電氣工程

多功能并網逆變器及其在微電網中的應用

曾正，楊歡，趙榮祥

摘要：目的：隨著可再生能源滲透率的不斷提高，微電網作為一種局部的新能源消納系統(tǒng)，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?、廣闊的應用前景。由于本地非線性、單相和無功負荷的影響，微電網急需解決多種電能質量問題的挑戰(zhàn)，以適應敏感負荷對電能質量的嚴格要求。提出了一種多功能并網逆變器拓撲，在實現(xiàn)可再生能源并網的同時，利用逆變器的剩余容量，補償微電網內的無功、諧波和不平衡電流，探索其在微電網電能質量問題治理、潮流控制中的應用。方法：基于三相組式結構的多功能并網逆變器拓撲，研究其在提升微電網電能質量，以及調節(jié)微電網潮流中的應用。首先，基于無鎖相環(huán)的同步坐標系投影方法，建立了多功能并網逆變器的參考電流生成算法，包括電能質量補償電流和功率跟蹤控制電流兩部分。其次，基于并網逆變器在輸出濾波器前后電流的測量與反饋，采用加權電流反饋控制，以及滯環(huán)電流控制，建立了多功能并網逆變器對參考電流的精確跟蹤控制方法，確保對微電網電能質量問題的準確補償。最后，還建立了微電網中常規(guī)逆變器的控制方法，包括恒功率P/Q 控制和V/f 控制，以適應微電網并網和離網這兩種不同的運行模式，同時給出了微電網并—離網、離—并網的控制策略。在PSCAD/EMTDC 軟件中，搭建了一個典型微電網的仿真測試系統(tǒng)，利用大量仿真實驗結果及對比分析，證明多功能并網逆變器的技術經濟效益。結果：從仿真結果及其對比分析可以發(fā)現(xiàn)，多功能并網逆變器的主要貢獻包括：（1）提升微電網并網運行時的電能質量，通過本地電能質量問題的檢測、反饋和控制，多功能并網逆變器能補償微電網本地負荷的諧波、無功和不平衡電流，實現(xiàn)電能質量問題的就地補償、就地平衡，降低配網側電能質量治理的負擔；（2）改善微電網離網運行時的電能質量，通過多功能并網逆變器對諧波和不平衡問題的治理，保證離網微電網電壓三相對稱、無畸變，為常規(guī)P/Q或V/f運行模式的逆變器提供電壓控制的基準，避免逆變器因電能質量惡化而跳閘，確保離網微網的穩(wěn)定運行；（3）提高微電網的運行經濟性，直接受益于電能質量的提升，多功能并網逆變器可以為微電網爭取更高的上網電價，避免因電能質量不達標而產生的罰款，此外，還可以避免微電網安裝額外的電能質量裝置，降低系統(tǒng)的投資成本、安裝成本、運行維護費用；（4）增強與配電網的互動能力，多功能并網逆變器在改善微電網電能質量的同時，還能控制微電網與配電網之間的潮流，實現(xiàn)潮流的雙向可控，在必要時可為配電網提供一定的有功和無功支撐。結論：多功能并網逆變器，是一種具有電網輔助服務功能的并網逆變器，具有一機多職的能力。通過控制程序的升級換代，常規(guī)并網逆變器可以進化為多功能并網逆變器，拓展其技術性能和經濟效益。得益于靈活的控制策略，多功能并網逆變器可以治理微網中的電能質量問題，包括不平衡、諧波和無功等，避免安裝額外的電能質量治理裝置。此外，還可以調節(jié)微網與電網之間的潮流，使得的能量交互對電網更加友好。

來源出版物：電力系統(tǒng)自動化, 2012, 36(4): 28-34

入選年份：2016

基于雙層優(yōu)化的電動汽車充放電調度策略

姚偉鋒，趙俊華，文福拴，等

摘要：目的：作為解決能源安全、環(huán)境污染和全球氣候變暖的一種有效途徑，電動汽車擁有廣闊的市場前景。大量電動汽車廣泛采用后，如果不對其充放電行為進行協(xié)調控制，就有可能危害電力系統(tǒng)的安全與經濟運行。因此，在滿足車主行駛需求的前提下，如何對大量電動汽車的充放電行為進行優(yōu)化管理就是一個值得研究的問題。方法：基于分層分區(qū)的調度模式，提出了電動汽車有序充放電管理的調度架構，并構建了電動汽車充放電雙層優(yōu)化模型。該模型包括2 層結構，上層模型的決策者為調度機構，其通過確定下層各電動汽車代理商各時段的調度計劃（包括充電負荷和放電出力），使系統(tǒng)總負荷水平的方差最小化，以實現(xiàn)削峰填谷；下層模型的決策者為各電動汽車代理商，其通過調度每輛電動汽車的充放電時段，以便與上層的調度計劃盡可能一致。上層模型屬于非線性規(guī)劃問題，可采用原始-對偶內點法 進行求解；下層模型則屬于大規(guī)模整數規(guī)劃問題，可 采用分支定界法求解?；谏鲜瞿Ｐ吞攸c分析，采用AMPL/IPOPT 和AMPL/CPLEX 兩個高效的商業(yè)求解器對上下層問題進行迭代求解，并提出了總負荷水平方差和電動汽車代理商調度偏差這2 個指標來評價模型的優(yōu)化結果。結果：采用含5 個代理商的、修改的IEEE 30節(jié)點測試系統(tǒng)來說明所構建的模型與求解方法的可行性與有效性。根據統(tǒng)計分析結果，認為一天中第一次出行開始時刻和最后一次出行結束時刻可近似表示為正態(tài)分布函數，日行駛里程可近似為對數正態(tài)分布函數。假定該系統(tǒng)有2 萬輛電動汽車，通過蒙特卡洛抽樣仿真可獲取電動汽車接入、離開系統(tǒng)和日行駛里程等信息。將所提出的優(yōu)化充放電模式與自由充電模式進行對比分析表明：自由充電模式會導致系統(tǒng)峰谷差增大，電力資源的利用效率降低；而采用優(yōu)化充放電模式時，不僅可以使峰荷明顯降低，還可以提高系統(tǒng)的谷荷水平，有利于減少機組啟停次數，改善系統(tǒng)運行的安全性與經濟性。在所發(fā)展的雙層優(yōu)化模型中，把下屬各電動汽車代理商的調度偏差以罰函數的形式加入到上層目標函數中，因此就有必要對懲罰系數的取值進行靈敏度分析。從不同懲罰系數獲得的仿真結果可以看出：懲罰系數較小時模型的全局搜索能力較強，削峰填谷效果也較好，但下層各代理商的實際負荷/出力與上層制定的調度計劃的偏差會比較大，不能很好實現(xiàn)上層確定的調度計劃。因此，采用按指數增長規(guī)律動態(tài)變化的罰系數取值方案，迭代初期全局搜索能力強，而在迭代后期下層各代理商的調度偏差快速下降，這有利于保證上層調度計劃的落實。結論：大量電動汽車廣泛應用后如果放任其無序充電則會給電力系統(tǒng)的安全與經濟運行帶來威脅。在此背景下，提出了基于雙層優(yōu)化的電動汽車充放電 調度模型。對上下層問題分別采用 AMPL/IPOPT 和AMPL/CPLEX 進行迭代求解，通過這兩個高效求解器的交互作用，發(fā)揮了原始-對偶內點法和分支定界法各自的優(yōu)勢。所述模型與方法可對電動汽車充放電過程進行優(yōu)化管理，從而實現(xiàn)平滑系統(tǒng)負荷曲線的目標。

來源出版物：電力系統(tǒng)自動化, 2012, 36(11): 30-37

入選年份：2016

基于電池荷電狀態(tài)和可變?yōu)V波時間常數的儲能 控制方法

張野，陸志剛，郭力，等

摘要：目的：可再生能源發(fā)電技術（如光伏發(fā)電和風力發(fā)電）以其無污染、可再生、分布廣等優(yōu)點，受到了越來越多的關注。然而可再生能源發(fā)電具有波動性大、隨機性強的特點。因此，就地配置一定容量的儲能系統(tǒng)，可以有效抑制可再生能源發(fā)電輸出功率的波動，提高電網接納可再生能源發(fā)電的能力。當采用電池儲能對可再生能源出力進行抑制時，若不考慮電池的荷電狀態(tài)，這樣一方面會因為過充/過放影響電池的使用壽命，另一方面會導致注入電網的功率出現(xiàn)劇烈波動，影響電網穩(wěn)定性。方法：針對可再生能源輸出功率波動性大且隨機性強的特點，在計及儲能電池使用壽命等約束條件的基礎上，提出了一種基于實測電池荷電狀態(tài)的可變?yōu)V波時間常數儲能控制方法。該方法首先確定電池正常工作時電池荷電狀態(tài)的上、下限值；接著，根據電池的荷電狀態(tài)值確定儲能系統(tǒng)的控制模式即正常工作、限制充電狀態(tài)和限制放電狀態(tài)；最后，該方法在基本濾波控制的基礎上加入荷電狀態(tài)反饋環(huán)節(jié)，通過實時調節(jié)儲能系統(tǒng)的輸出功率，對可再生能源輸出功率中某一特定頻段的波動成分進行補償，同時根據電池的荷電狀態(tài)值，對濾波時間常數進行調節(jié)，從而使電池的荷電狀態(tài)值穩(wěn)定在一定的范圍內，避免了電池的過充/過放。濾波時間常數的大小與整體的控制效果、儲能系統(tǒng)容量、可再生能源輸出功率波動頻率、蓄電池響應速度和監(jiān)控系統(tǒng)通訊延遲等因素有關。風電輸出功率波動劇烈，高頻的功率波動所占比例較高，因此濾波時間常數通常要取較小值；光伏輸出功率波動緩慢，中低頻功率波動所占比例較高，因此濾波時間常數通常取較大值。結論：針對實際光伏系統(tǒng)輸出功率曲線和儲能系統(tǒng)的特性，提出了光伏輸出功率緩慢波動的抑制方法。PSCAD 仿真結果表明，所述方法可以在避免電池過充/過放的同時，對光伏的輸出功率進行整體上的平滑，既降低了中午時光伏處出力的峰值，又使其在傍晚負荷高峰時能提供一定的電力，起到了削峰填谷的作用。

來源出版物：電力系統(tǒng)自動化, 2012, 36(6): 34-38

入選年份：2016

充電站內電動汽車有序充電策略

徐智威，胡澤春，宋永華，等

摘要：目的：隨著電動汽車的普及，大規(guī)模電動汽車接入電網充電將對電力系統(tǒng)的規(guī)劃與運行產生不可忽視的影響，其中重要影響之一在于大規(guī)模電動汽車充電將給電力系統(tǒng)帶來新一輪的負荷增長，尤其是電動汽車在用電高峰期充電將進一步加劇電網負荷峰谷差，可能導致配電網變壓器和線路過載、電壓跌落、網損過高等一系列問題。研究電動汽車主要充電場所“充電站”（包括安裝有多個充電樁和充電監(jiān)控系統(tǒng)的停車場）的有序充電，對于有效降低電網運行風險、提高電網運行效益與可靠性具有重要意義。方法：以充電站運行經濟效益最大化為目標，以充電站變壓器運行不過載以及最大限度滿足電動汽車充電需求為約束條件，建立了電動汽車充電站有序充電控制的數學優(yōu)化模型。該數學優(yōu)化模型為線性整數規(guī)劃模型，可通過調用CPLEX 優(yōu)化工具包進行求解。該模型在充電站每次進入新的車輛時進行重新求解站內所有電動汽車每個時段的充電功率，當模型求解無解時，則說明充電站受變壓器容量限制無法滿足新進入車輛的充電需求，所提控制策略將自動計算充電站能夠滿足該新進入用戶的最大充電需求量并提示用戶，由用戶自主決策是否繼續(xù)充電或放棄充電。結果：以一個小區(qū)為例進行算例分析，該小區(qū)配電變壓器下同時接有居民常規(guī)用電負荷和80 個電動汽車充電樁負荷，電動汽車充電電價采用北京市工業(yè)分時電價。為模擬電動汽車充電需求，采用蒙特卡洛模擬法隨機抽取100 輛電動汽車用戶在早上以及傍晚下班回家2 個時間段的隨機充電需求。同時，為了驗證所提有序充電的控制效果，先計算無序充電情況下充電站運營情況和變壓器負載情況，并將運算結果與有序充電情形進行比較。在無序充電情形下，只要充電站有空余車位，即可為新進入的電動汽車提供持續(xù)充電服務，直到用戶離開為止，若在此之前電動汽車電池已經充滿，也應停止充電。通過400次模擬仿真，可計算在有序充電和無序充電2 種情形下的期望收益并通過疊加居民常規(guī)用戶負荷和電動汽車充電負荷得到2 種情形下的期望日負荷曲線，仿真結果顯示在有序充電模式下，充電站的運營收益大約為在無序充電模式下的3 倍，有序充電方法的引入能夠使得充電站的運行經濟效益大大提高。其次，在2 種充電模式下，充電站日放棄服務客戶的比例和降低充電需求所占的比例都維持在很低的水平，這說明充電站能在具有較高經濟效益的同時，基本滿足用戶的充電需求。在計算時間方面，有序充電模式下，每計算一個時間段的控制策略平均時長僅為1 s 左右，計算速度快，適用于對大型充電站內電動汽車進行實時有序充電控制。比較2 種充電模式下的典型日負荷曲線，發(fā)現(xiàn)在無序充電模式下，在負荷晚高峰時，大量的電動汽車接入充電，使得晚高峰進一步升高，加劇了峰谷差。而在有序充電模式下，盡管晚高峰并未進一步升高，但在夜間谷電期，由于購電價便宜，充電站為獲取較大經濟效益，在這段時間集中大量電動汽車充電，導致在夜間電網局部出現(xiàn)了一個用電高峰。結論：根據充電站實時運行狀態(tài)，充分考慮進入充電站用戶需求，以充電站運行經濟效益最大化為目標，建立充電站充電數學優(yōu)化模型，實現(xiàn)了充電站內電動汽車協(xié)調充電控制。通過仿真發(fā)現(xiàn)所提控制方法能顯著提高充電站收益，但所提控制策略在單一的分時電價機制下可能導致大量電動汽車在夜間低電價時段集中充電，使得局部電網出現(xiàn)另一個負荷高峰。進一步的研究方向主要包括，（1）多目標的有序充電控制及充電站間協(xié)調有序充電控制，以有效降低電動汽車充電對電網的影響。（2）在有序充電模型中考慮改變充電狀態(tài)對電池壽命的影響。

來源出版物：電力系統(tǒng)自動化, 2012, 36(11): 38-43

入選年份：2016

考慮污染氣體排放的熱電聯(lián)供型微電網多目標 運行優(yōu)化

顧偉，吳志，王銳

摘要：目的：熱電聯(lián)供型（combined heat and power，CHP）微電網具有高效、節(jié)能、環(huán)保等特點，具有廣泛的應用前景。CHP 微電網是一個復雜多樣的能量系統(tǒng)，用戶可根據熱電需求特性、運行目標等多方面確定微電網結構及設備容量，具有很大的靈活性。目前，國內對微電網的研究主要集中在經濟調度上，未考慮微電網中污染氣體排放的影響。建立以運行費用、CO 排放量和NOx 排放量為多目標的優(yōu)化模型，提出綜合考慮發(fā)電效率、制熱效率和污染排放的微型燃氣輪機（micro gas turbine，MT）運行模型；此外還考慮熱電負荷的隨機性，建立含隨機變量的多目標機會約束規(guī)劃模型，采用隨機模擬技術處理機會約束規(guī)劃模型，最后針對提出的多目標機會約束目標向量集的確定方法，提出采用局部和全局記憶體的改進粒子群優(yōu)化算法（particle swarm optimization，PSO），以適應的優(yōu)化模型。方法：建立由光伏電池、蓄電池、微型燃氣輪機，余熱鍋爐、蓄熱槽和熱電負荷組成的CHP 微電網系統(tǒng)的經濟運行模型，以運行費用、CO 排放量和NOx排放量作為優(yōu)化目標，綜合考慮系統(tǒng)能量平衡約束以及各微源的運行約束?？紤]光伏和負荷的隨機性，利用CCP 方法以概率的形式描述相關約束，使得能夠在一定的置信水平下成立。為了求解機會約束下的優(yōu)化模型，引入隨機模擬技術對隨機變量進行抽樣，采用加權歐式距離法確定多目標情況下的目標向量集，并檢驗機會約束是否成立。鑒于所建模型的復雜性，采用基于pareto 最優(yōu)解的粒子群多目標優(yōu)化算法。對于每個粒子，利用隨機模擬技術檢驗粒子是否滿足機會約束以及每個粒子的適應值，并利用加權歐式距離法確定該粒子當前的pareto 最優(yōu)解集。結果：根據熱負荷種類的不同，分別計算在醫(yī)院和學校2 種不同工況A、B 下的運行優(yōu)化結果。（1）在醫(yī)院工況A 下，一天的熱電負荷波動較小，pareto 最優(yōu)解集中有75 個非劣解。結果中運行費用、CO 排放量以及NOx排放量的取值范圍分別為1653～1685 g，170～4047 g，330～342 g。費用最小時，MT 共在18 個時段正常運行，其余6 個時段停止工作；以CO 最小為目標時，在滿足熱能需求的情況下，微型燃氣輪機避免以低功率運行；以NOx排放量最小為目標時，在滿足熱能需求的前提下，MT無需一直保持最大功率，可在低功率區(qū)運行。（2）學校工況B的熱電需求晝夜變化大，pareto 最優(yōu)解集中共有100 個非劣解。結果中運行費用的范圍為1605～1639 g，CO 排放量范圍為170～4417 g，NOx排放量范圍為328～ 338 g。與工況A 相比，工況B 的最小費用有所減少，并且運行費用區(qū)間也較小。這是由于工況B 的負荷主要集中于白天，光伏電池產生的電能大部分用來滿足電力負荷，額外電能能夠被蓄電池吸收，然后在其他時段供給電力負荷。結論：考慮了含有隨機特性的可再生能源的熱電聯(lián)供型微電網的多目標優(yōu)化問題，建立了各微源的具體模型。建立了以運行費用、CO 排放量和NOx排放量為多目標的機會約束規(guī)劃模型，并采用基于隨機模擬、pareto 最優(yōu)解的改進粒子群多目標優(yōu)化算法求解。實例分析結果表明，優(yōu)化微型燃氣輪機的運行計劃可明顯減少微電網污染氣體的排放量，而合理的微源配置對微電網的經濟運行具有重要影響。研究成果可應用于微電網智能管理系統(tǒng)，進行日前經濟調度，為微電網運行提供建議。

來源出版物：電力系統(tǒng)自動化, 2012, 36(14): 177-185

入選年份：2016

計及需求響應的含風電場電力系統(tǒng)發(fā)電 與碳排放權聯(lián)合優(yōu)化調度

劉曉，艾欣，彭謙

摘要：目的：為解決能源和環(huán)境問題，風能被大規(guī)模開發(fā)并接入電網，電網調度面臨兩個重要問題。一方面，在目前風電大規(guī)模接入的情況下，僅依靠發(fā)電側調度已難以滿足快速增長的風電并網需求，電網的風電消納能力受到限制；另一方面，碳排放管制和交易將對傳統(tǒng)經濟調度模式產生根本影響，發(fā)電計劃將不得不同時考慮碳排放權在機組之間的優(yōu)化分配，同時碳排放具有了貨幣價值，使其成為一類可調度資源，電網調度要實現(xiàn)發(fā)電成本與碳排放的協(xié)調。在以往研究中，很少關注電與碳之間的協(xié)調，決策結果容易偏于單一方面的優(yōu)化；或者并未考慮到網絡安全約束下的機組組合問題，解法難以應用到大規(guī)模系統(tǒng)中。本文將需求響應作為一種零碳排放的可調度資源，建立了多目標的安全約束機組組合模型，利用混合整數線性規(guī)劃方法：進行求解，詳細研究了大規(guī)模風電并網和碳排放交易背景下，新能源電力系統(tǒng)發(fā)電與碳排放權聯(lián)合優(yōu)化調度這一模式，以及其建模與解法問題。方法：首先建立聯(lián)合優(yōu)化調度模型的目標函數，采用多目標的安全約束機組組合模型，將需求響應視作可調度資源，優(yōu)先安排風力發(fā)電，目標函數同時考慮機組發(fā)電成本、啟停成本和需求響應調用成本，以及碳排放成本最小；其次對約束條件進行建模，約束條件包括負荷平衡約束、旋轉備用約束，火電機組的容量約束、最小開停機時間約束、機組爬坡速度約束，需求響應資源的容量約束、連續(xù)調用時間和不調用時間約束，以及碳排放上限約束，同時采用直流潮流模型描述線路容量約束；最后對機組運行成本和碳排放進行分段線性化，對機組啟停成本進行離散化，并引入轉移因子將線路潮流表示為各節(jié)點注入功率的靈敏度形式，最終將目標函數及約束條件全部轉化為線性規(guī)劃可以求解的模型，利用混合整數線性規(guī)劃方法進行求解。結果：利用IEEE 30 節(jié)點和118 節(jié)點算例系統(tǒng)進行驗證。算例分析表明，本文提出的聯(lián)合調度模型適用于較大規(guī)模的系統(tǒng)，能夠顯著減少碳排放，有利于實現(xiàn)碳排放權的優(yōu)化分配。隨著碳排放管制強度的不斷加大，總成本在不斷增加，說明減排和經濟目標之間只能取得折中解。需求響應為調度提供了寶貴的零碳資源，也顯著提高了風電消納能力，具有顯著的節(jié)能減排和經濟效益。同時，線路輸電能力約束對碳排放有直接影響，但斷面約束對碳排放的影響結果因斷面內機組的排放特性而異。結論：隨著碳排放問題日益嚴峻，節(jié)能減排形勢下優(yōu)化調度問題受到廣泛關注，本文提出了發(fā)電與碳排放權聯(lián)合調度模型和基于混合整數線性規(guī)劃模型的解法。算例分析表明，聯(lián)合調度能夠取得兼顧排放和經濟目標的決策結果，解法適用于較大規(guī)模系統(tǒng)，具有一定的實用價值。節(jié)能減排還要充分考慮需求響應的作用。研究表明，引入需求響應資源可以明顯減少系統(tǒng)燃料成本和碳排放，系統(tǒng)運行的經濟目標和碳排放目標得到進一步優(yōu)化。而且當風電場接入后，調用需求響應資源還可顯著提高系統(tǒng)的風電消納能力，充分發(fā)揮風電的節(jié)能減排效益。

來源出版物：電網技術, 2012, 36(1): 213-218

入選年份：2017

并網光伏電站的發(fā)電可靠性評估

汪海瑛，白曉民，馬綱

摘要：目的：光伏發(fā)電系統(tǒng)能量的來源是太陽光輻照能，這是一種間歇的、隨機的自然能源。大規(guī)模接入這種能源給時刻要求能量平衡的電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行帶來很大的挑戰(zhàn)。發(fā)電可靠性是對并網發(fā)電機組可按標準滿足電力系統(tǒng)需求能力的度量。對并入可再生能源的電網進行可靠性評估，是對含有不穩(wěn)定能源供給系統(tǒng)保持穩(wěn)定可靠運行能力的度量。基于此目的，采用序貫蒙特卡洛方法，綜合考慮光照強度、環(huán)境溫度和光伏電池功率轉換特性等影響光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出特性的主要因素進行可靠性建模，并在此基礎上對接入光伏的系統(tǒng)發(fā)電充裕度進行評估。方法：首先分析了影響光伏電站功率輸出特性的主要因素，包括到達地面或者說光伏組件的輻照度（也稱為輻射通量密度）、環(huán)境溫度及電池能量轉換特性，在此基礎上對光伏電站進行可靠性建模。然后將此模型應用于專用的可靠性測試系統(tǒng)RBTS 中，應用序貫蒙特卡洛方向在matlab 中編制程序對加入光伏后的系統(tǒng)可靠性進行評估。所考察光伏電站分別處于我國太陽能資源比較豐富的I 類和II 類地區(qū)，其每年月平均晴空指數分別為0.496 與0.431，研究使用的主要可靠性指標有缺電時間期望（loss of load expectation，LOLE）和缺電頻率（loss of load frequency，LOLF）。利用第一步得到的可靠性指標，分別對不同容量發(fā)電機組的峰荷承載能力參數進行評估，得到理論上光伏電站可以替代的傳統(tǒng)發(fā)電機組容量。結果：（1）根據系統(tǒng)采用樣例計算結果，無論是太陽能資源較好的I 類地區(qū)，還是次之的II 類地區(qū)，光伏的加入都不會帶來LOLF 指標的顯著改善，即使在光伏的穿透率水平（此處定義為光伏裝機容量和系統(tǒng)峰荷的比值）近似達到40%的情況下。出現(xiàn)這種情況的原因主要在于測試系統(tǒng)所采用的負荷持續(xù)曲線與光伏的運行特性不匹配。（2）對負荷曲線進行修正后再進行評估，隨著光伏容量的增大，LOLF 指標有了顯著改善。這種結果證明，當負荷變動特征與光伏運行特性一致后，可對光伏改善系統(tǒng)充裕度的能力有很大提升。（3）由于光伏發(fā)電的間歇性，很難帶來LOLF 的顯著提高，但新加入的發(fā)電容量總是可以不同程度地緩解系統(tǒng)缺電情況，增加系統(tǒng)裕度，從而從總體上減少系統(tǒng)停電的持續(xù)時間。結論：光伏有別于風能及傳統(tǒng)可再生能源的發(fā)電特性，在對其進行發(fā)電可靠性評估時，如果選用的負荷曲線變化特征與它的運行特性不匹配，會對其可靠性收益結果產生很大影響，從而對它為系統(tǒng)的貢獻做出偏離實際的評價。與風能一樣，作為一種間歇性的可再生能源發(fā)電技術，在以LOLF 和LOLE 作為評估光伏峰荷承載能力的準則時，得到的結果差距非常明顯。

來源出版物：電網技術, 2012, 36(10): 1-5

入選年份：2016

大電網安全分析、預警及控制系統(tǒng)的研發(fā)

湯涌，王英濤，田芳，等

摘要：目的：對于大面積電網事故，需要從全局角度進行分析、預警和控制。在應用功能層面，在電網處于穩(wěn)態(tài)時，需要評估系統(tǒng)故障后可能出現(xiàn)的中長期穩(wěn)定問題；在電網故障后，需要定位薄弱斷面、機組并提供預防性控制措施；在電網處于緊急、失穩(wěn)狀態(tài)下，對于低頻振蕩、電壓穩(wěn)定等問題，需要提供實時決策控制功能。在量測信息層面，反映電網安全穩(wěn)定的量測數據、應用信息有待梳理、規(guī)范，為安全穩(wěn)定應用系統(tǒng)提供統(tǒng)一、實時接口。需要建立統(tǒng)一、協(xié)調的電網安全穩(wěn)定分析及控制框架體系，整合各種安全分析技術，研發(fā)快速分析功能，構建高度協(xié)調、良好互動性的應用系統(tǒng)，加強穩(wěn)定控制的協(xié)調性等方面，提高電網快速分析、控制故障的能力，保證電網從各種不安全的狀態(tài)轉移到安全狀態(tài)。方法：在系統(tǒng)總結大電網安全穩(wěn)定控制規(guī)律的基礎上，從體系架構、系統(tǒng)功能、數據服務等方面，完成系統(tǒng)的設計、開發(fā)工作。在體系架構上，建立基于狀態(tài)機的電網安全穩(wěn)定全過程描述模型，基于該模型，研究各種穩(wěn)定分析技術相互配合的方案。在電網處于靜態(tài)時，通過涵蓋電力系統(tǒng)機電暫態(tài)、中長期動態(tài)過程的全過程安全評估技術，對電網進行分析、調節(jié)控制；在電網處于警戒狀態(tài)時，采取基于知識發(fā)現(xiàn)的專家系統(tǒng)以及基于超實時仿真的運行方式推演系統(tǒng)，進行快速啟發(fā)式分析，定位薄弱環(huán)節(jié)并進行預防控制；在電網處于緊急狀態(tài)下，采取基于WAMS 的預警技術，對電網安全進行分析、緊急控制，抑制低頻振蕩，改善電壓無功分布，調節(jié)斷面潮流，避免系統(tǒng)故障擴大；在電網處于失穩(wěn)狀態(tài)時，將常規(guī)穩(wěn)定控制和WAMS 技術結合起來，采取具有全局性、預測性的協(xié)調控制措施，實施協(xié)調解列、減載、切機等措施，避免電網無序崩潰；在電網處于大停電狀態(tài)，提供系統(tǒng)的恢復控制策略。在系統(tǒng)功能上，采取分散、協(xié)調的設計思想，建立系統(tǒng)間統(tǒng)一的信息接口及工作流程，實現(xiàn)各系統(tǒng)間的協(xié)同工作。主要應用系統(tǒng)包括：（1）電網全過程安全評估系統(tǒng)。將靜態(tài)安全分析、機電暫態(tài)仿真、小擾動分析、中長期仿真程序結合起來，對電網靜態(tài)穩(wěn)定、功角穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定、中長期動態(tài)等各種過程進行綜合分析、評估，提出穩(wěn)定控制措施。（2）運行方式專家系統(tǒng)?；谪S富電力系統(tǒng)分析知識及數據挖掘原理，抓住電網關鍵特征，提出控制決策集，提供給沙盤推演系統(tǒng)進行分析。（3）沙盤推演系統(tǒng)。通過多維可視化技術，構建專家與系統(tǒng)良好互動工具，基于超實時仿真技術，對專家系統(tǒng)的控制決策集進行快速評估，確定合理的運行方式。（4）廣域分析及控制系統(tǒng)?；趶V域量測系統(tǒng)，跟蹤分析電網各類擾動過程，對連鎖反應進行快速預警，提供低頻振蕩、失步解列的控制功能。在數據服務上，對調度自動化系統(tǒng)量測數據、應用數據進行整合，以總線方式，為各種應用功能提供服務。量測數據總線集 成EMS/SCADA 系統(tǒng)的靜態(tài)數據、WAMS 系統(tǒng)的同步 相量、繼電保護系統(tǒng)的暫態(tài)錄波；應用數據總線集成EMS/SCADA 的調度計劃、負荷曲線等應用信息。通信規(guī)約包括實時數據交換協(xié)議（DL 476-92、GB 104 協(xié)議、IEEE C37.118 等通信協(xié)議）。結果：實現(xiàn)調度自動化系統(tǒng)的WAMS、SCADA 數據與全過程安全評估系統(tǒng)、廣域分析及控制系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、沙盤推演系統(tǒng)的集成。以三華電網為研究目標，在實時仿真裝置上構建“數字電力系統(tǒng)”，仿真各種電網故障，通過數字、模擬接口，以與實際電網同樣的周期，發(fā)出WAMS/SCADA 實時量測數據，并接收應用系統(tǒng)的控制命令進行閉環(huán)仿真。通過實時仿真測試，大電網安全分析、預警及控制系統(tǒng)能夠對大電網靜態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)各種過程進行全過程安全分析、預警和控制，保證大電網安全穩(wěn)定。全過程安全評估系統(tǒng)，以15 min 的計算周期，完成靜態(tài)、暫態(tài)、中長期過程安全評估，實現(xiàn)中長期電壓穩(wěn)定在線評估，分析負荷發(fā)電變化對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。專家系統(tǒng)根據電網負荷水平、運行裕度、網架強度、有功/無功備用、運行電壓等運行狀態(tài)，生成電網薄弱環(huán)節(jié)的評估結果，提供可行的運行方式及控制策略集合，供沙盤推演系統(tǒng)推演運行方式。沙盤推演系統(tǒng)根據專家系統(tǒng)提供的控制決策集，進行仿真推演，形成切機、切負荷、切線路等穩(wěn)定控制措施。廣域分析及控制系統(tǒng)實現(xiàn)了三華電網主干網（500 kV 及以上電壓等級）及主力電廠的動態(tài)可觀，快速分析電網穩(wěn)定，預測系統(tǒng)失穩(wěn)，并進行協(xié)調控制。以二灘電廠低頻振蕩為例，基于PMU 實時數據，快速分析機組振蕩模式、振蕩能量分布，定位引起振蕩的機組集合，通過機組出力快速調節(jié)，保證系統(tǒng)恢復穩(wěn)定。結論：在對大電網安全穩(wěn)定控制規(guī)律系統(tǒng)總結基礎上，研究提出統(tǒng)一、協(xié)調的大電網安全穩(wěn)定在線分析、預警及控制的框架體系，開發(fā)了全過程安全評估、專家系統(tǒng)、沙盤推演、廣域分析及控制等關鍵技術，形成電網安全穩(wěn)定在線應用系統(tǒng)，能夠對電網安全穩(wěn)定全過程進行綜合分析、預警、控制，該系統(tǒng)的研究和應用極大提高大電網安全穩(wěn)定控制水平。

來源出版物：電網技術, 2012, 36(7): 1-11

入選年份：2016

平抑風電功率的電池儲能系統(tǒng)控制策略

李蓓，郭劍波

摘要：目的：目前影響電網接納風電的主要因素是風電大規(guī)模并網運行后對電力系統(tǒng)調峰能力的影響，尤其是我國風電主要開發(fā)區(qū)域的西北、華北、東北地區(qū)，在冬季時節(jié)大部分火電機組都要承擔供熱任務，系統(tǒng)調峰容量有限，而風電在冬季正處于大發(fā)時段，從而造成在某些特殊運行方式下出現(xiàn)棄風情況。國外已有多項關于風光儲聯(lián)合系統(tǒng)的示范應用，但其研究角度多側重于風電或光伏系統(tǒng)，而電池系統(tǒng)側的控制與分析則相對較簡單。利用大規(guī)模儲能系統(tǒng)功率雙向流動的特點，結合風電功率預測技術，通過協(xié)調控制對風電輸出功率進行部分“削峰填谷”，將風電出力限制在給定的范圍內，極大改善風電的并網特性，提高風電供電可靠性。國內關于風儲聯(lián)合應用的研究雖然剛剛起步，但近年來也有很多關于儲能系統(tǒng)平滑風電輸出方面的研究成果公布。方法：全釩電池儲能系統(tǒng)（vanadium redox flow battery energy storage system，VRB-ESS）具有可頻繁響應充放電切換以及循環(huán)壽命長等運行特性，適用于輔助具有間歇性和波動性的風力發(fā)電。基于全釩電池儲能系統(tǒng)在風電領域的應用，結合風電短期預測技術，針對電池儲能側的運行與控制進行詳細研究，提出平抑風電功率的電池儲能系統(tǒng)控制策略。平抑策略強調對風電輸出功率在0～24 h 內波動幅值的縮減作用。通過平抑控制將風電在0～24 h 內的波動抑制在給定包絡線內，實現(xiàn)電池系統(tǒng)對風電的“削峰填谷”，提高風電出力的可靠性。結果：依托50 MW 算例風電場進行仿真驗證，該風電場在3月份內0～24 h 功率波動大于風電場裝機容量50%以上的概率高于47%，風電輸出功率的波動性對系統(tǒng)調峰帶來較大壓力，容易導致極端情況下棄風，急需借助電池儲能系統(tǒng)將其輸出功率的大幅波動限制在給定范圍。以可接受波動范圍為裝機容量的10%為例仿真驗證該電池儲能控制策略的平抑控制作用。當可接受功率波動范圍設定為|10%|時，電池儲能系統(tǒng)抑制該風電場風電功率波動的作用比較明顯，風電場0～24 h 功率波動大于風電場裝機容量50%以及80%以上的概率分別由47%與27%降低到15%與0，且風電場功率波動率主要集中在40%以內，電池儲能系統(tǒng)“削峰填谷”作用顯著。但因為風電短期功率預測的誤差問題，導致電池儲能系統(tǒng)控制作用的體現(xiàn)受到影響，然而，雖然短期預測結果誤差較大，但由于允許波動的范圍|10%|比較嚴苛，所以仍能體現(xiàn)電池儲能系統(tǒng)的平抑控制作用。當設定的可接受波動范圍較大時，根據仿真算例可知，將由于不滿足實施電池系統(tǒng)控制操作的啟停條件，導致電池儲能系統(tǒng)始終處于熱備用狀態(tài)，從而不能體現(xiàn)電池系統(tǒng)的控制作用?？梢?，影響平抑風電波動控制策略的因素，除了風電功率的預測精度之外，還與選擇的可接受波動范圍相關，預測精度越高，可接受波動范圍越小，則越能發(fā)揮電池平抑波動、“削峰填谷”的作用。值得注意的是，波動范圍大小的選擇，將直接關系電池儲能系統(tǒng)容量的配置。結論：（1）所提的平抑風電功率波動控制策略可根據風電出力限制的要求，利用儲能裝置降低風電并網對電力系統(tǒng)調峰的壓力、減少棄風、提高風電利用率，其作用效果與短期預測精度和儲能容量有關。（2）可接受的波動范圍決定了電池儲能系統(tǒng)的調節(jié)能力，波動限制范圍越嚴苛，平抑控制效果越顯著，同時意味著所需電池儲能容量越大；而風電輸出功率可接受的波動范圍與風電接入電網的調峰能力有關。因此，需根據電源結構以及經濟性與工程可行性等因素，恰當選擇功率波動范圍。

來源出版物：電網技術, 2012, 36(8): 38-43

入選年份：2016

直流電網在中國的應用前景分析

溫家良，吳銳，彭暢，等

摘要：目的：隨著化石能源的日益枯竭和環(huán)境壓力的日益增加，中國面臨著能源結構的戰(zhàn)略性調整，傳統(tǒng)能源向可再生能源過渡勢在必行。然而風電、太陽能、海洋能等可再生能源具有間歇性、隨機性特點，大規(guī)模接入電網時對傳統(tǒng)電力裝備、電網結構及運行技術提出了新的挑戰(zhàn)。利用換流器直流端互聯(lián)構成網絡化結構電網，對廣域內可再生能源發(fā)電進行直流連接，可充分利用其互補性，提高新能源發(fā)電的利用率。同時，采用地下電纜輸電的直流輸電技術，比交流電纜占用空間小，單位輸送功率高，是城市配電網未來發(fā)展的方向。方法：首先綜述了世界各研究機構對直流電網給出的定義，介紹歐洲超級電網計劃的構想，提出應用于不同用途的直流電網拓撲結構。隨后分析可再生能源發(fā)電間歇性與不穩(wěn)定性的地域分布特點，調研中國傳統(tǒng)電力能源、可再生能源及負荷中心的分布現(xiàn)狀，提出通過建設廣域覆蓋的直流電網以有效解決可再生能源集中并網的有功波動問題，并且結合俄羅斯遠東、西伯利亞、蒙古及中亞等低價能源基地提出未來中國直流輸電網的主干結構設想。最后分析了城市配電網面臨的負荷集中增加、距離加大、輸電走廊成本大等挑戰(zhàn)，提出交流負荷區(qū)采用交流配電、直流負荷區(qū)采用直流配電的分區(qū)供電方式，同時通過DC/AC 變流器實現(xiàn)分區(qū)間的相互支持。結果：在充分分析中國電力能源分布后提出建設全國性的直流骨干輸電網的設想，不僅最大限度減小可再生能源發(fā)電的間歇性及不穩(wěn)定性問題，也將積極推動堅強智能電網的建設。提出了中國城市配電網改造方案，采用交直流混合配電網，以提供更靈活可控、安全穩(wěn)定的智能化城市能源供給方案。同時還點明了該趨勢下面臨的挑戰(zhàn)，包括直流網絡架構設計、運行調度技術、大容量直流斷路器等關鍵設備研發(fā)等。對直流電網在中國建設的可行性進行了具體分析，提出了中國直流電網主干結構設想圖，指出了直流電網建設的一些關鍵技術問題得到結論如下：（1）直流電網可以實現(xiàn)西北、沿海地區(qū)大規(guī)模可再生能源的高效、穩(wěn)定并網及遠距離輸送；（2）直流電網可以解決由國外能源基地、中國西南部水電基地、西北部火電基地向中東部負荷中心大規(guī)模遠距離輸電的問題；（3）基于VSC 的直流輸電技術使直流電網具有高可控性，將對中國堅強電網的建設起到支撐作用；（4）直流配電網可有效解決城市用地緊缺、電力供應不足問題，并可大幅提高用戶電力智能化水平；（5）中國未來直流電網將由骨干輸電網與城市直流配電網共同構成。

來源出版物：中國電機工程學報, 2012, 32(13): 7-12

入選年份：2016

智能用電中自動需求響應的特征及研究框架

盛萬興，史常凱，孫軍平，等

摘要：目的：智能用電的核心特征是實現(xiàn)電網與用戶能量流、信息流、業(yè)務流的靈活互動，需求響應作為智能用電中最能體現(xiàn)靈活互動特征的核心業(yè)務，目前正向自動需求響應的技術方向發(fā)展。從分析智能用電條件下需求響應面臨的新發(fā)展條件出發(fā)，提出自動需求響應研究框架，設計自動需求響應總體業(yè)務信息流程，以期為自動需求響應的系統(tǒng)性研究提供一定參考作用。方法：智能用電的發(fā)展與建設，為實現(xiàn)自動需求響應提供了技術條件。一是信息交互總線等技術的發(fā)展與在智能用電中的應用促進了各環(huán)節(jié)之間信息融合和業(yè)務貫通，從而在制定需求響應策略過程中可以更加及時、準確地掌握供電側調用需求側資源的需求，為系統(tǒng)側的需求響應智能決策提供了技術條件。二是隨著用電側遠程信道、本地信道以及用戶內部通信網絡的不斷完善，為需求響應決策、執(zhí)行過程中的信息收集、信息交互提供了更為及時可靠、便捷多樣的通信和交互方式。三是樓宇/家庭用能管理系統(tǒng)、智能用電交互終端、智能家居的發(fā)展，可以為用戶的需求響應執(zhí)行提供本地化的智能決策技術環(huán)境和自動化控制手段。結果：自動需求響應的主要特征是業(yè)務全過程的自動化，表現(xiàn)在信息交互標準化、決策智能化和執(zhí)行自動化等3 個方面。提出的自動需求響應研究框架包括了需求響應基本機理、基礎理論方法、供電側需求響應智能決策、用戶側需求響應智能決策控制以及需求響應仿真與評價等5 大模塊，系統(tǒng)分析了各個組成模塊主要研究任務及發(fā)揮的作用。（1）基本機理：通過對其作用機理、經濟學原理、機制適用性等基本機制的研究，為準確建立需求變化分析與預測、電力系統(tǒng)影響分析以及供電側需求響應決策等環(huán)節(jié)的數學模型提供基本原則。（2）基礎理論方法：自動需求響應業(yè)務決策執(zhí)行過程中需要大量的基礎理論方法作支撐，主要包括基本負荷計算、需求變化特性分析、負荷預測、需求響應對系統(tǒng)運行影響等4 方面。（3）供電側需求響應智能決策：以需求響應基本機制和基礎理論方法研究為基礎，以均衡社會、電網、用戶等需求響應各相關方利益為出發(fā)點，重點研究需求響應實施策略與各相關方優(yōu)化目標之間的數學模型，以及對應的動態(tài)電價費率決策模型、激勵＆懲罰決策模型和需求響應事件啟動策略模型，為制定供電側需求響應相關策略提供支持。（4）用戶側需求響應智能決策控制：研究實現(xiàn)用戶內部可控負荷資源間的自動和協(xié)調控制，重點是研究科學描述用戶側響應行為與各項優(yōu)化目標之間關系的數學模型和對應決策方法，以及配套典型控制模式。（5）需求響應仿真與評價：主要是為需求響應業(yè)務決策提供仿真技術支持，為執(zhí)行效果評價提供依據。依托上述研究框架，設計了自動需求響應總體業(yè)務信息流程，主要包括實施前期工作、事件決策規(guī)劃、事件信息交互、用戶側響應執(zhí)行以及執(zhí)行效果評價與結算等環(huán)節(jié)。結論：自動需求響應是個復雜的系統(tǒng)級問題，除去在技術層面的技術攻關、配套軟硬件研發(fā)任務外，還在配套政策、操作機制制定，現(xiàn)有電力營銷機制、負荷控制管理機制的銜接和平穩(wěn)過渡，電網與用戶信息交互標準化，以及用戶信息的隱私保護等很多方面都需要不斷的摸索和嘗試，尤其要注重相關標準和規(guī)范體系的建設，穩(wěn)妥開展試點示范建設，逐步探索適合中國的自動需求響應發(fā)展與建設模式。

來源出版物：電力系統(tǒng)自動化, 2013, 37(23): 1-7

入選年份：2016

多時間尺度下基于主動配電網的分布式電源協(xié)調控制

尤毅，劉東，鐘清，等

摘要：目的：主動配電網是解決未來配電網兼容集成分布式新能源的有效技術手段，但由于間歇式新能源出力的頻繁變化對于主動配電網的協(xié)調控制帶來了很大挑戰(zhàn)。多時間尺度下的主動配電網分布式電源協(xié)調控制框架及其控制方法的提出，解決主動配電網分布式電源的協(xié)調控制難題。方法：建立適應多時間尺度的主動配電網分布式電源分層協(xié)調控制架構。首先，通過調度控制中心，基于最優(yōu)潮流算法求解出長時間尺度下主動配電網全局優(yōu)化控制策略。然后，建立主動配電網自治區(qū)域，通過主動配電網協(xié)調控制器，基于饋線功率誤差的閉環(huán)控制方法求解出短時間尺度下主動配電網區(qū)域自治控制策略。結果：長時間尺度下的全局優(yōu)化控制最大化利用綠色可再生能源，并同步降低網絡損耗，提高系統(tǒng)運行的經濟性。短時間尺度下的區(qū)域自治控制實時響應間歇式能源的出力波動，修正間歇式能源實際發(fā)電出力與預測出力的偏差，抑制饋線的總體功率波動，改善饋線總體負荷特性，增強系統(tǒng)運行的魯棒性。結論：基于主動配電網分層控制架構的分布式電源協(xié)調控制技術能實現(xiàn)分布式電源的有序并網和高效協(xié)同，其中長時間尺度下的全局優(yōu)化控制用于解決長周期的負荷以及間歇式能源大幅出力變化，實現(xiàn)電網經濟運行。而短時間尺度下的區(qū)域自治控制主要針對短周期的負荷及間歇式能源小幅度快速擾動做出自適應調節(jié)，確保電網穩(wěn)定運行。間歇式能源發(fā)電的不確定性給配電網的優(yōu)化調度運行帶來了極大挑戰(zhàn)，主動配電網是實現(xiàn)未來配電網集成間歇式新能源的有效技術手段。重點研究了正常態(tài)下主動配電網的多時間尺度分布式電源協(xié)調控制框架，包括長時間尺度下的主動配電網全局優(yōu)化控制和短時間尺度下的主動配電網區(qū)域自治控制。在此基礎上，提出了基于最優(yōu)潮流的主動配電網全局優(yōu)化算法和基于功率控制誤差的主動配電網區(qū)域自治控制算法。算例仿真結果驗證了多時間尺度下的主動配電網協(xié)調控制技術的自趨優(yōu)特性以及其用于主動配電網實時調度的有效性。

來源出版物：電力系統(tǒng)自動化, 2014, 38(9): 192-198

入選年份：2016

城市能源互聯(lián)網功能體系及應用方案設計

黃仁樂，蒲天驕，劉克文，等

摘要：目的：為解決化石燃料的逐漸枯竭及其造成的環(huán)境污染問題，大力發(fā)展太陽能、風能和地熱能等分布式可再生能源，以新能源技術和信息技術深入結合為特征的一種新的城市能源利用體系正在形成，需要從能源供給/消費形式、承載能源輸送的主要載體、管理決策與公共服務等幾個方面設計城市能源互聯(lián)網功能體系，為未來城市能源互聯(lián)網規(guī)劃建設提供指導。方法：城市能源互聯(lián)網更為關注能源的配給和綜合利用，將其劃分為能源生產與消費層、能源傳輸層、綜合能源管理大數據平臺、應用層。（1）能源生產與消費層，未來用戶既是能源的生產者，又是能源消費者，負荷更具柔性，具備調節(jié)能力；在這層構成能源生產和消費單元，具有局部自治能力。（2）能源傳輸層，主動配電網將是能源傳輸配送的主要載體，承擔能源路由的職責，其具有靈活的拓撲結構、潮流可控、設備利用率高。（3）綜合能源管理大數據平臺，實現(xiàn)多源數據的匯集，支持能源生產、傳輸、消費等全過程的數據存儲、分析、挖掘和管理。（4）應用層，為能源全壽命周期提供優(yōu)化控制決策服務，為能源互聯(lián)網的參與主體提供互動服務、為社會提供公共服務?；谝陨? 層架構的能源互聯(lián)網模型，充分利用地區(qū)豐富的新能源資源，從能源生產與消費、能源配送網絡、能源管理與公共服務、能源互聯(lián)網建設與運營模式4 個層面進行城市能源互聯(lián)網應用方案設計。能源生產與消費層面，規(guī)范分布式能源接入，調配用戶側可控資源，參與區(qū)域能源優(yōu)化；能源配送層面，建設拓撲結構靈活、潮流可控的主動配電網；能源應用層面，建設基于大數據平臺的能源管理服務中心，同時在能源互聯(lián)網建設與運營模式層面就政策法規(guī)、產業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式進行探索。結果：以北京延慶智能電網創(chuàng)新示范區(qū)為分析案例，功能體系設計如下：示范擬選擇在3 個地區(qū)從4 個層面進行5 個項目建設，3 個地區(qū)分別為八達嶺經濟開發(fā)區(qū)、延慶鎮(zhèn)北京環(huán)球新意百貨大樓、延慶井莊鎮(zhèn)柳溝村；4 個層面分別為能源生產消費層面、能源網絡傳輸配送層面、能源管理優(yōu)化及公共服務層面、能源互聯(lián)網建設運營商業(yè)模式層面；5 個項目分別為多源協(xié)同的主動配電網、低壓直流用電網絡、柔性負荷主動響應、新農村多能源綜合優(yōu)化利用和能源管理與公共服務中心。前4 個項目構成了整個能源互聯(lián)網體系的核心載體，最后一個項目進行全局的能源優(yōu)化分析與決策，構成能源互聯(lián)網的智能中樞。結論：構建了城市能源互聯(lián)網的應用框架模型，能源傳輸層主要是通過對現(xiàn)有配電網的升級改造，建成主動配電網，能夠大幅提高地區(qū)能量傳輸網絡優(yōu)化配置能力，支持示范區(qū)高滲透率分布式能源的靈活接入和消納，實現(xiàn)多種能源協(xié)同優(yōu)化，提高區(qū)域能源安全、高效的利用。通過建設基于能源綜合大數據管理平臺的能源管理中心，匯集能源與社會生產的多元數據，提供能源數據分析優(yōu)化的基礎平臺，支持能源的協(xié)同優(yōu)化控制，進行能量的分層分級平衡，實現(xiàn)分布式新能源的“區(qū)域自治，全局優(yōu)化”；構建公共服務中心，提供面向電網、企業(yè)、社區(qū)、家庭、政府等不同的群體的能源公共服務。通過對商業(yè)運營模式技術層面的探討，探索面向能源互聯(lián)網的多方參與、利益共贏的漸進式合作建設與運營模式。

來源出版物：電力系統(tǒng)自動化, 2015, 39(9): 26-33

入選年份：2016