摘要：全球变暖趋势增加了复合灾害发生的可能性。复合灾害下输电线路故障率的准确评估是电网风险预警和应急决策的量化基础。按灾种独立事件累积故障率的方法,既不能反映灾害演化的时变性,又不能反映灾种间相互影响的耦合特征,在复合灾害场景下难以客观反映输电线路面临的故障风险。整体还原论(WRT)融合了整体论的全局观与还原论的机理观,是研究复杂性问题的新范式。文中从复合灾害的时变特征与耦合特征出发分析其复杂性根源,从灾种孤立分析和复合灾害分析的角度回顾了自然灾害下输电线路故障率评估技术现状及面临的问题,提出了基于WRT的灾害综合分析法的研究思路,建立了“离线按分类特征优化、在线按实际灾情执行”的评估框架,探讨了灾害综合分析法的若干关键技术。

摘要：由3篇论文组成的系列文章为现代电力系统设计了自适应时空优化的停电防御框架。论证 了防御由相继事件演化为大停电灾难而应该具备的核心功能,包括广域测量与数据挖掘、在线稳定 量化分析和控制、多道防线的优化和协调。作为第1篇,剖析了大停电的演化规律,探讨现代互联 电网稳定性的特点及面临的挑战;评述了稳定分析、三道防线及恢复控制技术的现状和发展方向; 提出将监控和数据采集(SCADA)系统扩展为动态SCADA(DSCADA)系统,将能量管理系统 (EMS)扩展为动态EMS(DEMS)。

摘要：如何构建电动汽车智能网络控制系统,以利用双向信息交互实现有效控制电动汽车的充放电行为,并能够为电力系统提供调频和旋转备用等服务是值得研究的重要问题。在此背景下,首先构造了电动汽车智能网络控制系统的总体架构和各分层结构,阐述了其主要功能,然后提出了充放电决策控制模型和决策机制框架,并参考移动通信系统的机理设计了一套电动汽车智能网络充放电控制和移动漫游管理的通信机制。

摘要：电力系统暂态稳定性的量化方法——扩展等面积准则(EEAC)具有与数值积分法同样的模型适应性与分析精度,已广泛应用于电力系统的在线分析。为了应对系统规模和模型复杂性的增加对计算量的新挑战,引入因果驱动与数据驱动相融合的算例筛选环节。文中提出定性多档分类、准定量分析,以及精确量化算法三者结合的框架,设计了"两层筛选"的多输出分类器。在分类特征向量中除继续采用时变度指标外,还增加了反映失稳模式易变度的因果型指标,提升了算例分类的质量,并显著提高了算例筛选的效率和强壮性。通过对中国9个网省级电力系统的仿真测试,验证了该筛选分类器融入EEAC工程软件后的整体性能。

摘要：在全球应对气候变化和碳排放总量控制的背景下,无论是气候变化的严峻性、国家政治承诺的严肃性、抑或行业可持续发展的迫切性,都要求对碳市场风险进行识别、分析与控制。作为系列论文的首篇,分析了气候系统约束与碳市场的关系,从监管视角阐述了碳市场风险的产生机理,并通过实际案例对风险分析与控制进行了回顾。提出和设计了碳市场风险防控框架,通过定义"扰动凸显""参量违约"和"功能丧失"等关键特征,划分了碳市场风险防控的多道防线,并初步讨论防线内部优化及防线间协调思路。构建了碳市场风险防控问题的数学模型,指出需要在碳市场演化态势的沙盘推演、违约风险成本(或收益)评估等方面进行技术提升。基于自主研发的大能源系统动态仿真平台,能够有效支撑相关问题的研究。续篇将具体介绍按此框架对碳市场的混合仿真及决策支持。

摘要：电业界在技术层面上思考过1996年的北美西部大停电,又在经济层面上反思过2000年的加州电力危机,却没有充分认识到在电力市场环境下电力系统发生更大停电灾难的可能性,也未能在2003年北美东部“8·14”大停电的演化长过程中予以制止。其中,在思维方式上的教训为:应该在统一的框架下,有机地结合电力体制、市场运营、监管规则、规划设计、仿真分析、信息工程、调度运行、控制技术、科技投入和人才培训等因素进行反思。用仿真重现相继停电的全过程固然必要,但更重要的问题是:①人们分别有22 min,9 min,5 min,29 min的时间来阻止第2,3,4,5个相继开断,为什么却无作为地听任其发展为系统振荡?②为什么大范围的停电竟然长达29 h?这些案例是我国电力工业界的极好教材。“8·14”大停电,既暴露了电力市场对电力系统稳定性的负面影响,又反映了互联电网相继开断的严重后果。技术方面的教训包括必须完善并协调各级信息系统,提高在线安全稳定的量化分析及控制决策能力,研究针对各种灾变的防御控制计划,协调预防控制和紧急控制,采用自适应的系统保护装置以及电力系统和电力市场的动态仿真器等。

摘要：为尽快实现净零排放,积极应对气候变化,需要全球在碳源减排及碳汇增容2个方面取得更具变革性的突破。应对气候变化需要多种减排措施,其成本及效果均有较大差异,当前碳市场研究已为不同减排行为提供差异化的商品种类和激励力度,但如何具体确定并落实差异化激励力度以及如何协同不同商品种类间的交易流通,目前还缺乏统一分析框架和决策支撑方法。在能源领域的信息物理社会系统视角下讨论碳市场的调控机制设计,在详细剖析碳减排行为的多重属性及其交互机理的基础上,重新设计了碳市场不同商品间的交互框架,即商品内部遵循各自市场规律分类监管,商品间通过多层当量实现协调,注重碳减排和碳抵消行为的多重效益,规避由于刚性链接、离散调控、多头调控等问题所产生的市场冲击及市场振荡。通过基于混合仿真的沙盘推演,支撑碳市场架构设计及调控决策。

摘要：本文提出了一个用于电力系统暂态安全分析的混合系统结构。该系统将相互协调的算法,即:基于简单模型的快速扩展等面积准则算法和基于复杂模型的数值积分法,与基于知识的推理有机地结合起来,建立了分层知识库及其相应的推理机。低层次的子系统用于解决不同的领域任务,而包含元知识的高层次系统则起着协调作用;同时利用误差域和可信度来反映描述性知识和过程性知识的不精确性和不确定性。该混合系统为我们提供了一个较实际的规划决策支持系统,类似于人类专家求解问题的模式,可用于在线和离线暂态安全分析。

摘要：3篇系列文章中的前2篇分别介绍了电力市场与电力系统动态交互仿真平台(dynamicsimulation platform for power market&power system,DSPMPS)的功能设计和支撑层。利用支撑层提供的仿真应用开发接口及工具,按功能设计要求,以软件积木方式搭建反映广义阻塞、支持图形化决策试探的各种可伸缩应用。从物理系统与经济系统动态交互的典型问题中提炼出高使用频率的模型,设计仿真组件库,以提高组件的可重用性。采用功能强大的电力系统稳定性量化分析软件包FASTEST作为物理仿真引擎。利用仿真标记语言编写实验脚本,配置多角色多参与者的各种仿真应用。通过典型的仿真实验过程说明了该平台的设计特点。

摘要：从柔性交流输电系统元件的数学模型、装设地点及控制策略三方面评述了稳定控制的研究工作和现状。文中从作用机理出发介绍了柔性交流系统元件主回路的代数模型；着重分析了目前研究柔性交流输电系统元件最佳装设地点的各种方法，提出了解决这一问题的两种新的方向，即二阶典型分析法和以ＥＥＡＣ理论为基础的参数灵敏度分析法；同时阐述了非线性控制和智能控制在柔性交流输电系统稳定控制策略中的应用情况，指出了柔性交流输电系统元件综合智能控制器设计的关键在于电力系统稳定分析的定量分析技术。