找到 11 条结果 · IEEE Transactions on Power Systems
考虑决策依赖不确定性的野火风险下配电网规划
Decision-Dependent Uncertainty-Aware Distribution System Planning Under Wildfire Risk
Felipe Piancó · Alexandre Moreira · Bruno Fanzeres · Ruiwei Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
电力系统与野火之间的相互作用可能带来严重安全风险与经济损失。在高发野火区域,配电网络在极端天气下可能引发火灾,其运行决策会影响线路故障概率。传统外生型不确定性建模难以刻画此类动态影响,本文提出一种基于决策依赖不确定性(DDU)的配电网投资规划方法,将功率潮流水平和线路加固决策对故障概率的内生性影响纳入分布鲁棒优化框架。模型通过两阶段优化确定最优升级方案(包括新建线路、加固现有线路及部署开关设备),并评估最坏情况下的运行成本。迭代算法用于求解该问题,算例表明所提方法能显著提升电网应对野火风险的韧性...
解读: 该决策依赖不确定性配电网规划技术对阳光电源储能系统及微网解决方案具有重要应用价值。在野火等极端气候高发区域(如美国加州、澳洲),PowerTitan大型储能系统可作为关键韧性资源:通过分布鲁棒优化框架指导储能选址与容量配置,在线路故障时提供孤岛供电支撑;ST系列储能变流器的构网型GFM控制可在主网断...
释放区域间惯性灵活性:一种考虑不确定性的HVDC互联系统增强型紧急频率响应方案
Unlock the Inter-Area Inertia Flexibility: An Enhanced Emergency Frequency Response Scheme for HVDC-Interconnected Systems with Uncertainty
Sufan Jiang · Qinran Hu · Tao Qian · Yan Wen · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
随着波动性可再生能源渗透率的提升,电力系统惯性不足对高压直流输电(HVDC)互联系统的频率稳定性构成严峻挑战。为此,本文提出一种增强型紧急频率响应(EEFR)方案,通过利用HVDC的灵活性激励跨区域频率响应资源,并设计了区域间惯性市场机制。该方案面向低概率极端事件提升系统韧性,利用直流换流器瞬时调节电磁功率以补偿突发功率失衡,实现区域间惯性的系统化分配。首次将EEFR嵌入机会约束机组组合(CCUC)模型,通过证明凸性并推导对偶形式获得Benders可行性割平面。为兼顾隐私保护与分布式求解,设计改...
解读: 该HVDC互联系统紧急频率响应技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统,可借鉴其机会约束机组组合模型优化储能参与频率响应的调度策略,通过ADMM分布式算法实现多站点协同控制;对于构网型GFM储能变流器,可参考其区域间惯性灵活性调配机制,增强虚拟同步机VSG的...
基于物理信息图学习的大规模机组组合问题求解
Solve Large-scale Unit Commitment Problems by Physics-informed Graph Learning
Jingtao Qin · Nanpeng Yu · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月
机组组合(UC)问题通常建模为混合整数规划(MIP),并通过分支定界(B&B)算法求解。近年来,图神经网络(GNN)通过学习“下潜”与“分支”策略来增强现代MIP求解器的性能。然而,现有GNN模型多基于数学表达构建,在处理大规模UC问题时计算代价较高。本文提出一种物理信息引导的分层图卷积网络(PI-GCN),用于神经下潜,利用电力系统各组件的物理特征寻找高质量变量赋值;同时采用基于MIP模型的图卷积网络(MB-GCN)进行神经分支。将二者嵌入现代MIP求解器,构建面向大规模UC问题的新型神经求解...
解读: 该物理信息图学习求解大规模机组组合技术对阳光电源储能系统和微网调度具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中,可优化多储能单元的充放电调度策略,显著降低综合运行成本;在iSolarCloud云平台的智能运维模块,可实现光储充一体化场景下的实时优化调度,通过PI-GCN快速求解含数百台SG...
考虑风电场尾流效应的电力系统频率稳定性概率分析
Probabilistic Analysis of Power System Frequency Stability Considering Wake Effects of Wind Farms
Zhaoyuan Wang · Siqi Bu · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
摘要:目前大多数受风力发电不确定性影响的概率频率稳定性(PFS)研究忽略了风电场(WFs)内风力发电机组的异质性及其相互作用,即尾流效应(WEs),这将导致结果不准确。本文提出一种考虑风电场尾流效应的概率频率稳定性分析方法。首先,提出一种适用于概率频率稳定性分析的解析尾流效应模型。所提出的省时尾流效应模型可轻松集成到电力系统原有的频率响应模型中,并综合考虑多种地形、风向和风流时间延迟,更真实地反映风电场的尾流效应。为同时分析系统频率和区域级频率并考虑二者之间的隐含关系,设计了多输出高斯过程回归以...
解读: 该研究对阳光电源的大型风电变流器和储能系统产品具有重要参考价值。通过考虑风电场尾流效应对系统频率稳定性的影响机制,可优化ST系列储能变流器的频率响应控制策略,提升PowerTitan储能系统在风电配套应用中的调频能力。研究成果可用于完善风储联合控制算法,特别是在构网型(GFM)控制和虚拟同步机(VS...
正则化Benders分解在高性能容量扩展模型中的应用
Regularized Benders Decomposition for High Performance Capacity Expansion Models
Filippo Pecci · Jesse D. Jenkins · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
本文研究电力容量扩展模型,该模型通过最小化投资与运行成本来优化投资与退役决策。为支持规划与政策制定,模型需包含详细的运行约束、时序耦合条件、多种气象与需求情景,并考虑离散的投资决策,导致大规模混合整数优化问题,难以被通用求解器处理。为此,本文采用定制化的Benders分解方法,适用于多阶段、随机运行场景、时序政策约束及多日储能与水库水电资源的复杂模型。通过多个案例研究评估了多种水平集正则化策略以加速收敛,结果表明,选择可行域内部规划决策的正则化方案性能优越,显著提升高分辨率混合整数规划问题的计算...
解读: 该正则化Benders分解算法对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。在新能源电站容量规划中,该方法可高效求解包含ST储能变流器、SG光伏逆变器的混合整数优化问题,处理多日储能时序耦合约束和多气象场景。具体可应用于:1)PowerTitan储能系统的容量...
变惯量电力系统中用于频率控制的在线事件触发切换方法
Online Event-Triggered Switching for Frequency Control in Power Grids With Variable Inertia
Jie Feng · Wenqi Cui · Jorge Cortés · Yuanyuan Shi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
可再生能源的高比例接入导致电力系统惯量时变,进而恶化频率动态性能。通过调节电力电子接口资源的功率设定值参与一次调频是一种有效缓解手段,但在时变惯量下控制器设计面临稳定性与最优性挑战。本文将时变惯量下的频率动态建模为非线性切换系统,各模式对应不同惯量水平下的非线性转子运动方程。提出一种神经比例-积分(Neural-PI)控制器结构,可保证各模式下输入-状态指数稳定。进一步设计在线事件触发切换机制,从针对不同惯量优化的Neural-PI控制器集中动态选取最优控制器。IEEE 39节点系统的仿真验证了...
解读: 该变惯量频率控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的Neural-PI控制器与在线事件触发切换机制,可直接应用于阳光电源构网型GFM控制策略优化:在高比例新能源场景下,系统惯量随光伏SG逆变器出力波动而剧烈变化,传统固定参数VSG难以兼顾稳定...
考虑尾流效应下风电出力不确定性对电力系统小信号稳定性的概率分析
Probabilistic Analysis of Small-Signal Stability of Power Systems Affected by Wind Power Generation Uncertainties Considering Wake Effects
Zhaoyuan Wang · Siqi Bu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
目前大多数受风力发电影响的电力系统小干扰稳定性概率分析(PASS)研究都忽略了风电场(WFs)中的固有现象,即尾流效应(WE)。这将导致小干扰稳定性概率分析结果不准确。因此,本文提出了一种考虑风电场尾流效应的小干扰稳定性概率分析方法。首先,提出了一种改进的尾流效应模型,用于描述不同尾流区域风速亏损的形状转变。该模型能够更真实、准确地反映尾流效应。此外,由于所提出的改进尾流效应模型的计算结果可直接被电力系统模型使用,因此无需修改即可轻松集成到电力系统模型中,且计算时间有限,适用于小干扰稳定性概率分...
解读: 该研究对阳光电源大型风电变流器和储能系统的稳定性控制具有重要参考价值。通过考虑尾流效应的不确定性分析方法,可优化ST系列储能变流器和风电变流器的小信号稳定控制策略。研究成果可直接应用于:1)风储混合电站的GFM/GFL协调控制;2)PowerTitan储能系统的并网稳定性优化;3)大型风电场的群控策...
基于SDN的策略性微网形成以应对配电系统恢复中的通信故障
Strategic SDN-Based Microgrid Formation for Managing Communication Failures in Distribution System Restoration
Jian Zhong · Chen Chen · Zhaohong Bie · Mohammad Shahidehpour · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
电网现代化使配电网对信息网络的依赖增强,导致其在灾害下的脆弱性上升。通信网络故障严重制约了配电系统的负荷恢复能力。现有研究大多忽视了电力与通信网络协同恢复的需求。本文利用软件定义网络(SDN)的数据路由能力,提升配电通信网络中集中控制的恢复效率,并将其融入综合恢复模型。该模型根据负荷恢复的控制需求,优化有限通信资源的配置,重建调度中心与终端设备的连接,并通过配电自动化协调微网形成以恢复供电。提出一种循环优化算法,实现多阶段协同负荷恢复。在IEEE 33节点和123节点测试系统上的仿真验证了方法的...
解读: 该SDN通信架构与微网协同恢复技术对阳光电源PowerTitan储能系统和微网解决方案具有重要应用价值。针对配电网通信故障场景,可优化ST系列储能变流器的孤岛检测与黑启动策略,通过SDN动态路由重构iSolarCloud云平台与现场设备的通信链路,确保调度指令可达性。该研究的多阶段协同恢复算法可融入...
揭示针对$N-1$安全电力系统的负载篡改攻击:一种稀有事件采样方法
Uncovering Load-Altering Attacks Against $N-1$ Secure Power Grids: A Rare-Event Sampling Approach
Maldon Patrice Goodridge · Subhash Lakshminarayana · Alessandro Zocca · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
针对大量基于物联网的高功率设备(如智能电动汽车充电站)的变载攻击(LAA)可能会严重扰乱电网运行。在本研究中,我们旨在揭示可能造成严重影响的变载攻击的时空特征。这一问题颇具挑战性,因为现有的保护措施,如旨在使电力系统能够抵御单个组件故障的 $N - 1$ 安全性,在很大程度上也能使系统对负载变化具有恢复能力。因此,那些能导致网络故障的、经过精心策划注入的负载扰动可被视为“罕见事件”。为此,我们采用一种罕见事件采样方法来揭示在电力网络中时空分布的变载攻击。这种采样方法的关键优势在于能够从具有不连续...
解读: 该负载篡改攻击防护研究对阳光电源充电桩产品线具有重要安全价值。研究揭示的协调性负载攻击风险直接关联智能充电桩的并网安全性。建议在充电桩控制系统中集成异常负载检测算法,通过监测充电功率突变模式识别潜在攻击行为。可将稀有事件采样方法应用于iSolarCloud云平台,建立充电站集群的安全态势感知系统,实...
主动配电网中微电网间协作运行决策的隐私保护外包计算
Privacy-Preserving Outsourced Computation of Collaborative Operational Decisions Among Microgrids in an Active Distribution Network
Xutao Han · Zhiyi Li · Xuanyi Xiao · Ping Ju 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月
本文提出一种促进主动配电网中公用配电网络与微电网协同运行决策的方案,旨在兼顾计算时效性与微电网隐私保护。通过构建虚拟微电网模型,主动混淆原始参数并外包至配电系统运营商,在保持模型结构与稀疏性不变的前提下实现隐私保护。运营商将加密后的微电网模型与主网调度模型集成,生成协同优化决策,并通过异步解密机制返回公共耦合点解,由各微电网主控制器并行解密以修正潮流。该方法在数学上保证了协同决策的凸性、可行性与正确性,仿真结果验证了其快速性、准确性、鲁棒性与可扩展性。
解读: 该隐私保护协同优化技术对阳光电源PowerTitan储能系统及微电网解决方案具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的多站点协同调度场景,通过虚拟模型加密技术保护各微电网运行参数(如SOC、充放电策略)的商业敏感信息,同时实现配网侧与多个分布式储能站的快速协同优化。该方案的异步解密并行计算机...
基于雾计算的住宅聚合商与家庭需求响应及配电网分层协调——第二部分:数据传输架构与案例研究
Fog-Based Hierarchical Coordination of Residential Aggregators and Household Demand Response With Power Distribution Grids—Part II: Data Transmission Architecture and Case Studies
Hamid Reza Massrur · Mahmud Fotuhi-Firuzabad · Payman Dehghanian · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
第一部分提出了家庭需求响应(HDR)、住宅聚合商(RAs)与配电系统运营商(DSO)之间的分层协调方案。本文作为配套研究,提出一种新颖的三层雾计算架构,构建高效的协调框架数据传输网络。该通信架构涵盖终端设备、边缘雾节点和云服务器层,支持大规模物联网型需求响应用户的可靠数据采集。文中建模分析了时延与带宽需求,并在改进的IEEE 33节点系统上开展数值仿真。结果表明,所提架构在满足网络运行约束下,提升了RAs的收益与灵活性,降低了具备HDR能力用户的用电成本,同时增加了居民产消者的经济效益。
解读: 该雾计算分层协调架构对阳光电源户用储能与智能运维体系具有重要应用价值。可直接应用于iSolarCloud云平台的边缘计算层设计,通过雾节点实现ST系列户用储能变流器与SG系列户用逆变器的本地化需求响应决策,降低云端通信时延。文中的三层架构(终端设备-边缘雾节点-云服务器)可优化大规模户用光储系统的聚...