基于改进型密度峰值算法的电力负荷聚类分析

在海量异质灵活资源参与含高比例新能源电网的运行调节背景下,针对用户用电特性分析的准确性、鲁棒性、计算效率的高要求问题,文中提出了一种基于特征指标完善和改进型密度峰值算法的电力负荷聚类分析方法。首先,通过提取9个完备的特征指标进行指标降维和完善以代替日负荷曲线组成的功率向量作为聚类输入;其次,采用熵权法对各项特征指标赋予权重保证负荷曲线的形态特征;最后,采用一种改进型密度峰值聚类算法对日负荷进行聚类分析。基于某地区实际负荷数据进行算例分析,结果表明文中所提方法在鲁棒性、聚类质量等方面相比于传统电力负荷聚类算法均具有优越性,聚类结果能真实有效地反映用户的实际用电特性,为制定精准的电力用户画像、需求侧响应策略提供了态势感知基础。     

基于聚类和随机矩阵理论的用电行为刻画方法

针对配网大数据应用背景下难以建立用户用电行为刻画模型的问题,提出一种基于聚类和随机矩阵理论的电力用户用电行为刻画方法.首先利用K-means聚类法对海量用户用电特征数据进行分析,根据不同用电模式对用户进行群体划分.然后基于随机矩阵理论建立用户用电行为分析模型,利用各用户群体的经济数据、气候数据及电力价格数据等辨识与用户群体用电量相关联的因素,实现对电力用户用电行为的刻画.最后通过甘肃省武威市电网实际用电数据验证所提方法的有效性和准确性,为电力精准营销和制定电力需求侧响应策略提供数据支撑.     

电动汽车负荷聚类及参与电网一次调频控制策略

为解决风力发电、光伏发电等分布式电源出力波动和大规模负荷入网造成的频率波动问题,电动汽车在(The electric car)热备用条件下基于V2G技术,以电动汽车作为调频手段,研究电动汽车负荷聚类参与电网一次调频控制策略。根据电动汽车快速响应性能对电动汽车负荷聚类,采用聚类算法将电动汽车负荷分组对不同调频容量分配。当系统频率发生变化时,以实现电动汽车参与电网一次调频响应。仿真结果表明：当电网频率波动时,电动汽车参与电网一次调频,使得电网频率能够很快向稳定状态恢复。本文所提电动汽车负荷聚类参与调频控制策略是有效的。     

考虑供给与负荷转移的虚拟电厂调度策略

虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件系统,将分布式发电机组、储能系统、可控负荷、 电动汽车等分布式设备聚合优化并协调参与电力市场和电网运行的特殊电厂。 针对现阶段可再生能源产业的风力、光伏并网发电和优先消纳困难等问题,基于虚拟电厂强通信、高聚合的特性,提出了一种考虑供给与负荷转移的虚拟电厂调度策略,以虚拟电厂整体利润最优为目标函数,从供给侧与需求侧同时强化虚拟电厂的调度弹性。 其中供给转移通过储能设备实现,考虑蓄电池储能系统与氢能存储系统同时参与调度,发挥各自储能优势,负荷转移通过柔性负荷实现,并将所有柔性负荷分为短期、中期、长期 3 类来反映实际情况,以柔性负荷的负荷量与最晚调度时间为类别划分依据。 实验结果表明:储能设备及柔性负荷参与虚拟电厂调度,显著提高了虚拟电厂运行的强健性,增强了新能源的消纳水平,实现了“削峰填谷”的效果,并且在经济性上有着良好的表现。     

Mining Rules from Electrical Load Time Series Data Set

The mining of the rules from the electrical load time series data which are collected from the EMS(Energy Management System)is discussed.The data from the EMS are too huge and sophisticated to be understood and used y the power system engineer,while useful information is hidden in the electrical load data,The authors discuss the use of fuzzy linguistic summary as data mining method to induce the rules from the electrical load time series.The data preprocessing techniques are also discussed in the paper.     

基于相关性分析的风光储互补需求响应策略

针对风光储互补发电系统,提出基于风光相关性分析与需求响应建模结合求解优化模型的方法。首先选取负荷追踪系数对互补系统进行风光相关性分析,然后基于用户收益最大建立需求响应基本模型,以减小负荷峰谷差、需求响应前后平均电价变化最小、负荷追踪系数最小为目标建立需求响应优化模型。最后利用算例对风光储互补系统接入电网更新的电价策略对负荷波动曲线、负荷追踪系数曲线的影响进行分析。结果表明,考虑相关性分析的需求响应策略可以实现对发电侧新能源的充分消纳。     

计及多类型需求响应的光伏微网储能容量优化配置

储能系统接入对于分布式光伏发电具有重要意义,合理配置储能容量可以有效平抑光伏发电的波动性和间歇性,同时提高光伏消纳能力。在考虑多类型需求响应方式下,建立了以微网总成本和光伏消纳率为目标函数的储能容量优化配置模型。首先引入激励型需求响应模型和价格型需求响应模型;然后根据两类响应方式对电网稳定运行及光伏消纳的影响,建立以最大化光伏、负荷时序一致性和负荷峰谷差两种指标满意度的综合响应模型;最后基于并网型光储微网运行策略,采用双层优化算法对光伏微网模型求解。通过某一实际运行微网为算例,分析验证了模型和算法的有效性。结果表明,多类型需求响应结合方式使得用户用电方式更为合理,微网经济性得到改善。     

新疆某地区不同类型负荷特性分析

该文介绍了电力系统负荷及负荷特性指标的概念,确定研究对象,在此基础上,利用SPSS数据统计软件聚类分析法来对某地区电网的负荷特性进行了分析计算,主成分分析法来研究气温因子与负荷间的影响程度,为做好某地区用电负荷安排,开展计划用电,保证电能质量和电网安全稳定运行利用时间序列分析法来进行负荷预测,确定负荷特性变化的总体趋势。     

灵活性负荷参与电网调度的经济优化运行

在“碳达峰、碳中和”的背景下,大规模新能源并网使系统出现了调峰压力大、新能源消纳难等问题。随着灵活性负荷占比的不断增大,根据灵活性负荷的不同特性,针对系统面临的问题提出了“源-网-荷-储”相协调的双层优化运行模型。首先,基于分时电价策略引导用户用电行为,建立提升源荷双方综合满意度以及净负荷波动最小的上层多目标模型,利用粒子群算法对上层模型进行求解得到优化后的负荷需求响应并带入下层模型中。其次,根据源荷双方的供需关系,确定参与调度灵活负荷的运行方式,构建以系统调度运行成本最小为目标的下层模型,并采用Cplex求解器求解。最后,以某地区实际系统为例,结果表明了灵活性负荷参与电网调度可缓解电网调峰压力,提高了可再生能源消纳能力,并验证了本文所提模型的有效性。     

基于虚拟磁链的微电网分布式逆变电源的功率平衡控制

对分布式逆变电源组成的微电网在独立运行模式下的功率平衡控制进行了研究。在分析功率下垂特性的基础上,通过引入虚拟阻抗,将传统高压电力系统中的功率下垂特性曲线应用到中低压的微电网,实现微网功率平衡控制,并给出了电压源逆变器的参考控制电压。引入虚拟磁链,将电压的控制转化为空间磁链的控制,通过滞环控制器实现空间磁链的快速跟踪。系统的仿真结果表明系统负载变动时,微电网各逆变电源能合理分配负荷,所述的控制策略有效。     

基于区块链隐私保护的智能电网实时定价

当前智能电网实时定价机制未考虑隐私信息泄露对用电量和电价的影响,且忽略了供电商与用户之间的利益均衡.为兼顾隐私保护和供需双方的利益均衡,将区块链隐私信息保护的机制融入到智能电网实时电价的策略之中,依据隐私敏感程度的不同,对用户进行分类,并将区块链的应用程度进行量化,建立基于区块链应用程度的社会福利最大化模型.利用拉格朗...     

基于网格聚类算法的电力营销预测研究

本文阐述了数据挖据的一些主要的方法和技术,详细介绍了基于网格的聚类技术,采用foodmart数据库作为算法输入的数据集,应用基于网格距离的聚类算法的实现对电力营销中客户的购买行为进行了聚类和预测,并验证了算法的正确性和有效性。     

基于权重的居住区配电网下动态功率分配策略

大规模电动汽车的随机接入将导致小区配电网超出安全限制容量。如何利用可用的电力资源为电动汽车进行功率公平分配,降低电网运行风险是一个重要问题。为此提出了一种基于权重的居住区配电网下的电动汽车动态功率分配策略。基于电动汽车各项申报信息和小区电网状态,将电动汽车的已充电时长、停留时长及荷电状态作为评价指标,利用熵权法确定电动汽车充电权重;并结合加权最大最小公平分配算法,根据充电权重对小区随时变化的可用负荷进行公平分配。通过蒙特卡洛模拟的MATLAB仿真验证策略的有效性。仿真结果表明策略能依据小区实时负荷曲线,最大化利用可用电能去动态适应快速变化的充电需求,有效提升了电网和用户满意度。     

基于结构自适应神经网络用电量时间特征的聚类分析

鉴于聚类分析在数据挖掘中具有重要的作用,针对聚类分析中聚类数确定难的问题,深入研究了聚类准则的选择和曲线特性,提出了一种基于SOFM神经网络的结构自适应聚类神经网络,其特点是能够自动确定最佳的聚类数.基于实际营销数据,采用结构自适应聚类神经网络技术实现了用户用电量时间特征分析,所得结论对于电价的针对性的调整以及合理地安排电力生产具有重要的参考价值.     

考虑负荷聚合商的源荷双侧合作协同运行策略

为应对可再生能源出力间歇性对电能供需实时平衡带来的挑战,利用供给侧与需求侧相互配合的运营模式,进而提出考虑负荷聚合商参与的源荷合作博弈优化模型。首先,构建考虑负荷聚合商的源荷合作运行基本框架,以解决源侧可再生能源出力波动性带来的电能供需供应难题。其次,计及源侧发电成本、弃风成本,荷侧需求响应成本,构建源荷双侧支付函数模型;并以源荷合作运行总成本最低为目标函数,以保证各参与主体的运行经济性。再次,基于Shapley值分配法,提出合作运行联盟内源荷双侧的成本分配策略,从而保证合作运行联盟的稳定性。最后利用算例仿真验证所提源荷合作运行策略的可行性与有效性。结果表明：所提策略可减小负荷峰谷差、减少火电机组出力、提高可再生能源消纳量、降低源荷双侧运行成本,对系统的经济环境效益具有积极作用。     

基于关联数据挖掘的继电保护定值风险评估方法研究

继电保护是确保电网安全运行的关键,为降低继电保护运行风险,现提出一种基于关联数据挖掘的继电保护定值风险评估方法。通过分析常见连锁故障类型及影响因素,采用数据挖掘求得电力系统故障关联度,计算挖掘数据间关联信息熵。利用关联信息熵系数挖掘电力系统内历史相关数据,深度分析每日数据波动特征,明确系统负荷孤立、电源孤立和电网解列情况发生的风险概率,以及功率损失及风险程度,建立继电保护定值风险评估模型,完成继电保护系统的综合风险评估。实验结果表明：所提方法能够有效评估出继电保护系统的风险概率和风险程度,算法收敛速度快,且风险评估的相对均方根误差、平均绝对误差低于2%,均方根误差低于20 kW,说明该方法有利于电力系统继电保护定值风险控制。     

考虑需求响应的多目标模糊机会约束动态经济调度

风电和需求响应参与电网调度带来了显著的经济效益并降低了负荷波动,但是风机出力的不确定性给电网动态经济调度带来挑战。针对上述问题,建立考虑需求响应的多目标模糊机会约束动态经济调度。首先,分析风电预测误差在不同功率的模糊特性,并拟合出模糊参数,进而获得风电的模糊隶属度函数。其次,根据模糊理论对系统约束形成可信性测度的模糊机会约束,建立考虑经济和负荷方差的多目标优化模型。在模型求解上,采用清晰等价类将机会约束清晰化,采用基于分解的多目标进化算法求解,然后采用模糊聚类的Pareto最优解集筛选最优解。算例结果表明,所提出的模型,能够有效权衡风电并网风险、系统利润和系统负荷波动。     

南极中山站风光互补系统控制策略的研究与仿真

面对传统的柴油发电在环境和运输方面给南极中山站供电造成的问题,风光互补发电技术既能保证供电需求,又不会污染极地地区的环境。结合南极中山站的气象数据,以及负载用电量数据分析;并进行了系统能量匹配计算。表明风光互补发电系统能够满足南极中山站的负载需求。针对南极特有的极昼极夜现象以及常年低温环境,提出南极中山站风光互补系统能量管理方案和控制策略;并对光伏板、风机进行了极地低温环境下的最大功率点跟踪控制策略仿真实验。验证了控制策略的可行性。     

模糊C均值聚类在电力负荷建模中的应用研究

针对负荷建模中统计综合法研究薄弱的现状,在某省全电网大范围调研基础上,提出了基于模糊C均值算法的分类思想,并对调查的48个枢纽变电站和纺织行业典型用户的负荷特性进行了分类研究,得到其相应聚类中心矩阵,分析了聚类结果和聚类中心矩阵,得出了有意义的结论,表明该方法可以有效的进行变电站的聚类和综合以及典型行业用户的精选,解决了负荷建模中变电站特性分类处理和典型用户的精选的复杂性与主观性,对综合负荷建模具有重要的指导意义.该方法具有概念清晰,计算方便,算例论证了其正确性和有效性.     

STATCOM在电弧炉补偿中的控制策略及仿真分析

在冶金工业中使用的电弧炉可引起电网三相负荷不平衡,产生谐波引起电流闪变,严重影响电网电能质量。静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator—STATCOM）因其具有其快速响应的特性而成为电弧炉负荷动态补偿的理想选择。本文对一种用于补偿电弧炉的STATCOM提出了滞环电流控制策略,通过对电弧炉的V-I特性曲线采用分段线性逼近的方法建立其时域模型,并在MATLAB / Simulink中进行了仿真分析。仿真结果表明所提出的控制策略易于实现,且有效减少谐波,达到了改善系统电能质量的目的。