摘要:目前，储能需求的研究多集中于特定应用场景中电化学电池等持续放电时间较短的储能装置的配置，缺乏对系统整体性储能需求规划的方法及经济性影响的研究。针对短时和长期2种不同类型储能的特点，建立了以系统综合成本最低为优化目标的量化分析模型和方法，从总量、结构和成本3个维度量化分析系统级储能需求，将储能规划嵌入电源规划的混合整数优化问题中统一求解。并以欧洲、全球和中国为算例，分析支撑能源清洁转型电力系统所需的储能种类、储能装机容量和可接受的储能成本。结果表明，仅依靠以锂离子电池为代表的短时储能无法满足未来高比例可再生能源场景的全部系统要求，长期储能将在2035年后的深度清洁转型中逐步发挥重要作用。

摘要:随着负荷的增长与新能源的接入，电网运行的安全域不断减小。为此可充分挖掘电网的运行弹性空间，扩大电网运行安全域，实现资源的优化配置。文中提出水电库容弹性空间概念，并建立了考虑来水不确定性和风险成本的库容运行弹性模型；基于此提出了考虑库容弹性空间的经济调度模型，以用于评估考虑库容弹性后的电网运行效益。此外，基于KKT（Karush-Kuhn-Tucker）条件，推导了库容弹性与电网运行状态量之间的灵敏度关系，并提出了关键库容弹性的灵敏度辨识方法，进而在电力系统运行时优先利用关键库容弹性。最后，通过IEEE 30节点系统和某地区的实际电网验证了所提方法的有效性。仿真结果表明，所提方法能够在考虑水库防洪风险控制需求的基础上，有效利用水电库容弹性空间来灵活地调整库存水量，促进水电、风电消纳，降低电网运行成本。

摘要:短期负荷预测是电网安全调度与平稳运行的基础，为进一步提升负荷预测的精度，提出了基于长短期记忆(LSTM)网络和轻梯度提升机(LightGBM)的组合预测模型。首先，根据LSTM网络和LightGBM模型的输入结构，将预处理后的负荷数据、温度数据、日期数据以及节假日信息分别输入2个模型中，通过训练得出各自的预测结果。然后，采用最优加权组合法确定权重系数，并得出组合模型的预测值。最后，采用实际负荷数据进行算例分析，结果表明所提方法能够有效结合2种模型的优点，在保留对时序数据整体感知的同时兼顾非连续特征的有效信息，与其他模型相比具有更高的预测精度。

摘要:近年来，故障指示器凭借其接入灵活性和经济性被广泛应用于配电网故障定位中。然而全覆盖式地故障指示器安装配置方案投资成本高，规划方案不精益。文中提出一种基于故障信息变量的配电网可靠性评估模型；进一步给出一种基于混合整数线性规划的可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法，将可靠性指标作为约束放入优化模型中，在满足可靠性要求的前提下降低故障指示器的投资维护成本。基于IEEE 53节点系统的算例仿真结果表明，所提方法兼顾了故障指示器布点的可靠性与经济性，可以精确获得不同可靠性要求下的布点方案。

摘要:随着新能源的大量接入，系统惯量下降且分布不均的特征日益明显，系统频率响应呈现时空分布特性。提出了一种基于差值计算法的系统分区惯量评估方法。首先根据机组间频率响应特性相似程度对系统进行分区，并确定各区域的主导机组。在分区和主导机组选取基础上，提出了一种差值计算方法，测量扰动发生后区域间联络线上功率和主导机组频率，对各区域惯量水平进行评估，该方法所需测量数据较少，只须在区域间联络线和主导机组上测量数据，能够实现惯量评估的在线应用。在PSASP中建立了IEEE 10机39节点系统，验证了所提方法在系统不同运行情况下的正确性，并分析了扰动数据时间段的选取对惯量评估正确性的影响。验证结果表明，所提方法适用于含大规模新能源电力系统惯量评估，具有较高的精度。

摘要:为了兼顾系统经济和环境效益，对耦合清洁能源机组的园区综合能源系统的研究具有重要意义。首先，计及外部备用系统、用户和园区综合能源系统等三大主体，设计了各主体达成合作联盟的途径。然后，在考虑清洁能源不确定性的基础上，构建了独立和合作2种运营模式下的园区综合能源系统随机优化模型。进而为稳定三方合作，体现不同主体对联盟收益的贡献，构建了基于改进Shapley值法的收益分配模型。最后，选取中国北方某一工业园区为对象进行仿真分析，验证了所提模型的有效性。

摘要:电力行业作为中国优先纳入碳交易体系的行业，已成为实现碳减排的重要主体。区块链作为一种新兴的分布式账本技术能够有效解决碳交易体系中的数据安全、运行效率等问题。基于区块链技术，文中在构建电力行业碳交易体系整体框架的基础上，构建了碳配额成本决策模型、碳减排奖惩模型和碳交易匹配模型，并引入减排努力值指标，作为上述3个模型子系统的流程推进与联系桥梁，以实现安全、高效的碳交易。通过算例分析验证了该碳交易体系的有效性，并给出仿真设计，说明采用区块链组织碳交易体系能够节约成本、提高效率、增加效益。

摘要:针对区域能源网热电耦合、多元主体的特点，基于产能、用能的时空互补性，提出一种含多买方多卖方的区域能源网分布式交易市场框架和基于供需互动的热电价格联合出清策略。首先，建立了由能源交易平台、多能源微网和智能用户构成的区域能源网热电共融市场框架和交易机制；其次，分析并建立了多能源微网和智能用户以追求自身利益最大化为目标的热电价格耦合响应模型；之后，提出以区域能源供需平衡为目标的热电价格联合出清策略，该策略既可以实现能源供应侧资源的优化分配和能源需求侧能量的合理消费，又可以保护市场参与主体的隐私；最后，在由3个能源微网和6个智能用户构成的区域能源网上对模型进行仿真，验证了该交易策略在提高新能源消纳水平、需求侧资源灵活性以及热电互补能力等方面的优势。

摘要:为了保障中国特高压交直流混联电网的安全稳定运行，国家电网有限公司积极开展电网系统保护的构建，以提升电网的综合安全防控能力。但随着跨区直流作为灵活控制资源在系统保护中的应用，必须考虑直流功率快速变化会同时对送受端电网造成影响。在梳理中国电网系统保护建设的基础上，系统分析了基于频率响应的直流频率调制对大区电网系统保护的影响，进而从保障电网安全稳定运行和提高跨区控制资源利用效率的角度，提出了综合电网就地和远方信息的直流频率调制与紧急功率支援的协调控制方案，实现大区电网系统保护间的协调动作。最后，基于实际电网仿真算例验证了所提控制方案的有效性。

摘要:配电网单相接地故障时，故障信号微弱、易受噪声干扰，准确选线和故障定位困难。为此，提出一种基于配电网同步相量测量装置(D-PMU)的故障选线和定位新方法。研制了D-PMU功能扩展模块——行波故障采集模块；搭建了配电网故障选线和定位系统；依据全网波头时差构建故障前、后时间特征矩阵，并引入最小二乘法模型以消除行波波头到达时刻标定误差。通过分析得出故障前、后时间特征矩阵中元素的变化规律，实现配电网故障选线和精确定位。仿真分析及现场试验结果表明，D-PMU现场运行稳定，所提方法不受线路参数和网络拓扑结构的影响且实用性强。