2019年, 第40卷, 第1期　
刊出日期：2019-01-01

  

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能源互联网 ·栏目主持 赵俊华副教授、邱靖博士·
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  计及灵活热负荷的综合能源服务商购电策略

  武赓，王昊婧，曾博，曾鸣

  电力建设. 2019, 40(1): 1-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.001

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  作为未来综合能源系统背景下的能源零售主体，综合能源服务商需要对用户不同类型的需求响应（demand response， DR）资源进行有效调控，从而应对不同类型能源市场的价格波动风险，优化市场购电策略，降低能源购置成本。首先根据未来综合能源服务商的基本运营模式，构建了用户不同类型负荷响应特性模型；其次，针对综合能源服务商在运营过程中面临的主要不确定性因素，以其在不同类型市场中能源购置成本最小为目标，构建了计及DR资源的两阶段随机市场购电决策模型。最后通过算例仿真，验证了随机模型的有效性，分析了灵活供热负荷对综合能源服务商购电策略的影响。
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  跨区域省间可再生能源增量现货市场设计与实践

  葛睿，陈龙翔，汤俊，黎灿兵，胡苗

  电力建设. 2019, 40(1): 11-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.002

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  我国可再生能源分布与负荷存在不匹配的现象，可再生能源装机容量与市场规模在地域上的逆向分布造成弃水、弃风、弃光等矛盾突出。目前我国已实现全国电网互联，为大范围内消纳可再生能源发电提供了物理条件。为充分利用全网资源，并考虑到可再生能源出力只能在短时间尺度上实现较为准确的预测，文章设计了跨区域省间可再生能源增量现货市场的交易组织体系、交易模型、交易规则和技术支持系统，采用经济杠杆和市场手段来促进受端省份消纳可再生能源的积极性，以提高可再生能源消纳能力。在此基础上，国家电力调度控制中心开展了模拟运行，实践结果表明，跨区域省间可再生能源现货市场在促进可再生能源消纳等方面取得良好的效果。
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  考虑用户舒适度的虚拟电厂热电联合调度模型

  董京营，周博，刘晋源，高红均，石玉东，刘俊勇，吕林

  电力建设. 2019, 40(1): 19-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.003

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  热电联产（combined heat and power，CHP）机组“以热定电”的运行模式极大制约了系统调峰能力，导致弃风限电形势严峻，突破CHP机组热电间刚性耦合关系成为促进风电消纳的关键。基于此，采用虚拟电厂模式聚合CHP机组等分布式能源作为整体参与电网运行，充分考虑用户舒适度，将固定负荷曲线转换为需求区间，使热、电负荷在时间轴上具备柔性可调能力，在满足用户舒适度的同时灵活调整CHP机组出力，有效缓解弃风现象。此外，采用多场景法处理风电出力不确定性，以虚拟电厂自身收益最大化为目标构建热电协调调度随机规划模型，实现热、电系统的协调优化运行。最后，通过算例验证所构建模型的有效性和合理性，结果表明：考虑用户舒适度能够有效促进风电消纳，提升虚拟电厂经济效益。
电动汽车
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  电动公交车充电站代理商的月度交易模型与日运行优化策略

  李睿雪， 胡泽春， 段小宇

  电力建设. 2019, 40(1): 27-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.004

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  以电力大用户参与电力市场交易为背景，研究电动公交车光储充电站通过代理商参与月度电力交易的优化问题。基于实际电动公交车充电站的充电历史数据，提出了电动公交车代理商参与月度市场双边交易的优化模型，该模型考虑了充电站内光伏发电和充电负荷的随机性；提出了最小化偏差电量惩罚的充电站日运行优化策略与实施方法，通过控制充电站内储能系统充放电策略减小月度合同的偏差损失。算例结果表明，所提出的模型和策略可给出代理商月度交易的优化方案，并可显著减少合同偏差电量、降低惩罚费用。
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  一种基于串并联控制的新型电动汽车充电系统设计

  杨超， 原增泉，张祖之，许海平，许志强

  电力建设. 2019, 40(1): 35-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.005

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  面向电动汽车集群实时充放电优化的分群调度机制

  甘霖， 胡帆，杨思渊，刘育权，艾芊

  电力建设. 2019, 40(1): 41-48. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.006

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  大规模电动汽车无序充电会加剧电网的峰谷差，并影响电能质量和变压器寿命。文章从群体的角度考虑分布式控制框架下电动汽车实时充放电优化的互动调度策略，根据接入电动汽车不同的充电需求，提出以充电结束时刻为分群特征的实时调度方法，并采用双层优化模型求解集群整体和单辆电动汽车的最优充放电功率问题。上层以日负荷波动和调度惩罚最小化为目标，建立考虑电动汽车充放电的大规模集群实时互动调度模型。下层考虑电动汽车车主的充放电成本，求解单辆电动汽车充放电功率的最优跟踪问题。以典型的区域配电网负荷数据为例，通过仿真验证了分布式控制下的实时充电优化策略可以保证电网的可靠运行，同时兼顾各方利益。
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  适应于光伏接入与商圈通勤需求的电动汽车充换电能量管理策略

  明煦，陈艳，刘源，邹芹，李玮，胡文博，王宣，杨军

  电力建设. 2019, 40(1): 49-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.007

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  光伏功率的消纳问题限制了光伏电源在城市的推广和应用进程。“光-储-车”一体化建设为光伏在城市的应用提供了一种合理的解决手段。随着电动汽车（electric vehicle， EV）数量增长，城市商圈成为电动汽车充电和停车的热点地区。文章提出了一种适应于光伏接入与电动汽车充换电需求的商圈综合体结构，该综合体包括地上换电区、地下快充区和地下停车场式慢充区。同时，为解决商圈综合体的能量管理问题，提出了一种基于多代理模型的能量管理方法。最后，通过一天96个调度时刻的仿真算例验证了商圈结构的可行性及能量管理策略的合理性。该能量管理策略在满足供需平衡及电动汽车充电约束的基础上，实现了慢充区充电负荷的合理平移、光伏功率的灵活消纳以及各区域能量的有效管理，降低了商圈电动汽车的充电成本。
智能电网
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  基于改进聚类融合的办公型建筑用电行为分析

  蔡鹏飞，杨秀，李泰杰，方陈，张勇

  电力建设. 2019, 40(1): 60-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.008

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  以上海市长宁区的大型办公建筑为研究对象，利用数据分析方法分析其用电行为与节能潜力。针对传统用电行为分析，采用单一聚类算法拓展性较差的问题，文章提出通过优选方法进行聚类融合以吸收不同算法优点，增强算法适应能力。首先进行方法优选，针对聚类效果评价指标的不一致问题，提出综合聚类评价指标并对R语言库中大量的单一聚类方法进行评价，采用基于簇的相似度划分算法（CSPA）进行聚类融合。试验集的结果表明该聚类融合方法具有更好的有效性。利用该改进聚类融合算法对用户负荷曲线进行聚类，提取用户用电模式，分析其用电构成与特征，并进行节能策略的分析。结果表明，该办公类建筑具有4类基本用电模式，且有一定节能潜力。
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  基于自组织中心K-means算法的用户互动用电行为聚类分析

  周冰钰，刘博，王丹，兰宇，马喜然，孙冬冬，霍秋屹

  电力建设. 2019, 40(1): 68-76. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.009

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  电力用户参与电网侧互动用电和辅助服务已成为国内外关注热点，用户互动用电行为分析是其中一项核心工作。结合自组织映射SOM神经网络和K-means聚类算法，采用一种自组织中心K-means算法用于用户互动用电行为聚类分析，能够实现更加精准识别和快速聚类。首先，对自组织中心K-means算法原理进行分析，说明其与传统聚类算法相比在用电行为聚类分析中的优势；然后，构建峰谷分时电价背景下，基于用户心理学的调节潜力指标，并分析基于负荷数据和调节潜力指标的用户互动用电行为；最后，以某电力公司管辖区域用户的日常负荷数据为研究对象，将基于自组织中心K-means算法的聚类结果与其他传统聚类方法进行对比，证明基于调节潜力指标的自组织中心K-means算法在用户互动用电行为上的精准识别和准确聚类优势。
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  基于时序运行数据的输电网线路重要度评估

  杨智宇，刘俊勇，刘友波，温丽丽

  电力建设. 2019, 40(1): 77-85. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.010

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  针对传统基于物理模型进行仿真模拟的方法，基于电网实际运行数据，提出一种在较长时间尺度下，面向不同运行方式的输电网线路重要度评估框架。首先基于输电网络线路有功潮流数据样本，通过模糊C-均值（fuzzy C-means，FCM）聚类与谱系聚类两步式聚类技术，划分输电网络不同的典型运行方式，建立典型场景；然后提出一种新的时序潮流熵计算方法，并将其和典型相关系数理论结合形成一种新的输电网线路重要度指标，用来对各个运行场景下输电网线路重要度进行评估，克服以往传统关键线路评估方法时不变性的缺点；最后根据复杂网络理论，从输电网络拓扑结构角度对所得结论进行分析对比，证明所提评估方法的合理性。
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  网络攻击下基于贝叶斯图论的配电系统安全分析

  黄校娟，付蓉，吴英俊，倪明，李满礼

  电力建设. 2019, 40(1): 86-95. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.011

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  随着信息通信技术的发展，信息网络与物理系统深度融合，使配电网信息物理融合系统（cyber physical system， CPS）面临网络攻击的运行安全风险增加。文章分析了网络虚假数据攻击下配电网CPS运行安全性，并提出了基于贝叶斯攻击信息传递图论的融合建模与动态安全风险综合评估方法。通过分析信息设备漏洞的不同利用模式，构建了与设备漏洞关联的潜在数据攻击图以及信息-物理系统间的交互作用模型。结合贝叶斯概率量化理论与攻击证据点动态更新了信息传递后验概率，并在此基础上提出了动态安全风险综合评估指标与框架，定量分析了攻击对于信息网络以及配电网CPS系统运行安全的影响。最后基于改进的IEEE 33节点配电CPS系统的算例仿真验证了所提安全风险评估方法的有效性。
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  RPS与偏差电量考核下考虑微电网群的售电公司盈利模型

  王腾飞，王辉，冷亚军，赵文会

  电力建设. 2019, 40(1): 96-103. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.012

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  可再生能源配额制（renewable portfolio standard， RPS）和偏差电量考核机制是近几年推出的2项重要电改政策，使售电公司面临着双重考核压力。为量化分析RPS和偏差电量考核对售电公司的影响，综合考虑可再生能源配额制与偏差电量考核机制，以售电公司利润最优为目标，构建了2种售电公司盈利模型，即售电公司独自经营盈利模型和售电公司与微电网群代理商合作的盈利模型。售电公司与微电网群代理商合作的盈利模型的提出是为降低RPS考核成本，减少偏差电量以及兼顾微电网群绿色环保、灵活可控等优点。文章利用广东省实际交易数据对比分析了售电公司在2种盈利模型下的最优利润。分析结果表明，售电公司与微电网群代理商合作，降低了RPS与偏差电量考核成本，提高了整体利润，基于夏普利（Shapley）值分配方法，售电公司与微电网群代理商的盈利均能达到最大，为售电公司的最优经营策略。
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  考虑信用评分机制的电力碳排放交易区块链模型

  崔树银， 陆奕，常啸

  电力建设. 2019, 40(1): 104-111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.013

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  区块链是一种新兴的共享数据库技术，由于其去中心化、透明性、公平性的特点开始被研究应用到各个领域当中。在传统碳排放交易机制的基础上引入信用评分机制，定义了交易优先权值，进而提出了碳排放交易区块链网络（blockchain-enabled emission trading network， BETN）模型。此模型中结合碳排放交易机制建立了智能合约模型（smart contract，SC），从而实现了碳排放权和货币的自动计量。最后对3家有着不同碳排放权需求的电力企业进行模拟仿真，结果表明：BENT模型可以更好地反映市场参与者的碳排放交易需求，区块链技术能够保障信息的安全存储和交互；引入信用评分机制有利于市场公平公正运行，进一步约束市场参与者，推动实现碳减排的目标。
综述
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  售电侧市场开放环境下微网端对端电能交易关键技术综述及展望

  王丹，苏朋飞，桂勋，刘博，王伟亮，马喜然

  电力建设. 2019, 40(1): 112-122. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.014

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  售电侧市场环境逐渐开放和分布式能源（distributed energy resources， DER）的发展给微网（micro-grid，MG）运行带来了机遇与挑战。端对端（peer to peer， P2P）电能交易可以优化能源结构，充分发挥分布式能源的优势，提高能源系统的效率。文章以微网P2P电能交易系统为研究对象，在考虑我国现有电力改革政策的前提下，在稳态层面提出亟需解决的三大关键问题：分布式能量流如何优化传输、高效通信系统如何建立、P2P电能交易过程中涉及到用户支付问题如何解决。就这些问题，从能量流、信息流、货币流的角度，阐述微网端对端电能交易系统相关分析的解决办法，从工程角度分析新形势下微网P2P电能交易过程中的关键设备及核心软件平台，为推动我国分布式发电市场化交易及落地提供一些建议。
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  面向园区能源互联网的综合能源服务关键问题及展望

  戚艳， 刘敦楠，徐尔丰，王旭东，徐玉杰，刘梦璇

  电力建设. 2019, 40(1): 123-132. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7229.2019.01.015

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  目前中国能源发展面临能源消费结构不合理、能源供需分布不匹配、各类能源系统不融合、合理投资回报模式缺乏等困境，能源互联网是解决中国能源发展关键问题的有效手段。在能源互联网的背景下，综合能源服务将是不可阻挡的发展趋势。未来园区能源互联网是能源系统的基本单位，更是综合能源服务的基本落脚点。文章从综合能源服务的内涵出发，立足于园区能源互联网，从园区综合能源服务商、服务内容、商业模式、支撑技术4个方面提出面向园区综合能源服务的关键问题，并对其未来发展进行展望。