logo全球能源互联网期刊信息服务平台

2020年第6期精彩导读“能源战略与能源互联网”专题

《全球能源互联网》2020年第6期已正式出版,本期刊载了“能源战略与能源互联网”专题、能源与电力规划、清洁能源三个栏目的12篇论文,下面就带您了解一下本期的精彩内容。通过期刊文章栏目您可以查看详细全文。

“能源战略与能源互联网”专题

特约主编寄语


向上滑动阅览

能源互联网是以电为核心,利用可再生能源发电技术、信息技术,融合电力网络、天然气网络、供热/冷网络等多能源网以及电气交通网形成的异质能源互联共享网络。能源互联网是互联网思维及技术与智慧能源系统的有机交融,是促进可再生能源消纳、提高能源使用效率、构建低碳可持续能源系统的重要途径。能源互联网目前已经成为学术界与工业界的研究热点和关注焦点,国内外相关的理论成果与工程实践不断涌现,研究范畴跨越了电气、能源、信息、材料等多个领域,成为学科交叉创新的重要阵地。

为促进优秀成果传播和交流,共同探讨能源互联网理论研究与工程应用的关键科学问题及技术解决方案,《全球能源互联网》编辑部与中国电机工程学会能源互联网专委会合作,继策划出版2019年第1辑“能源战略与能源互联网”专题后,今年又组织出版了第2辑,我们荣幸受邀担任本期专题特约主编。

本期“能源战略与能源互联网”专题得到了该领域科技工作者的积极响应与大力支持,经严格的同行评审,本期收录了10篇论文。信息能源系统方面,《云管边端架构下虚拟电厂资源集群与协同调控研究综述及展望》从灵活性资源建模、聚合集群、协同调控等方面,综合评述了云管边端架构下虚拟电厂内部资源管理与优化;《信息能源系统的边缘节点可信评估及控制策略》提出了基于智能通信设备的信息能源边缘服务系统,研究了数据可信下的事件触发边缘控制;《电力系统网络攻击信息物理双层协同紧急控制方法》采用关联矩阵模型分析了网络攻击对于物理信息系统的影响,并提出信息物理协同的双层紧急控制策略。多能源系统互联和交互方面,《电力与交通系统协同运行控制的研究综述及展望》以深度耦合的电力系统与交通系统为对象,定量分析了电力-交通的交互影响,归纳总结了电力-交通协同运行与控制的关键技术;《不确定风功率接入下电-气互联系统的协同经济调度》提出了基于分布鲁棒机会约束的电-气互联综合能源系统协同优化模型,采用松弛交替方向乘子法实现了电力系统与天然气系统的分布式协同运行;《基于条件风险价值的综合能源配电网优化重构方法研究》建立了计及配电网重构的电-气互联综合能源系统优化模型,采用条件风险价值理论定量评估了源-荷不确定性造成的运行风险。电力系统运行研究方面,《计及分布式可再生能源发电的配电网应急供电恢复策略》构建了计及间歇性新能源发电的配电网特约主编寄语能源战略与能源互联网应急供电恢复模型,提出基于多时段滚动修正的恢复与运行策略;《面向变压器智能运检的知识图谱构建和智能问答技术研究》提出了支撑变压器智能管理的智能技术框架,研究了基于知识开展变压器设备智能运检的关键技术。市场机制和技术方面,《能源互联网环境下零售主体价值发现与实现策略》构建了能源互联网下电力零售主体的经济价值体系,提出基于价值实现体系的聚合商运营经济性评估机制;《一种适用于分布式光伏交易的区块链共识机制设计》利用基于权益授权证明机制的区块链共识机制,设计了分布式光伏的交易机制。

最后,衷心感谢各位作者不吝赐稿和审稿专家细心审阅,感谢中国电机工程学会能源互联网专委会的支持,感谢《全球能源互联网》编辑部大量而细致的工作。希望本期专题能够为从事能源互联网理论和关键技术研究的专家学者和技术人员提供借鉴和参考,促进以电为核心的能源互联网高质量发展!

   

2020年10月28日


特约主编介绍


孙宏斌

博士,清华大学教授,电机系学术委员会主席,教育部长江学者,杰出青年基金获得者,IEEE Fellow,IET Fellow。IEEE PES能源互联网专业技术委员会主席,IEEE PES能源互联网协调委员会主席,中国电机工程学会能源互联网专业委员会副主任。主要从事电力系统能量管理、能源互联网等领域的研究。

郭庆来

清华大学电机系长聘副教授。教育部长江学者奖励计划青年学者,国家优秀青年科学基金获得者。主要从事电网能量管理技术、电压稳定与电压控制、信息物理系统(CPS)等领域研究。

卫志农

河海大学二级教授、博士生导师,长期从事综合能源系统、电力系统运行与控制研究,担任河海大学综合能源系统规划与运行研究所所长,能源与电气学院学术委员会主任。

1

云管边端架构下虚拟电厂资源集群与协同调控研究综述及展望

卫璇,潘昭光,王彬,孙宏斌,郭庆来

(1. 清华—伯克利深圳学院;2. 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系))

【摘要】具有极强随机性和不确定性的分布式能源、可控负荷、电动汽车等的发展,既给电力系统的灵活性问题带来挑战,又可以作为灵活性资源(flexible resources, FRs)给电网带来机遇。虚拟电厂(virtual power plant, VPP)作为FRs集成聚合的主要形式,实现对海量灵活性闲散资源终端的聚能、储能、供能与用能。该研究聚焦于VPP内部的资源管理,首先从能量、空间、时间三个尺度指出VPP实施资源集群及协同调控过程中面临的技术挑战;然后阐述云管边端架构下VPP的层级结构与基本功能,并对资源建模、资源集群、协同调控涉及的关键技术及相关通信方法进行综述;最后对未来VPP需要探索的研究方向进行了展望。

关键词:灵活性资源;虚拟电厂;云管边端;资源集群;协同调控

扫描识别二维码

可阅读文章全文

2

信息能源系统的边缘节点可信评估及控制策略

任汝飞,胡旌伟,孙秋野

(东北大学信息科学与工程学院)

【摘要】能源行业新兴分布式技术不断发展,分布式计算虽然能弥补传统集中式计算网络拥堵、计算能力低的缺点,但对边缘设备隐私安全和可信感知存在不足。首先根据能源互联网和边缘设备特性,依托边缘计算、分布式控制和智能终端建立了信息能源边缘服务系统(cyber energy edge service system, CEESS),保证网络信息流通量的同时,实现了边缘信息存储和安全传输。在零信任模型下,针对边缘设备和能源信息分别提出相应的信任感知策略。最后提出数据可信下的事件触发边缘控制,以及网络崩溃情况下的节点自愈方法,保障了信息能源系统的设备安全运行和可信性控制。

关键词:信息能源系统;边缘计算;隐私保护;安全评估;可信控制

扫描识别二维码

可阅读文章全文

3

电力系统网络攻击信息物理双层协同紧急控制方法

蔡星浦,王琦,黄建业,李周

(1. 东南大学电气工程学院;2. 国网福建省电力有限公司电力科学研究院)

【摘要】信息通信技术的快速发展使得电力系统成为典型的信息物理系统(cyber physical systems, CPS)。在电网侧控制日趋智能化的同时,也引入了网络攻击的风险。本文基于关联矩阵模型分析了网络攻击对电力CPS的影响,然后针对攻击后的信息组件、物理设备状态对后续控制策略的影响,提出了信息物理协同的双层控制策略调整方法,通过IEEE标准系统验证所提方法的可行性和有效性。

关键词:电力信息物理系统;网络攻击;关联矩阵;双层控制策略

扫描识别二维码

可阅读文章全文

4

电力与交通系统协同运行控制的研究综述及展望

何正友,向悦萍,杨健维,王玘,廖凯

(西南交通大学电气工程学院)

【摘要】随着交通电气化与再电气化程度的不断提高,电力系统与交通系统逐步呈现出深度融合的形式。提出了电力-交通协同运行控制框架,从电力-交通交互影响、电气化交通负荷建模、电力-交通协同运行控制方法等角度,归纳并分析了电力-交通协同运行控制的研究现状。最后,阐述了电力系统与交通系统协同发展的关键技术。电力-交通协同优化运行可以提升电网运行效益、缓解交通出行的供需失衡、提升用户体验,是能源系统实现低碳、清洁、高效、安全的重要技术手段。

关键词:电力-交通协同;电气化交通;电动汽车;优化运行控制

扫描识别二维码

可阅读文章全文

5

不确定风功率接入下电- 气互联系统的协同经济调度

钱瞳,陈星宇,张文浩,唐文虎*

(华南理工大学电力学院)

【摘要】随着天然气发电机组数量的逐渐增长,电力网络和天然气网络之间的耦合加深,它们之间的协同运行变得愈发重要。同时,不确定性新能源的接入给电力和天然气互联系统的经济安全运行带来了挑战。为了应对风电不确定性给互联系统带来的运行风险,采用分布鲁棒机会约束,通过数据驱动的方式,以少量的风电预测误差历史数据得到与矩信息有关的模糊集,并将形成的机会约束问题转化为易于求解的形式。另外,为了保护电、气系统各自的隐私信息,在假设存在第三方可信任的协调者的前提下,利用松弛交替乘子法,实现互联系统的分布式协同运行。仿真结果表明,分布鲁棒优化相比较于传统的随机优化可以实现较低的机会约束违反概率。另外,相比较于传统交替乘子法,松弛交替乘子法能够以更小的迭代次数达到同等的收敛精度。

关键词:电-气互联网络;分布鲁棒优化;风电;协同;松弛交替乘子法

扫描识别二维码

可阅读文章全文

6

基于条件风险价值的综合能源配电网优化重构方法研究

陈泽兴,张勇军,黄豫,覃芸,陈伯达,林楷东

(1. 南方电网能源发展研究院有限责任公司;2. 智慧能源工程技术研究中心;3. 广东电网公司广州供电局)

【摘要】随着能源利用终端多能耦合程度的加深,配电网网络重构需充分考虑多能耦合之间的影响,以配电网快速灵活的重构操作提升综合能源系统的优化水平。基于此,建立了考虑配电网网络重构的电-气综合能源系统(integrated electric power and natural gas system, IEGS)优化运行模型。一方面,在最小化IEGS运行成本的基础上,利用条件风险价值理论(conditional value at risk, CVaR)量化IEGS源-荷不确定性所带来的运行风险,将其折算为成本统一到目标函数中;另一方面,考虑多能耦合约束,将配电网络重构映射到IEGS运行优化模型中,潮流模型中引入重构开关控制变量,构建支路开断潮流约束和配电网辐射状约束,并对其进行线性化处理。算例结果表明,在IEGS中考虑配电网网络重构可提升IEGS运行能力,而利用CVaR计及了源荷不确定性,使得IEGS中配电网重构结果更具鲁棒性。

关键词:电-气综合能源系统;网络重构;条件风险价值;源荷不确定性

扫描识别二维码

可阅读文章全文

7

计及分布式可再生能源发电的配电网应急供电恢复策略

刘家妤,张琪祁,王颖,许寅

(1. 国网上海市电力公司电力科学研究院;2. 北京交通大学电气工程学院)

【摘要】配电网中本地可控发电资源能量有限,光伏和风电等可再生能源发电(variable renewable energy-distributed generation, VRE-DG)在天气条件良好时出力可观,可为大电网停电事故后配电网应急供电恢复提供有力支撑。然而,失去大电网支撑的电气孤岛抗扰动能力弱,而VRE-DG出力具有不确定性,如处理不当则会造成功率失衡甚至恢复失败。计及VRE-DG的配电网应急供电恢复策略,通过在每个时段初期求解多时段恢复模型和优化运行模型确定该时段的恢复策略和最优运行状态。算例表明,该策略可最小化VREDG出力不确定性带来的风险,充分利用VRE-DG对重要负荷供电。

关键词:配电网恢复;韧性;可再生能源;优化决策

扫描识别二维码

可阅读文章全文

8

面向变压器智能运检的知识图谱构建和智能问答技术研究

张敏杰,徐宁,胡俊华,王宇飞,李晨,徐剑波,张诗玉

(1. 善智互联(北京)网络科技有限公司;2. 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院;3.国网浙江省电力有限公司;4. 北京大数据研究院)

【摘要】针对电力公司在开展变压器设备运检过程中存在的非结构化文本数据难以利用、全口径数据难以深度融合、设备知识应用深度较浅等难题,基于语义网、知识图谱、自然语言处理等人工智能技术,对开展设备智能管理的关键技术进行了研究,提出了支撑变压器智能管理的智能技术框架,包括非结构化文本智能识别与提取、以设备为中心的设备知识表示与存储、设备知识服务应用三部分;形成了设备语义提取模型、设备语义相似度计算模型、基于深度神经网络的智能问答模型等三个智能模型;总结了该技术在变压器设备状态评价报告自动化审核、设备信息灵活查询、基于设备故障知识的辅助诊断三个场景的应用成果;提出了基于知识的设备智能技术下一步研究的方向。

关键词:智能运检;知识图谱;变压器故障辅助诊断;智能问答

扫描识别二维码

可阅读文章全文

9

能源互联网环境下零售主体价值发现与实现策略

刘敦楠,庞博,宋莉,李鹏飞,高春成,李根柱

(1. 华北电力大学经济与管理学院;2. 北京电力交易中心有限公司;3.北京科东电力控制系统有限责任公司)

【摘要】电力零售市场的建设是电力改革的重要内容,也是落实供需结构性改革的重大战略举措。能源互联网发展背景下电力零售市场将出现多元新兴主体,市场环境更加复杂,现行市场机制不明晰且难以有效支撑多元主体接入,将阻碍能源互联网发展和能源革命,因此亟需交融共享的商业模式和灵活自主的交易体系,助力电力零售主体的价值提升和创新发展。首先分析了能源互联网环境下电力市场的转变与电力零售主体类型,随后分析了电力零售主体蕴含的价值,接着从交易和服务两方面设计并构建能源互联网环境下电力零售主体价值实现体系,最后分析了价值体系下聚合主体的运营经济性。算例表明,构建的电力零售主体价值实现体系可以指导聚合商及电力零售主体合理运营,推动电力零售市场建设。

关键词:能源互联网;零售市场;价值体系;经济性分析;源网荷储互动

扫描识别二维码

可阅读文章全文

10

一种适用于分布式光伏交易的区块链共识机制设计

刘航宇,何乐天,于韶源,孙瑜,耿建,赵晋泉

(1.河海大学能源与电气学院;2.中国电力科学研究院有限公司南京分院;3.浙江电力交易中心有限公司)

【摘要】分布式发电交易是区块链技术的一个典型应用场景,缺乏合适的共识机制是制约其应用落地的重要原因之一。主流区块链共识机制算力消耗大、共识速度慢。针对该问题,设计了一种适用于分布式光伏交易的区块链共识机制。首先通过对比得出DPOS(delegated proof of stake)共识机制比较适合分布式光伏交易。然后,研究不同类型分布式光伏发电的交易周期,结合DPOS共识机制,考虑节点的交易频次、容量、质量、信用损耗、信用增益5个因素,提出一种基于节点信用值的共识方法。最后,通过10节点的算例表明交易周期短、容量大、偏差小的节点成为整个系统代理节点的概率较大,同时节点的信用损耗和增益也对结果有一定影响。

关键词:分布式光伏交易;区块链;共识机制设计;信用值

扫描识别二维码

可阅读文章全文

能源与电力规划

11

“两个替代”趋势下的欧洲跨国电力互联通道研究

赵腾,邬炜,李隽,江涵,王璐,高超,罗雯清

(1.全球能源互联网集团有限公司;2. 全球能源互联网发展合作组织;3. 国网上海市电力公司浦东供电公司)

【摘要】清洁替代和电能替代逐渐成为世界能源电力发展趋势,欧洲在推动“两个代替”方面走在世界前列。在该趋势下,对未来欧洲电网的跨国互联需求和潜在互联项目进行分析及评估。首先,考虑欧洲“两个替代”程度日益深化,从电力需求和电力装机预测2个方面,构建未来欧洲可能出现的大规模清洁能源情景,并对该情景下的2种极限装机方案进行对比分析;其次,考虑输电通道边际收益,通过基于Zonal模型的输电需求分析,得出1种可行的欧洲跨国输电通道加强方案及装机方案;最后,计及未来欧洲新增输电需求,利用基于TOPSIS技术的输电项目成本效益评估方法,对未来各输电通道具有开发潜力的输电项目进行评估。所用方法与得出结果可为后续跨国跨洲输电需求分析及项目评估提供参考。

关键词:欧洲互联电网;清洁替代;电能替代;需求分析;成本效益评估

扫描识别二维码

可阅读文章全文

清洁能源

12

基于多储能系统的风电黑启动方案设计

李翠萍,张世宁,李军徽,尤宏飞,张昊,齐军,李鹤

(1.东北电力大学现代电力系统仿真与控制与可再生能源技术教育部重点实验室;2. 内蒙古电力(集团)有限责任公司)

【摘要】区域电网的黑启动能力是电力系统安全运行的重要保障之一。随着风电和光伏发电在系统中占比越来越高,特别对于风电装机占比高但水电少、甚至无水电的地区,风电结合储能能否作为黑启动电源受到研究者关注。结合黑启动方案规范,设计了基于多储能系统的风电场黑启动方案,提出风-储联合系统黑启动过程的4个主要阶段,并提出以持续有效出力概率计算风电汇集地区全年能满足黑启动的时段占比,衡量地区风电黑启动成功概率。最后基于PSCAD对简化

的风-储联合系统仿真储能自启动、风电场启动及火电机组辅机启动3个过程,初步从暂态层面验证了风-储联合系统黑启动的可行性。

关键词:黑启动;风电;多储能系统;方案设计

扫描识别二维码

可阅读文章全文


相关精彩阅读

2020年第1期精彩导读“世界能源转型及关键技术进展”专题

2020年第2期精彩导读“柔性直流输电与大规模新能源并网”专题

2020年第3期精彩导读


2020年第4期精彩导读“电力系统低碳发展的目标、战略及技术选择”专题


2020年第5期精彩导读“电力市场促进可再生能源发展”专题


2019年“能源战略与能源互联网”专题第1辑


审核张鹏

审核:白恺


郑重声明

根据国家版权局相关规定,纸媒、网站、微博、微信公众号转载、摘编本网站作品,需包含本网站名称、二维码等关键信息,并在文首注明《全球能源互联网》原创。
个人请按本网站原文转发、分享。