2022年 第44卷 第12期    刊出日期：2022-12-25

封面下载    目录下载   

上一期    下一期

电力数字化

网络攻击下基于Round-Robin协议的数字化电力网络的递推状态估计

李新, 程凯杰, 朱良宽

2022, 44(12):  1-10.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.12.001

摘要 ( 100 )   HTML ( 9 )   PDF (1280KB) ( 99 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

研究了一类在Round-Robin（RR）协议下遭受网络攻击的数字化电力网络的递推状态估计问题。数字化电力网络中状态估计器和传感器之间的数据传输过程存在被攻击者监听的风险。设计了一种可应用于数字化电力网络的递推状态估计器，能够在保证误差协方差上界的同时，减少网络攻击对状态估计精度的影响；构建了一个含有拒绝服务（DoS）攻击和欺骗攻击的网络攻击模型，并采用RR协议来处理网络堵塞问题；利用代数黎卡提方程方法和随机分析方法，推导误差协方差的上界；最后，通过数值仿真验证了所提出的递推状态估计器设计方案的有效性。

基于长短期记忆循环神经网络的变电站监控系统智能故障推理方法

付豪, 邹花蕾, 张腾飞

2022, 44(12):  11-17.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.12.002

摘要 ( 104 )   HTML ( 2 )   PDF (1245KB) ( 98 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对变电站故障推理和分析应用存在人工总结的规则不全面、总结难度大、干扰信号多、故障推理配置可重用性低，以及故障推理往往需要考虑输入信号的时序性等问题，而采用传统机器学习算法无法有效解决此问题，提出一种基于长短期记忆循环神经网络（LSTM-RNN）、自然语言处理技术的变电站智能故障推理方法。分析了故障推理的应用场景，介绍了智能故障推理方法的整体架构、关键技术，并通过实际数据的应用试验进行了测试，验证了不依赖人工规则的智能故障推理方法的可行性，在信号时序可以记忆的场景中LSTM-RNN比其他机器学习算法有更好的适用性。

输入磁滞的非线性系统事件触发有限时间控制

马灿洪, 黄峥, 严彦成, 巩琪娟, 黄堃锋

2022, 44(12):  18-24.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.12.003

摘要 ( 93 )   HTML ( 4 )   PDF (1120KB) ( 105 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对具有输入磁滞的不确定非线性系统自适应补偿事件触发控制问题，提出了一种模糊逼近方法对非线性系统中的不确定项进行逼近。在backstepping技术框架下，设计了一种模糊自适应事件触发补偿控制方法。为了节省通信资源，提出了一种自适应补偿事件触发机制，在此基础上，设计了一种有限时间控制方法，保证系统状态有界。最后通过仿真试验验证了该方法可减少通信资源的占用，并有效地保证系统的稳定性。

基于云边融合的新一代配电物联运维技术研究

张晓瑞, 纪陵, 范仲鸣

2022, 44(12):  25-32.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.12.004

摘要 ( 101 )   HTML ( 3 )   PDF (1667KB) ( 111 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

配电网覆盖面积大、设备分布广，传统巡检方式需要投入大量的人力资源。由于人力资源十分紧张，导致设备老化问题加剧，亟须通过自动化手段来承担部分人工巡检工作。随着云平台、大数据、物联网技术和综合能源市场需求的发展，数字化转型下的配电物联运维系统技术架构也在发生变化。海量信息接入、多源设备模型统一、数据安全上云等问题变得日益突显。提出一种云边融合、边缘自治的新型配电物联运维体系架构方案，采用“云端集中决策+边缘智能计算+云边统一运维”的云边融合体系架构，具有灵活、高效、开放、智能、弹性的特点，为未来综合能源占用配电网基础设施提供基础。

面向配电网数智化转型的高级配电管理系统研究与展望

夏雪, 张瑞曦, 王磊, 丁燃, 湛艳

2022, 44(12):  33-39.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.12.005

摘要 ( 87 )   HTML ( 1 )   PDF (1218KB) ( 265 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

在能源变革及电力系统发展新趋势下，配电网的运营规划发生了根本性的变化。为积极应对配电网数智化转型背景下面临的挑战，融合先进信息通信技术、多样化控制结构与高级应用算法的高级配电管理系统应运而生。介绍了高级配电管理系统的核心应用功能、关键技术及预期效益，并结合其技术理念与实际应用情况提出了高级配电管理系统平台建设发展的多阶段演进路线，为建设适应高渗透率新能源接入、物理信息网络高度融合、源网荷储充分互动的未来配电网提供参考。

综合能源系统

面向新型产消者的综合能源系统和电力市场研究

侯鲁洋, 葛磊蛟, 王飚, 王宣元, 徐连明, 王莉

2022, 44(12):  40-48.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.12.006

摘要 ( 138 )   HTML ( 6 )   PDF (967KB) ( 156 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

能源互联网为综合能源系统提供了一种能源供应的新型共享平台，物联网和人工智能技术也推动着传统电力用户向具有人工智能和经济学属性的能源产消者转换。然而，分布式能源和能源产消者的融入给综合能源系统的建模优化和电力市场设计带来诸多挑战，需要借助人工智能开发综合解决框架实现资源的最优配置、多能互补以及分布式决策。为实现综合能源系统中产消者和分布式能源的有机结合，研究了综合能源系统下多能互补和源网荷储多元协调等问题，分析了产消者的社会和经济学属性，提出了基于博弈论、运筹学和机器学习的综合解决框架，借助数字孪生和仿真技术构建电力市场，实现与产消者和综合能源系统的连接和交互，可为建立清洁低碳安全高效的能源体系并实现碳中和目标提供理论指引和技术支持。

分工况下风电机组各变量相关性研究

崔双双, 孙单勋

2022, 44(12):  49-55.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.12.007

摘要 ( 105 )   HTML ( 1 )   PDF (2207KB) ( 120 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

随着发电技术的成熟和政府政策的支持，近年来海上风电产业飞速发展。为对风电机组状态进行更好的监控并预测可能出现的大功率，研究了风电机组多个变量间的相关性。首先在全工况下采集广东某海上风电场数据采集与监视控制（SCADA）系统的数据，探究了该海上风电场风电机组重要相关状态变量的Pearson相关系数、Spearman相关系数和Copula熵，研究其在变量相关性描述方面的应用。然后，通过对相关状态变量散点图的直观观察和数理性分析，获得了三者在描述变量相关方面的一致性。考虑到不同工况对风电机组运行特性的影响及Copula熵在变量相关性研究方面的优越性，提出了一种基于K-means的工况辨识方法，根据风电机组运行特性构造出衍生状态特征——风速差分。分析在K-means算法划分工况下，各工况特征状态变量的相关性。分析结果表明，各工况下风电机组运行特性差异较大，特征变量相关性各不相同，需分情况进行分类分析。

风光储微电网储能系统容量优化配置

周成伟, 李鹏, 俞斌, 俞天杨, 孟伟

2022, 44(12):  56-61.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.12.008

摘要 ( 246 )   HTML ( 10 )   PDF (985KB) ( 533 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

太阳能、风能等分布式能源具有间歇性与波动性的特点，储能技术可有效地减少输出功率的波动性，提高能源的可控性。在分析风光储微电网系统出力特性的基础上，以系统总投资成本、年负荷缺电率、弃风弃光率最小为优化目标，建立风光储微电网储能系统容量优化配置模型。在不同约束条件和运行策略下，采用非支配排序遗传算法（NSGA）对模型进行求解，得到最优容量配置方案。算例结果表明，采用储能能量调度策略和NSGA对风光储微电网系统进行容量配置，显著降低了系统投资成本，提高了系统的供电可靠性和能源利用率。

园区供能企业向综合能源服务商转型思路探索

谷菁, 张海珍, 阮慧锋, 罗城鑫, 刘心喜, 王明晓

2022, 44(12):  62-67.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.12.009

摘要 ( 124 )   HTML ( 8 )   PDF (1066KB) ( 114 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为应对环境污染、温室效应及能源紧缺问题，综合能源服务正成为能源领域的重要发展方向。随着能源生产方式和能源消费理念发生深刻变化，针对综合能源服务的新需求不断涌现，众多供能企业都在策划向综合能源服务商转型，如何在激烈的市场竞争中培养核心竞争力成为关键。以上海某工业区内供能企业为例，开展供能侧综合能源服务商转型方案研究，通过发展光伏发电、光储充一体化系统等技术，在获得经济收益的同时提升用户服务能力，以适应能源发展新形势。

零碳视角下电气化码头源网荷储协同优化研究

敦文斌, 陈业, 王大伟, 马晓慧

2022, 44(12):  68-74.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.12.010

摘要 ( 136 )   HTML ( 2 )   PDF (2109KB) ( 123 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

港口运输系统的深度电气化与智能微电网的多元融合，是当前“双碳”背景下交通能源互联互通的趋势。以电气化码头为背景，建立以购电费用最小为目标，考虑功率平衡约束、购售电约束、风光出力约束、储能出力约束、可转移负荷约束等条件的源网荷储协同优化调度模型；以天津港C段码头为例，通过选取源荷近似、源远大于荷、源远小于荷的3类典型日，设置仅调控储能、仅调控负荷和储荷协同调控方案验证运行效果。仿真结果表明：3种方案均能实现码头源网荷储的时序调控并起到降费增收的目标，其中储能占主导，在源荷近似场景下协同调控方案较原始费用下降了15.34%，效果最佳。最后对降碳减排结果进行讨论，并提出码头“零碳排放”，受源荷时序特性、分时电价、购售电量、核算边界等多因素影响，不与购电费用最小化呈严格的正相关性。

价值链重构下的发电企业综合能源服务平台建设路径研究

黄保乐, 李鹏, 邢政, 高波, 赵竟

2022, 44(12):  75-80.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.12.011

摘要 ( 103 )   HTML ( 4 )   PDF (1934KB) ( 142 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

综合能源服务平台是互联网和信息技术与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的“互联网+”智慧能源产业发展新形态。研究了国内外综合能源服务平台建设现状，指出平台建设对于综合能源服务发展的重要性，提出在“能源供应-市场交易-用户服务”的综合能源服务价值链下的发电企业综合能源服务平台建设路径，围绕供需撮合、多元服务、共性服务和能源管理4个方面打造平台核心竞争力，设计了平台的整体架构和核心业务功能，探究了数据挖掘分析、服务套餐推荐等关键技术对于平台的支撑，为发电企业综合能源服务平台的设计、开发和应用提供了一种可行方案。