摘要：在低碳能源转型的背景下,解决配电系统运营单位和光伏投资者之间的利益冲突迫在眉睫。因此,为推动含高渗透率光伏配电网的可持续性发展,提出一种基于多目标深度强化学习的光伏接纳能力提升方法。首先,构建一个旨在降低系统网损和提高光伏接纳能力的多目标优化数学模型。然后,将此数学模型转化为一个多目标马尔可夫决策过程,并设计一种改进的多目标深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)算法来解决这一决策问题。所提方法利用训练后的DRL模型实现光伏、静止无功补偿器和电容器组调度策略的快速求解,满足实时在线决策需求,并一定程度上缓解由于光伏和负载预测误差所导致的不确定性对决策鲁棒性的影响。最后,在IEEE 33节点算例上,对所提出的方法进行分析和验证,结果表明所提方法可根据决策人员的偏好输出一组优化解,有效地平衡网损和光伏接纳能力之间的关系。

摘要：2024年3月刊的特别策划栏目,是对2月刊“新能源接入下交直流配电网灵活性优化技术”特别策划专题的延续,包括7篇技术文章,介绍如下。为推动含高渗透率光伏配电网的可持续性发展,“基于多目标深度强化学习的配电网光伏接纳能力提升方法”构建了一个旨在降低系统网损和提高光伏接纳能力的多目标优化数学模型,并将此数学模型转化为一个多目标马尔可夫决策过程,同时设计了一种改进的多目标强化学习算法来解决该决策问题。

摘要：现场可编程门阵列(field-programmable gate array, FPGA)具有数据并行度高、运行频率高等优点,可以满足电力系统微秒级步长的精细化仿真需求,在微电网实时仿真中展现出巨大潜力。为了深入研究光储微网中光伏和储能系统的动态特性,基于FPGA设计了光储独立低压直流微电网实时仿真系统。首先搭建了低压直流微电网实时仿真框架,设计了一系列电气系统典型模块。其次考虑到实时仿真的不同动态需求,搭建了涵盖多种控制策略的光储控制系统模型。然后在此基础上提出了基于直流母线信号(DC bus signaling, DBS)的分层协调控制策略,通过协调光储变换器的控制策略平衡系统能量流动。最后将FPGA实时仿真结果和Simulink软件作对比,一方面验证了FPGA实时仿真器的精确性和可靠性,另一方面也验证了分层协调控制策略可平滑切换工作层区,自主平衡系统功率流动,有效维持直流母线电压稳定。

摘要：针对智能配用电数据海量、高维度、多源异构等特点,提出一种大数据存储的三层管理框架设计方案。首先,对智能配用电数据组成进行分类划分。然后,提出智能配用电数据存储的资源层、元数据层和实际数据层的三层管理框架,在资源管理层,应用虚拟化技术、负载均衡和资源调度完成对物理资源的管理;在元数据管理层,使用数据预处理技术对智能配用电的元数据进行分类,采用中间件技术完成XML元数据仓库管理;在实际数据管理层,利用NoSQL技术,通过Map和Reduce的有效结合,完成海量数据的分层分区快速存储。最后,在实验室环境下对该设计方案进行初步的应用,验证了所设计方案能够对结构化、半结构化和非结构化数据进行统一存储,可为智能配用电大数据技术的应用提供基础支撑作用。

摘要：针对智能配用电数据具有海量、多源异构等特点,提出一种基于Hadoop的智能配用电数据存储处理的框架设计方案。在对智能配用电数据组成进行梳理的基础上,提出了智能配用电的资源、存储和查询三层数据存储框架。其中,资源层采用Hadoop集群架构,结合电力系统的行业特色,完成IT存储资源管理;存储层则先采用XML技术进行数据预处理,使非结构化数据归一化,然后利用No SQL数据库通过Map和Reduce的有效结合,完成海量数据的快速存储;查询层利用Top-k检索技术,实现海量数据的快速查寻。该设计方案能够对结构化和非结构化数据进行统一存储,可为智能配用电大数据技术的应用提供基础支撑。

摘要：高渗透率的分布式电源接入配电网,可能引起配电网电压幅值越限及馈线调压器频繁动作的问题。首先分析以线路压降补偿器为基础的调压器控制方法的不足和高渗透率分布式电源的接入引起现有控制方法失效的机理。针对这一问题,提出一种以通信为基础的三相调压器模糊控制方法,并设计一种综合考虑配电网潮流有功和无功功率的模糊控制器来缓解调压器的频繁动作。最后,通过改进的IEEE 13节点算例系统验证了所提方法的适用性和效果。

摘要：现场可编程门阵列因具有高度硬件并行性及流水线架构,在实时仿真技术领域中越来越受到重视,本文研究了一种基于现场可编程门阵列平台的光伏直流发电系统暂态实时仿真器。首先,构建一系列电气和控制系统典型元件模块,搭建全局控制层级架构,并设计了光伏系统的时序交互求解方法。然后,提出神经网络与恒压控制法、功率扰动法相结合的自适应最大功率点跟踪技术,提高了光伏跟踪的响应速度和精度。最后,在不同环境条件下,分别利用三种光伏控制策略,将现场可编程门阵列仿真结果与PSCAD、Simulink软件作对比,验证了现场可编程门阵列实时仿真器的可靠性和自适应跟踪技术的有效性。

摘要：描述了在线动态安全分析(DSA)系统设计中的几个重要方面,包括预想事故集的构造、电力系统实时状态的获取和抽象、动态安全分析算法的选取、动态安全分析开放式平台的研究。为快速分析系统运行模式,设计了可涵盖所有类型故障、可任意设置故障发生序列和故障切除规则的预想事故集。阐述了在线DSA系统的构造方案,并给出了基于该DSA平台的实际电网算例。

摘要：为解决用户在开展节电工作时面临的用电数据不透明、缺少节电指导依据等问题,提出大数据背景下基于数据挖掘的用户节电通用分析方法,并在大数据平台上予以并行化实现,设计了直观的可视化展示形式。首先依据用户用电特性通过高维聚类实现了用电群体细分,然后融合电力、气象、经济等多维度数据开展节电分析,基于用户能效综合评估确定群体内节电标杆并量化用户节电潜力,接着通过多源数据关联分析获得用户节电策略,最后,通过SparkR在大数据平台上实现了节电算法业务的并行化,基于JavaWeb MVC框架实现了分析结果的可视化展示。实际应用效果表明,所提出的节电大数据分析方法,能有效关联多源数据,实现对海量用户数据的高效分析。

摘要：智能电网受到国内外的极大关注。以智能电网为代表的新能源经济时代即将到来。作为复杂大系统的智能电网涉及的因素很多,对技术、经济、社会、环境等因素都会产生相互作用和影响。概括了智能电网的主要特征和目标,从经济学的视角对中国智能电网的规划和建设进行了思考,主要从智能电网的成本效益分析、智能电网的技术创新、技术转移与技术能力建设、智能电网的产学研结合、智能电网的效率与电力体制改革、智能电网的演进与设计5个方面对智能电网作了初步分析探讨,以期对智能电网的发展有所借鉴。