计及新能源出力相关性的多能源微网仿射实时优化调度 被引量：5

1

作者 陈飞雄 郭奕鑫 +3 位作者 邵振国 郑翔昊 胡昆熹 林炜晖 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期3248-3257,I0064-I0068,共15页

为计及新能源出力相关性对多能源微网运行的影响,并响应源荷实时变化,提出一种计及新能源出力相关性的多能源微网仿射实时优化调度方法。首先,在多能源微网中引入Kalina循环,实现热电联产机组的灵活经济输出。其次,考虑源荷不确定性以... 为计及新能源出力相关性对多能源微网运行的影响,并响应源荷实时变化,提出一种计及新能源出力相关性的多能源微网仿射实时优化调度方法。首先,在多能源微网中引入Kalina循环,实现热电联产机组的灵活经济输出。其次,考虑源荷不确定性以及风光出力相关性对多能源微网运行的影响,构建并求解计及风光出力相关性的多能源微网仿射优化模型。再次,在获得优化方案变化范围的基础上,实时计算各仿射噪声元的取值,从而获取多能源微网实时调度轨迹。最后,仿真结果验证了所提方法能够充分计及不确定性和相关性的双重影响,有效应对源荷实时变化,并提升系统运行经济性。 展开更多

关键词 多能源微网 源荷不确定性 新能源出力相关性 仿射优化 实时调度

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综合能源系统建模与能流计算方法研究综述 被引量：2

2

作者 陈飞雄 颜熙颖 +3 位作者 邵振国 李壹民 郑翔昊 张河 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1376-1391,共16页

围绕综合能源系统的能流计算问题,从网络模型及求解、不确定性能流分析方法2个层面综述了各类能流计算方法。首先,在综合能源系统网络特性建模方面,讨论了偏微分方程模型、动态特性模型和稳态特性模型及其求解方法。其次,归纳了应对系... 围绕综合能源系统的能流计算问题,从网络模型及求解、不确定性能流分析方法2个层面综述了各类能流计算方法。首先,在综合能源系统网络特性建模方面,讨论了偏微分方程模型、动态特性模型和稳态特性模型及其求解方法。其次,归纳了应对系统外部输入不确定性的概率和区间2类传统能流分析方法,以及概率-区间混合不确定性能流分析方法。最后,从工程应用角度分析当前综合能源系统能流计算的难点与热点,进而对其发展方向进行展望。 展开更多

关键词 综合能源系统 网络特性模型 能流计算 不确定性分析方法 概率-区间方法

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基于时域嵌入的电-气互联系统仿射动态能流算法 被引量：1

3

作者 陈飞雄 张河 +2 位作者 邵振国 吴鸿斌 胡昆熹 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2594-2604,I0012,共12页

电-气互联系统是提高能源利用效率、实现能源清洁化利用的重要载体。在不确定性愈发复杂交错、影响日益增强的背景下,如何量化分析电-气动态传输过程中的不确定性传递成为亟待解决的问题。为此,提出基于时域嵌入的电-气互联系统仿射动... 电-气互联系统是提高能源利用效率、实现能源清洁化利用的重要载体。在不确定性愈发复杂交错、影响日益增强的背景下,如何量化分析电-气动态传输过程中的不确定性传递成为亟待解决的问题。为此,提出基于时域嵌入的电-气互联系统仿射动态能流算法,揭示不确定因素对电-气互联系统动态过程的影响机理。首先,基于仿射算术表征不确定因素,构建电-气互联系统仿射动态能流模型;在此基础上,通过时域嵌入重构仿射微分方程组,将仿射微分方程组求解问题转换为能流状态量泰勒幂级数系数递归计算问题,进而递归求解得到仿射能流关于时间的显式表达式;接着,为提升计算效率并降低保守性,提出基于噪声元动态校正的多时段计算方法,获取连续时域的仿射动态能流分布。仿真结果验证所提算法能够从时间维度量化分析源荷不确定性的传递影响,具有精度高、保守度低与计算效率高等优势。 展开更多

关键词 电-气互联系统 动态能流计算 仿射算术 全纯嵌入法

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一种高阶仿射型潮流及其递归求解方法

4

作者 陈飞雄 吴鸿斌 +2 位作者 邵振国 颜熙颖 陈冰 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第12期4608-4619,I0006,共13页

针对现有仿射潮流方法在复杂系统中存在的保守性过大的问题,提出一种高阶仿射型潮流及其递归求解方法。该法定义一种含高阶噪声元的仿射拓展形式,并将其应用至仿射潮流建模中,建立基于高阶噪声元系数递归求解的仿射潮流模型,克服大量非... 针对现有仿射潮流方法在复杂系统中存在的保守性过大的问题,提出一种高阶仿射型潮流及其递归求解方法。该法定义一种含高阶噪声元的仿射拓展形式,并将其应用至仿射潮流建模中,建立基于高阶噪声元系数递归求解的仿射潮流模型,克服大量非线性噪声元近似处理带来的区间误差过度扩张。该法递归求解至原始噪声元的二阶项系数,并将高阶项计算转化为功率误差噪声元系数的求取与计算,在避免计算冗余问题的同时,保证仿射潮流解的完备性。同时,提出一种高阶仿射与区间的转换方法,利用复仿射多边形辅助噪声元取值,实现含高阶噪声元的仿射-区间转换。通过多个测试系统的仿真计算,验证了所提方法具有更优的收敛性和更低的保守性。 展开更多

关键词 不确定性 仿射潮流 保守性 递归求解

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火电-储能联合的多尺度协同调频滚动优化控制方法

5

作者 王益斌 陈飞雄 邵振国 《电网技术》 北大核心 2025年第6期2407-2416,I0054-I0061,共18页

储能电站具备优秀的调节性能,契合分钟级调频应用场景,然而储能功率和容量占比有限,电力系统仍以火电机组为主要调频资源。为此,提出了调频应用场景下的火电联合独立储能建模方法,并基于火电-储能的不同响应特性,实现火电-储能多尺度调... 储能电站具备优秀的调节性能,契合分钟级调频应用场景,然而储能功率和容量占比有限,电力系统仍以火电机组为主要调频资源。为此,提出了调频应用场景下的火电联合独立储能建模方法,并基于火电-储能的不同响应特性,实现火电-储能多尺度调频协同策略,在此基础上,采用滚动优化控制方法减少各系统运行状态量信息和调频指令预测信息误差对调频调度的影响。首先,构建火电机组动态特性高阶频域模型,通过部分分式展开法对模型进行降阶,并基于拉普拉斯逆变换实现火电机组动态出力特性的频-时域转换;其次,以交换功率的储能容量衰退机理为基础,通过雨流计数法校正容量衰退计算偏差,建立储能容量衰退模型;此后,提出了火电-储能多尺度调频协同策略,将机组的调度时段长度表述为机组变动出力次数约束,通过松弛-收紧约束方法调整机组调频调度时段长度,实现机组响应特性与调频调度时段长度的匹配。最后,通过算例验证所提方法能够有效减小系统调频偏差量,提高电网频率的稳定性。 展开更多

关键词 火电-储能 动态出力特性 自动发电控制 滚动优化 雨流计数法

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计及需求响应的风储集群电力系统多时间尺度优化调度

6

作者 彭伟鹏 邵振国 +3 位作者 陈飞雄 张抒凌 高统彤 陈大玮 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期282-292,共11页

“风电场+储能”配套建设的新模式逐渐成为主流,面对高比例风储系统接入的新型电力系统,提出一种计及需求响应的风储集群电力系统多时间尺度优化调度策略。首先,日前长时间尺度阶段通过价格型需求响应调整用户负荷功率,以净负荷功率波... “风电场+储能”配套建设的新模式逐渐成为主流,面对高比例风储系统接入的新型电力系统,提出一种计及需求响应的风储集群电力系统多时间尺度优化调度策略。首先,日前长时间尺度阶段通过价格型需求响应调整用户负荷功率,以净负荷功率波动和运行成本最小为目标,求得实施价格型需求响应后的负荷曲线;其次,在日内短时间尺度阶段实施激励型需求响应并调度风储集群系统,以电力系统总运行成本最低为目标,考虑风储集群系统的有功功率变化最大限值约束,制定电力系统日内调度计划;最后,以改进的IEEE39节点系统作为算例,验证所提策略能够减少风储集群系统的弃风电量,降低其并网功率波动。 展开更多

关键词 需求响应 风电并网 电池储能系统 多时间尺度调度 风电功率平抑

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基于主从博弈推演和改进多任务学习的居民用户需求响应潜力评估

7

作者 李志煌 邵振国 +2 位作者 朱少林 陈飞雄 张承圣 《电网技术》 北大核心 2025年第5期1781-1791,I0008-I0010,共14页

针对居民用户内部隐私信息难以观测、历史需求响应信息缺乏而导致的需求响应潜力评估难题,提出一种基于主从博弈推演和改进多任务学习的居民用户需求响应潜力评估方法。首先,对于信息不完备下的居民用户需求响应行为建模问题,建立售电... 针对居民用户内部隐私信息难以观测、历史需求响应信息缺乏而导致的需求响应潜力评估难题,提出一种基于主从博弈推演和改进多任务学习的居民用户需求响应潜力评估方法。首先,对于信息不完备下的居民用户需求响应行为建模问题,建立售电公司与居民用户家庭能源管理系统间的主从博弈推演模型,根据虚拟博弈均衡下的电价-电量信息挖掘居民用户的电力需求价格弹性系数,并提取需求响应特性参数。其次,通过多任务学习模型建立用电特征与需求响应特性参数之间的映射关系,采用梯度归一化算法解决子任务梯度大小不一致和收敛速度不匹配的问题,实现居民用户群体需求响应特性的泛化建模,进而评估居民用户群体的需求响应潜力。最后,采用北爱尔兰居民用户数据验证了所提方法在需求响应特性挖掘及需求响应潜力评估中的优越性。 展开更多

关键词 需求响应 潜力评估 电力需求价格弹性 主从博弈 改进多任务学习

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电力系统仿射潮流多场景不确定性分析方法

8

作者 陈飞雄 吴鸿斌 +3 位作者 邵振国 李壹民 张河 苏炜琦 《电网技术》 北大核心 2025年第1期252-262,I0089-I0093,共16页

现有仿射潮流方法计算所得潮流解仅能反映某一源荷功率区间范围下的系统潮流分布,难以满足多场景不确定性分析的在线计算需求。针对上述问题,提出一种电力系统仿射潮流多场景不确定性分析方法。该方法采用多个具有不同物理意义的全纯嵌... 现有仿射潮流方法计算所得潮流解仅能反映某一源荷功率区间范围下的系统潮流分布,难以满足多场景不确定性分析的在线计算需求。针对上述问题,提出一种电力系统仿射潮流多场景不确定性分析方法。该方法采用多个具有不同物理意义的全纯嵌入变量,缩放仿射注入功率的中心值和噪声元系数,以此追踪和描述不确定性注入功率的区间变化,将仿射潮流的解析维度由一维拓展至高维。仿射潮流计算可划分为仿射型潮流解析表达式求解和在线计算2部分,以递归的方式求解仿射状态量的各阶多元幂级数系数,获取仿射型潮流解析表达式,进而通过代入嵌入变量目标值实现具体场景下的仿射潮流在线计算。仿真结果验证了所提方法在收敛性、保守性和多场景分析效率等方面的优势。 展开更多

关键词 不确定性 仿射潮流 多场景分析 多维全纯嵌入

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考虑灵活性供需平衡的新型电力系统长短期 储能联合规划 被引量：5

9

作者 刘丽军 黄伟东 +3 位作者 陈泽楷 蒋怡晴 黄俊强 陈飞雄 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4908-4917,I0020-I0026,I0019,共18页

随着可再生能源渗透率的不断提高,以电化学储能为代表的短期储能技术将难以满足新型电力系统消纳可再生能源的需求,与此同时,灵活性也将成为系统运行特性的核心和关键。因此,提出了一种考虑灵活性供需平衡的长短期储能联合规划方法。首... 随着可再生能源渗透率的不断提高,以电化学储能为代表的短期储能技术将难以满足新型电力系统消纳可再生能源的需求,与此同时,灵活性也将成为系统运行特性的核心和关键。因此,提出了一种考虑灵活性供需平衡的长短期储能联合规划方法。首先,针对不同时间尺度储能技术的特点,统筹短时功率和长期能量的双重调节,考虑灵活性供需平衡并结合价格型需求响应机制,建立了以系统年化综合成本最低为优化目标的长短期储能联合规划模型。其次,为简化问题规模,利用深度卷积嵌入聚类算法在各月份提取典型场景重新刻画全年时序,并通过风光储容量规划和灵活性校验2个阶段的迭代优化求解模型。最后,以中国东部某地区为算例,验证了所提规划方法在兼顾未来可再生能源高渗透的新型电力系统规划经济性和运行灵活性方面的有效性。 展开更多

关键词 高比例可再生能源 新型电力系统 长短期储能联合 灵活性 深度嵌入聚类 风光储容量规划

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计及碳排放分摊的配电网分布式低碳调度策略 被引量：2

10

作者 刘丽军 胡鑫 +2 位作者 林锟 陈泽楷 陈飞雄 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第24期9594-9606,I0008,共14页

针对大规模新能源及储能接入配电网导致碳排放溯源困难以及通信负担过重的问题,提出一种考虑碳排放分摊的配电网区域分布式控制方法。首先,基于配电网的拓扑结构及节点信息,采用谱聚类法对配电网进行集群划分;其次,量化新能源及储能元... 针对大规模新能源及储能接入配电网导致碳排放溯源困难以及通信负担过重的问题,提出一种考虑碳排放分摊的配电网区域分布式控制方法。首先,基于配电网的拓扑结构及节点信息,采用谱聚类法对配电网进行集群划分;其次,量化新能源及储能元件对碳流分布的影响,提出适用于新型电力系统的碳流计算方法,解决储能运行导致碳排放时空转移的溯源问题,并结合碳势概念提出反映区域用电碳排放的动态碳排放因子;最后,基于集群边界耦合关系对配电网潮流、碳流进行解耦,并采用一致性交替方向乘子法对配电网的分布式调度模型并行求解。仿真结果表明,所提方法在保护各区域数据隐私、降低通信压力的前提下,实现区域碳排放的精准溯源以及碳排放责任的合理分摊。 展开更多

关键词 配电网 碳排放流 碳责任分摊 区域分布式 交替方向乘子法

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基于幂级数系数分向传递的递归型电气热多能流算法 被引量：1

11

作者 陈飞雄 王海龙 +3 位作者 邵振国 吴鸿斌 张河 陈冰 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3624-3633,I0027,I0028-I0031,共15页

多能流计算是综合能源系统(integrated energy system,IES)分析和优化的基础。在各能源网络运营主体交互信息有限的背景下,为提升多能流计算的收敛性和计算效率,提出一种基于幂级数系数分向传递的递归型电-气-热多能流算法。首先,分别... 多能流计算是综合能源系统(integrated energy system,IES)分析和优化的基础。在各能源网络运营主体交互信息有限的背景下,为提升多能流计算的收敛性和计算效率,提出一种基于幂级数系数分向传递的递归型电-气-热多能流算法。首先,分别建立电、气、热能源系统的全纯嵌入能流模型;其次,分析全纯嵌入法在多能流计算中的递归求解原理,将幂级数系数的传递划分为横向传递与纵向传递两类,建立可分向传递求解的电-气-热IES全纯嵌入多能流模型;接着,推导各全纯嵌入状态量的幂级数系数递归关系,通过幂级数系数的分向传递,递归求取状态量的幂级数系数,实现电-气-热多能流求解;最后,算例结果表明,所提方法能够以少量的交互信息实现多能流计算,具有更优的收敛性能和计算效率。 展开更多

关键词 综合能源系统 多能流计算 全纯嵌入 分向传递 递归计算

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电-气互联系统仿射能流交替递归计算方法

12

作者 陈飞雄 吴鸿斌 +3 位作者 邵振国 郑翔昊 王海龙 胡昆熹 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2842-2851,I0061-I0064,共14页

在源荷不确定性日益显著的背景下,不确定性能流计算对电-气互联系统能源优化调度具有重要意义。针对天然气网络仿射能流算法面临的仿射数矩阵求逆运算复杂、难以适用环网等问题,该文提出一种天然气网络全纯嵌入仿射能流方法。在此基础上... 在源荷不确定性日益显著的背景下,不确定性能流计算对电-气互联系统能源优化调度具有重要意义。针对天然气网络仿射能流算法面临的仿射数矩阵求逆运算复杂、难以适用环网等问题,该文提出一种天然气网络全纯嵌入仿射能流方法。在此基础上,根据耦合设备处的能量流动对电、气子系统能流方程进行重构,构建全纯嵌入的电-气仿射多能流模型。为降低多能流计算的初值依赖性、提升多能流计算效率,提出一种仿射能流交替递归计算方法,将电网空载状态的状态量初值作为多能流计算起始点,基于各仿射型状态量的幂级数系数递推关系,以交替进行的方式逐阶递归计算电网、气网和耦合设备的仿射型状态量幂级数系数,求解电-气互联系统的能流分布区间。仿真结果验证了所提方法在算法保守性、收敛性和计算效率等方面的优势。 展开更多

关键词 电-气互联系统 仿射能流 交替递归 全纯嵌入法

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追踪源荷实时变化的仿射最优电-气能流在线计算方法

13

作者 陈飞雄 郑翔昊 +3 位作者 邵振国 郭奕鑫 林勇棋 蔡明杰 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期3329-3339,I0092-I0097,共17页

随着新能源渗透率的逐步提高,电-气互联系统的运行态势更为复杂多变。为响应源荷的实时变化,该文提出一种仿射最优电-气能流在线计算方法。首先,利用泰勒展开与隐式有限差分法构建天然气动态模型,并采用流速基值自适应校正方法提高模型... 随着新能源渗透率的逐步提高,电-气互联系统的运行态势更为复杂多变。为响应源荷的实时变化,该文提出一种仿射最优电-气能流在线计算方法。首先,利用泰勒展开与隐式有限差分法构建天然气动态模型,并采用流速基值自适应校正方法提高模型准确性。其后,利用仿射算术描述系统的源荷不确定性,将最优能流由确定域拓展至仿射域,构建仿射最优电-气能流模型。在此基础上,通过离线优化获取最优调度方案关于噪声元的仿射解析表达式,利用噪声元追踪源荷的实时变化,进而在线获取决策方案。所提方法依据即时信息快速决策,可满足实时调度需求。最后,通过算例分析验证了所提动态模型的准确性,表明所提在线方法的调度性能接近具有完备预测信息的最优调度。 展开更多

关键词 电-气互联系统 最优能流 源荷不确定性 在线计算 仿射优化

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机理与生成对抗网络融合的谐波状态估计方法

14

作者 邵振国 谢雨寒 +1 位作者 林俊杰 陈飞雄 《中国电机工程学报》 2025年第17期6683-6695,I0007,共14页

当电网因量测配置不足呈现不可观状态时,传统状态估计方法难以感知电网的谐波分布。为此,该文提出一种谐波传播机理与生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)融合的谐波状态估计方法,以估计不可观节点的谐波状态。首先,采用... 当电网因量测配置不足呈现不可观状态时,传统状态估计方法难以感知电网的谐波分布。为此,该文提出一种谐波传播机理与生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)融合的谐波状态估计方法,以估计不可观节点的谐波状态。首先,采用网络拓扑等效法化简不可观区域,并推导不可观节点状态量与边界节点虚拟状态量间的谐波传递方程;其次,采用GAN构建谐波状态估计模型,并以谐波状态方程和谐波传递方程构建损失函数,在损失函数中引入了量测量的残差以及边界节点虚拟状态量的均方误差作为机理惩罚项,通过谐波机理方程约束模型的训练过程;此外,分别采用基于注意力机制的残差网络以及卷积神经网络改进生成器和判别器的结构,并采用图像块GAN实现判别器对数据的局部判别,从而增强模型的特征挖掘能力;最后,在IEEE 33节点系统进行仿真测试,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 谐波状态估计 机理-数据融合 网络拓扑等效 生成对抗网络 可观性分析

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融合多源量测的配电网区间型分区动态状态估计

15

作者 张嫣 丁嘉鑫 +3 位作者 邵振国 林俊杰 陈飞雄 许志彬 《电网技术》 2025年第9期3850-3859,I0108-I0111,共14页

可再生能源的大量接入使得配电网拓扑频繁变化,由拓扑变化引起的状态估计模型重构将极大降低状态估计效率,且多源量测数据的兼容性问题也会降低状态估计精度。为此,该文提出一种融合多源量测的配电网区间型分区动态状态估计方法。首先,... 可再生能源的大量接入使得配电网拓扑频繁变化,由拓扑变化引起的状态估计模型重构将极大降低状态估计效率,且多源量测数据的兼容性问题也会降低状态估计精度。为此,该文提出一种融合多源量测的配电网区间型分区动态状态估计方法。首先,针对多源量测采样时刻不同步带来的量测偏差,提出计及非同步量测偏差的多源量测数据融合策略;其次,提出基于拓扑信息交互的分区解耦方法,将配电网划分为多个子区,在拓扑变化时交换子区间的拓扑信息并更新等值注入功率,仅需重构拓扑发生变化的子区动态状态估计模型,以提高状态估计效率;之后,构造计及非同步量测偏差不确定性的区间动态状态估计模型,采用改进区间卡尔曼滤波算法对模型求解,通过量测函数线性化与上界优化来抑制求解过程中的区间扩张;最后,基于IEEE 119节点配电系统验证了该文方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 拓扑变化 动态状态估计 多源量测数据融合 区间卡尔曼滤波

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