在“双碳”的目标背景下,为更高效地降低碳排放量,提高新能源消纳率,提出一种考虑阶梯型绿证-碳交易交互机制与柔性电热负荷的综合能源系统源荷协同日前优化调度策略。 首先,建立阶梯式绿证与阶梯式碳交易交互模型,通过绿证背后的碳减排量联动绿证交易与碳交易;然后在负荷侧加入柔性电热负荷,分别考虑可削减负荷和可转移负荷,同时利用热力系统的热惯性,考虑用户舒适度构建柔性热负荷模型;最后建立源荷协同调度模型,通过柔性负荷对负荷侧进行灵活调整,从而影响源侧的发电安排与绿证-碳交易机制的价值。 采用四种场景对其有效性进行验证,通过算例分析验证了采用柔性电热负荷能够降低源侧绿证与碳交易成本,这种源荷协同有效提高新能源消纳率,充分证明了该模型的有效性。 

电力系统遭受功率扰动后,频率响应呈现明显的时空分布特征,不同地区的频率响应非同步现状,决定了互联电力系统的调频能力仍有提升空间。 由于电力系统多阶段协调运行方能实现最优,文中以安全经济协调为目标,基于面向电力系统频率稳定的三道防线,提出多阶段协调的主动频率响应控制策略。 在预防控制阶段,通过预购调频容量进行调节能力储备;在紧急控制阶段,通过前馈主动控制利用频率响应时空分布特性提升系统调频能力;在校正控制阶段,通过惩罚项设置避免影响系统安全、触发低频减载。 算例分析与仿真验证均表明,文中所提的基于三道防线协调的交直流混联电网主动频率响应控制策略,在安全性方面优于被动频率响应模式,在经济性方面优于单阶段运行控制,总体控制效果提升明显。 

电碳排放因子虽然能够反映 24 小时各时段碳势的高低,激发柔性电负荷用能时段的转移,起到削峰填谷、消纳弃电的效果,但对电热可替代负荷双向转化的灵活性激发不足,基于此文中提出考虑电-热碳排放因子引导的社区综合能源系统经济低碳调度策略。 首先,进行社区综合能源系统经济调度,确定各时段供能设备的类型及出力,据此计算电、热碳排放因子日峰谷趋势;然后,根据各自碳排放因子趋势的高低进行同质负荷时序优化,根据电-热碳排放因子间的差异进行异质负荷用能类型优化;最后算例验证所提策略可进一步挖掘利用电热可替代负荷的灵活性,可提升经济效益,并在促进弃电消纳、减少碳排、缓解变压器重过载等方面具一定优势。 

针对电动汽车充电负荷在时间和空间分布上的模拟难题，文中提出一种基于地理信息与多级出行链的电动汽车充电负荷模拟方法。通过建立区域路网模型并划分功能区块，将车辆移动轨迹与道路信息相结合，构建“出行起点-多目的地驻留-返程路径”的完整出行链模型。利用路径规划算法模拟用户日常出行模式，构建充电需求时空模拟模型。结果表明，该方法能有效模拟不同区域类型和城市功能区的充电负荷变化趋势，准确识别居民区、工作区等场景的用电特征，与传统单次出行链模型相比，文中构建的多出行链模型能更精准地模拟电动汽车充电负荷的时空分布特征。

随着光伏高比例接入配电网,光伏出力的随机性和波动性使得电网潮流复杂多变,光伏在恒功率因数控制下的有功出力随机变化也会导致无功出力随机变化,目前基于线路无功潮流的无功/ 电压分区结果会因为线路无功潮流频繁变化,导致分区结果不断变化,部分节点频繁切换隶属分区,引起鲁棒性问题。 文中提出一种基于概率统计距离构建新电气距离的稳定无功/ 电压分区方法。 首先,通过高斯混合模型(Gaussian Mixture Model,GMM)刻画光伏有功出力的随机特征,根据功率因数得到光伏无功出力特征;接着利用蒙特卡洛模拟法(Monte Carlo Simulation,MCS)进行概率潮流计算,得到配电网节点电压的随机分布;随后,根据得到的节点电压分布应用推土机距离(Earth Mover's Distance,EMD)定义节点间统计距离,再结合节点电压灵敏度,定义一种新的电气距离;最后,采用近邻传播(Affinity Propagation,AP)聚类算法和动态无功储备约束得到分区结果。 基于 IEEE 33 节点系统的仿真结果表明,文中提出的分区方法在光伏高比例接入场景下具有较好的稳定性,能有效应对潮流频繁变化带来的挑战。 

构建区域综合能源系统(Regional Integrated Energy System,RIES)是应对高比例可再生能源联网的有效途径。 但 RIES 调度方案的有效性易受到源荷不确定性与不同能源转换设备的变工况特性的影响。 所以文中提出一种随机优化运行方法。 首先,创建动态能源集线器(Dynamic Energy Hub,DEH)模型,建立各设备模型及目标函数,提出考虑设备变工况特性的 RIES 优化调度方法;其次,通过 K-means 聚类的方法表征源荷不确定性,并获得典型系统运行场景;最后,结合 DEH 模型,确定最优调度方案及各能源转换设备的容量配置结果。 优化结果表明,所提方法可以对区域综合能源系统多类能源进行合理调度,提升系统运行经济性和可再生能源消纳能力,减少碳排放。 

漂浮核动力平台在波浪作用下经常处于运动状态，内部气液两相流动特性受运动的影响发生变化。垂荡水平管气液两相流含气率的准确预测对漂浮核动力平台的安全稳定运行有重要意义。实验测量垂荡下的不同管径、振动频率和振幅下的水平管气液两相流含气率，采用BP神经网络（Back Propagation Neural Network,BP）对含气率进行预测，并采用基于混沌映射和自适应权重的鲸鱼优化算法（Chaotic Mapping and Adoptive Weight--Whale Optimization Algorithm-Back Propagation Neural Network,GAP-WOD-BP）对其进行优化。结果表明，BP神经网络对垂荡下水平管气液两相流含气率的预测效果较好，优化算法可以进一步提高其预测准确率和稳定性，精准度提高到91%。同时将预测结果与现有关联式对比，发现BP神经网络预测误差更小，对垂荡下预测的适用性更好，为该条件下含气率的预测提供有效方法。

高比例可再生能源（High Proportion Renewable Energy, HPRE）电力系统中，火电机组被大量替代，系统日调节能力供需矛盾日益凸显，按需配置多时间尺度的调节资源可有效缓解上述矛盾。然而，大规模风电、光伏接入带来的强不确定性和波动性使得系统日调节能力需求难以评估。为此，文中面向HPRE电力系统提出一种日调节能力需求多时间尺度评估方法。首先，基于“可调”匹配“不可调”的日内电力电量平衡视角，通过高斯混合模型（Gaussian Mixture Model, GMM）和K-means聚类，提出刻画日不可调节功率不确定性的场景集生成方法；其次，针对日不可调节功率的小时级波动特性，建立“逐级细化”的日调节能力需求多时间尺度评估体系；然后，以调节功率和调节电量为指标量化需求强度，构建基于哈尔小波系数的日调节能力需求多时间尺度解耦评估模型；最后，算例结果表明，文中方法可为多时间尺度调节资源的规划配置提供一定参考。

针对PEMFC作为低碳应急发电单元的动态响应特征及构网能力分析缺乏问题，文中进行构网型质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）应急发电单元建模与仿真分析。建立带有热管理系统的PEMFC静态与动态响应模型，提出级联构网型变流器构网控制策略。基于MATLAB/SIMULINK搭建容量为150kW的构网型PEMFC发电单元仿真模型，通过孤岛模式、系统负荷变化场景，验证构网型PEMFC应急电源能为系统提供阻尼和惯性的特性，改善系统稳定性，具有能够适应各种复杂场景的需求的特点。

针对山东地区极端天气下的电-气-热异构能流系统运行特性,制定有效的风险协同抵御策略。利用能流耦合装置实现异构能流交互,挖掘可控工业负荷与移动式储能单元等灵活性资源;计及供需关系提出风险抵御策略,构建失衡程度评价指标并划分风险场景类型,制定风险抵御方案,并利用风险场景碳流刻画形成辅助决策体系;以经济运行成本、灵活调控能力、安全稳定性及风险碳排为综合效益搭建协同抵御运行模型。以山东省某区域系统为仿真对象,分析不同供需失衡程度系统协同抵御的综合效益,并通过碳流描述系统协同抵御的低碳效果。 结果表明,利用能流耦合装置和灵活性资源可有效提升系统抗风险干扰能力,通过风险抵御方案有利于改善系统供需失衡程度,验证基于风险抵御策略的协同抵御运行模型合理可行性。 

“双碳”战略目标推动下，可再生能源在电网中的渗透比例持续提升，电力系统的调节能力面临前所未有的压力。现有电力系统灵活性评估与规划方法大多侧重供需平衡，对线路传输能力在灵活性保障中的作用关注不足。针对这一问题，文中提出一种计及资源与线路双重灵活性裕量的储-输联合规划方法。首先，从系统运行机理出发，分析输电网络能力对灵活性需求满足程度的影响，并将节点层面的灵活性需求分配映射至线路，构建资源灵活性裕量与线路灵活性裕量两类量化指标，实现多维度灵活性评估；其次，建立计及资源-线路双重灵活性裕量的储-输联合规划模型，将储能配置与输电扩建作为协同决策变量，以兼顾系统灵活性提升与经济性优化；最后，以改进的IEEE RTS-24节点系统为算例进行仿真验证，结果表明该方法能够兼顾系统总成本的同时提升灵活性裕度水平，有效缓解可再生能源波动带来的运行压力，并提高新能源的消纳能力。

为了更合理地评价复杂多样的电价套餐，促进电价套餐适应我国电力市场的发展，在考虑电力市场多方需求的背景下，提出一种基于直觉模糊层次分析法（Intuitionistic Fuzzy Analytic Hierarchy Process, IFAHP）、指标相关法（Criteria Importance Though Intercrieria Correlation,CRITIC）和改进逼近理想解排序法（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS）的电价套餐评价方法。首先，从市场角度确定套餐评价指标；然后，分别采用IFAHP赋权法和CRITIC客观赋权法给各项指标赋予主观权重和客观权重，并利用纳什均衡确定各项指标的综合权重；最后，基于灰色关联度分析（Grey Relational Analysis,GRA）改进TOPSIS，使用GRA-欧氏距离测度对套餐做出评价。算例结果表明，该方法能够准确、科学地完成电价套餐评价。