摘要：能源系统低碳转型的背景下,各国电力市场的运行面临多方面的政策边界,为解决政府如何干预市场以实现多维目标的问题,在以两阶段市场竞争理论为核心的混合电力市场的基础上,结合电力市场体系中政府与市场的驱动关系,对混合电力市场展开进一步研究。首先,对传统电力市场的均衡原理和面临的挑战进行了深入分析,并对电力市场中政府干预市场的原因进行分类讨论,包括外部性、市场体系不完善、市场机制不完善、市场竞争不完美等。然后,结合两阶段市场竞争理论对混合电力市场基本结构的意义和面临的挑战进行讨论。在此基础上,提出了包括短期和长期、市场和政府的两维四模块的混合电力市场扩展结构,并对其设计的关键步骤和内容进行了分析。最后,结合中国电力市场建设存在的问题,对混合电力市场中政府干预方式的设计进行了讨论。

摘要：包括输电定价、阻塞管理、输电权交易等在内的输电管理方案是促进电力市场公平竞争和保障输电成本足额回收的重要手段。新型电力系统下,输电管理问题面临多个方面的挑战,包括是否和如何将一部分输电成本分摊给发电侧市场主体以引导可再生能源发电的投资选址,如何建立责权一致的输电管理方案,使得输电用户获得的相关权利与缴纳的输电费一致,以更好地引导发电和输电系统的协同规划。文中结合英国、欧洲、美国和中国输电管理方面的主要特点,并考虑多年、年、月、日等不同时间维度的输电服务交易,设计了一种基于双边输电费,按责权一致原则进行输电权分配的输电管理一揽子方案,包括规划阶段和运行阶段的输电定价、输电权分配、与电能量市场协调等方面内容。采用4节点系统和IEEE 30节点系统算例,验证了所提基于双边输电费和责权一致原则的输电管理方案能有效引导不同用户在电网中的选址投资,并实现全系统的最优规划。

摘要：完善的双边现货市场是实现电力市场优化资源配置功能的关键,可靠性机组组合是双边现货市场环境下满足日内发电容量充裕度等可靠性要求的重要手段。探讨集中式市场环境下可靠性机组组合的组织方式、出清模型与结算机制。总结国内外各典型电力市场中可靠性机组组合相关机制设计,得到可靠性机组组合机制设计的一般思路。通过算例分析对比各可靠性机组组合出清模型下的市场绩效。基于数值仿真与理论分析结果为中国可靠性机组组合机制设计提供建议。

摘要：在光储直流微电网系统中,储能双向DC-DC变换器在储能设备与直流母线之间起着关键的接口作用,其在光伏输出功率及负载大信号扰动下的性能优劣至关重要,将直接影响着直流母线电压的稳定运行。为此,提出了一种基于非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer,NDO)的非奇异终端滑模控制策略。首先采用基于微分几何理论的精确反馈线性化方法,将双向DC-DC变换器系统的状态空间模型转化为布鲁诺夫斯基标准式,并利用非线性扰动观测器对系统扰动量进行估计和补偿。在此基础上设计非奇异终端滑模控制器,并根据李雅普诺夫稳定性理论,证明所提控制策略的稳定性;进而分析所提控制策略的收敛性。最后,通过仿真验证所提控制策略的有效性。仿真结果表明,与文献中典型非线性控制策略相比,本文所提控制策略在光伏输出功率和负载有较大扰动时响应时间较快,并具有电压过充小、稳态误差小的优点。

摘要：针对基于无铁芯变压器的DC-DC变换器工作频率过高的问题,提出了一种基于自由衰减振荡的无铁芯变压器的DC-DC变换器。首先,建立无激励源的串联型-串联型拓扑电路理论模型,讨论特征根的演化过程,分析系统自由衰减振荡的运动行为。其次,设计基于自由衰减振荡无铁芯变压器的DC-DC变换器。实验结果表明,该变换器的开关频率可明显低于无铁芯变压器的工作频率,且其输出功率与无铁芯变压器的工作频率可被自由衰减振荡系统的特征根所描述。最后,构建一个实验样机,该样机采用固定占空比控制,当无铁芯变压器的工作频率为206 kHz、开关频率为103 kHz和69 kHz时,变换器的最高整机效率为91.2%,变压器效率在任何工况下均高于96%。

摘要：用户响应行为测算需求解峰谷时段与峰谷电价之间的双线性项,目前仅考虑负荷曲线的数值大小对峰谷时段进行单独划分,分时电价实行效果受限。提出峰谷时段与峰谷电价的双层优化模型,考虑风电不确定性下的规划成本与发电成本,反映分时电价的实际经济效用;考虑用户响应的不确定性,保证分时电价实行后的源网荷效益在一定范围内变化;峰谷时段划分与峰谷电价设计均以系统成本最低为目标优化得到,充分考虑峰谷时段划分、峰谷电价设计和用户响应行为之间的交互机理。仿真结果表明,与单独划分峰谷时段的模型相比,所提模型能够制定更优、科学性更强的峰谷时段和峰谷电价,进一步降低系统总成本。

摘要：以稳态特征量为输入的数据驱动稳定评估模型在新型电力系统安全防御系统中有重要的应用前景,但需要在模型设计中解决节点数量庞大和网络结构复杂带来的关键特征聚焦难题,并提供失稳模式等更为丰富的评估信息。因此,设计了一套基于稳态信息输入实现大电网主导失稳机群预测的深度学习稳定评估模型。首先,提出了一种异构的图和节点特征的动态池化降维模型,可伴随特征聚合过程,按节点特征相似性动态归并节点,实现大规模电网拓扑、节点数量和特征的并行降维。然后,提出了一种单机扫描型主导失稳机组分类器模型,通过全局注意力聚合将全网机组的相对运动信息集成到每台发电机特征向量中,使主导失稳机组辨识模型在结构上可以应对发电机组数量变化,具有很好的泛化能力。最后,在实际大规模电网中进行模型验证,并可视化地分析了关键环节的作用效果和应用性能。

摘要：微能源网集成园区/社区的分布式能量系统、多元荷载及控制装置,能够实现多能源联产联供功能,有利于提升各类能源网络运行灵活性和经济性。为有效应对微能源网内部负荷和新能源出力的不确定性,首先建立多面体不确定集刻画负荷和光伏出力波动情况,构建描述微能源网网络拓扑和能流耦合关系的能源集线器(energy hub,EH)耦合矩阵。然后,以最小化系统运行成本为目标建立微能源网在并网和孤岛运行模式下的两阶段鲁棒优化经济调度模型,并运用线性决策规则(linear decision rule,LDR)和对偶理论制定模型求解策略。最后,基于IEEE 33节点配电网改进设计的微能源网进行算例验证分析。结果表明,LDR能够在一定精度范围内通过线性仿射函数有效近似刻画决策变量和不确定变量间的关系,降低两阶段鲁棒优化经济调度模型的求解难度。

摘要：针对现有屋顶光伏资源评估时,未考虑屋顶有限区域内光伏组件布置方式影响其实际可建设光伏容量的问题,提出考虑诸多约束条件下,以光伏组件最大安装面积为目标的屋顶可建设光伏容量计算方法。首先,从屋顶区域划分、光伏组件安装方式以及运维通道预留方案等方面讨论屋顶光伏组件建设的约束因素;其次,建立考虑屋顶边界约束、屋顶异物约束、辐射区域覆盖约束、运维通道约束等多种约束条件,以辐射区域覆盖程度最大为目标函数的光伏组件空间优化布置模型,进而计算屋顶可建设光伏容量;然后,从屋顶有效区域的覆盖率、光伏组件的利用率、平准化电力成本以及光伏组件效益4个方面,构建适用于光伏组件布置方案的评价指标,并采用熵权层次分析法完成对方案的评估及选择;最后,基于所设计的不同类型屋顶进行算例分析,验所提模型方法的有效性。

摘要：电力枢纽节点是现货市场上可以进行统一交易的聚合节点,也是电力金融市场发展与稳定运行的基石,对构建统一电力市场体系、完善市场功能具有十分重要的意义。从一般属性、节点选择、权重设计、时间性的角度分析了枢纽节点的设计方式,并针对性地提出了基于谱聚类的枢纽区域划分方法与基于图注意力网络的权重计算方法。基于双尺度度量的谱聚类分区策略,其核心是建立以关键线路功率传输分布因子、多时段节点电价和节点邻接性为度量的双尺度耦合矩阵,优先保证枢纽区域的地理特性、区内的无阻塞特性和节点连通性。基于图注意力网络建立了定价节点聚合权重的分配模型,通过自注意力机制来对邻域节点进行聚合,实现不同时段节点电价下节点权重的自适应匹配。最后通过IEEE118节点算例对所提出的设计方法进行验证,通过横向对比,证明了所提方法的合理性与有效性,可为实际市场中枢纽节点设定提供理论支撑。