攻击的破坏性而忽视了对攻击隐蔽性的研究。该文提出了从分布式僵尸网络实现对综合能源系统经济效益破坏的新型攻击方法。首先,建立基于僵尸节点的重要对象拒绝服务(denial of service,DoS)攻击模型,通过信息收集判断邻域中重要程度最高的节点,并推导出在有限攻击资源下影响DoS攻击效果的显式因素。其次,提出僵尸节点间的共谋虚假数据注入(false data injection,FDI)攻击策略,并分析不同的FDI攻击实现形式,旨在寻找对能源系统经济性最具破坏性的攻击模式。考虑典型的恶意节点检测机制,制定了僵尸节点自调节过程,使得攻击的实现对防御措施具有鲁棒性。最后,通过IEEE39-32节点的热电耦合系统拓扑仿真验证了所提攻击策略的有效性。
文摘为解决区域综合能源系统中多主体利益冲突、用户侧分布式储能投资成本高昂、容量利用不均以及碳排放量较高等问题,提出一种基于云储能服务商-综合能源系统运行商(integrated energy system operators,IESO)-负荷聚合商(load aggregators,LA)联盟三层博弈的区域综合能源系统低碳运行策略。首先,构建租赁云储能的IESO与LA的能源交易框架。其次,考虑到多个理性主体对盈利最大化的诉求,建立综合能源系统三层博弈模型。第一层为以IESO为主导者、LA联盟为伴随者的主从博弈;第二层为以云储能服务商为供给者、IESO为接收者的主从博弈;第三层是LA联盟成员之间的合作博弈,并采取非对称纳什议价法分配收益。最后,利用二分法、KKT条件结合交替方向乘子法(alternating direction multiplier method,ADMM)对该模型进行求解。仿真结果表明,该策略不仅能够促进系统低碳运行,而且能够满足各主体的经济性需求。
文摘不对称接地故障占所有线路故障的90%以上,接地距离保护在应对此类故障方面发挥了不可替代的作用。随着新能源高比例渗透,各种传统单端工频量保护性能显著下降已成为共识。基于故障分量线模和零模波速差的保护判据理论上仅需利用到故障初始行波到达时刻信息,是一种原理简单可靠的单端量快速保护判据,已经在直流电网中成功实践。但在尝试将这类保护应用于交流电网时发现,受波头前陡较缓而难以精确定位波到时刻、依赖高采样率等诸多不利因素影响,存在过大的模糊判别区,除了特长线路外,对绝大部分线路几乎没有应用可行性。波到时刻的精准辨识是一个复杂的非线性问题,利用人工智能的方法进行辨识是一条可行的解决思路,对此,该文提出一种新的单端暂态量主保护判据。首先,分析波达时刻与波形关系,并指出这种关系能够采用机器学习来映射;其次,引入高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR),在对初始行波数据进行预处理得到样本集后,输入GPR预测模型进行训练;然后,依据模型评估指标得到最优训练模型以输出高可信性的线-零模波达时差,据此实现了基于行波模量传输时间差的保护判据;最后,在利用PSCAD仿真验证所提保护判据有效性和普适性的基础上,进一步利用现场实测数据对判据进行测试,验证其实用性。该文工作为新能源交流系统下单端暂态量保护的性能提升提供新的解决思路。
文摘在综合能源系统(Integrated energy systems,IESs)经济调度问题的分布式优化框架中,节点协同机制的拓扑设计必然受到信息交互方式的约束。现有研究主要分为两类通信协议、同步通信和异步通信。然而,同步通信需要满足时序一致性,等待各通信者之间达成同步响应或确认后才能执行后续操作,这在大规模网络环境中很难实现。该文首先基于Gossip算法的异步特点,提出了一种基于Gossip的异步通信分布式经济调度算法。利用矩阵扰动理论和特征值定理,严格证明了算法的收敛性。进一步地,考虑了两种典型的网络攻击模型,拒绝服务攻击(denial of service,DoS)和虚假数据攻击(false data injection,FDI),设计了一种弹性安全策略以缓解网络攻击对最优经济调度的影响。最后,基于IEEE39-32节点的IES进行算例分析,结合不同的调度场景、攻击者的表现以及同步通信方式的对比,从多个角度验证了所提策略在通信方式和网络安全方面的有效性和优越性。
