策略优化

针对传统储能VSG（虚拟同步发电机）不能较好地同时具备抗扰动能力和快速动态响应能力的问题，提出一种以RBF（径向基函数）神经网络优化动态同步器的储能VSG控制策略。首先，建立VSG的数学模型，分析转动惯量和阻尼系数配置对VSG性能的影响，得出参数配置在动态响应和系统动态稳定的矛盾关系。其次，将转子的暂态不平衡功率作为三层前向结构RBF神经网络算法的输入，通过RBF神经网络算法在线学习得出最优暂态补偿功率来动态调节VSG的输入功率，从而减少转子的不平衡转矩，提高VSG的暂态稳定性。最后，通过仿真对比实验验证了所提控制策略的有效性。

为解决当前配电网灾后抢修策略制定时，未充分考虑道路阻断和交通延误影响抢修进程的问题，提出了考虑交通网延误的配电网灾后滚动抢修策略。首先，建立了计及交通网延误的灾后滚动抢修策略框架，以道路延误函数与路口延误函数建立实时交通网延误模型，通过Floyd算法得到各故障点间最短通行时间矩阵。其次，建立考虑交通网延误的灾后抢修策略双层优化模型，外层以加权失电负荷最小和抢修总时长最短为目标，得到各抢修班组抢修链。内层以最大化恢复失电负荷为目标，得到紧急恢复方案。在抢修过程中根据交通网信息更新最短通行时间矩阵，滚动后续抢修策略。最后，通过算例仿真验证灾后滚动抢修策略的有效性。

风电集群通过租赁储能参与调频市场竞价在提高风电集群运营效益的同时，助力电网调频。为此，提出考虑调频性能指标考核的风电集群租赁储能博弈优化竞价模型。模型上层为多主体参与调频市场竞价模型；下层为储能租赁价格/容量主从博弈模型，储能运营商为领导者，响应风电集群租赁计划制定租赁价格；风电集群为跟随者，根据租赁价格调整租赁计划。风电集群内部嵌套阈值公共品演化博弈模型，以解决集群内部自私个体背叛行为导致的合作困境问题。模型联合求解，得到最终风电集群租赁储能容量与调频市场竞价策略。算例结果表明，所提策略能够解决合作困境，并提升风电集群整体收益。

党和国家对质量高度重视，“质量强国”已写入质量发展纲要、政府工作报告和国家“十三五”规划。国网公司深入推进电网设备质量管理，提出“优化采购评审规则，严格专业检测，加强设备厂商业绩评价，进一步选好选优设备”和“选质量最好的设备、选管理最强的乙方”的统一部署。2015年以来，湖北公司在国网设备部指导下，健全设备质量监督管控体系，创新开展供应商设备质量评价工作，强化运维专业缺陷、故障等多维信息向物资采购部门的反馈，提高采购设备质量，推进“质量强网”。首次采用知识图谱技术，利用图数据库和人工智能领域的最新成果，将各业务系统的数据和外部互联网信息全面融合，形成电力装备质量管理全景知识，精准发现数据间内在的本质关联关系，真正挖掘数据资产价值。 一是首次提出一套全过程设备质量评估技术体系，制定并发布了变压器类、高压开关类、输电线路类、高压电缆及附件类、无功补偿类设备质量评级技术导则等五项国网公司企业标准。二是建立一套设备质量评估管理体系，下发了《国家电网有限公司运检环节电网设备供应商绩效评价管理办法》《国网湖北省电力公司设备质量评级管理规范》《国网湖北省电力公司设备抽检监造技术监督指导意见》等，为规范开展设备质量评级工作，推动评级结果的落地应用奠定基础。三是构建评估信息系统，推进成果在国网公司系统全面应用。开发电网设备质量评估模块和一体化评价计算软件，实现评价工作全流程线上流转，提高评价工作效率和结果可视化水平。组织国网系统内27家单位，自2017年至2019年开展五轮供应商设备绩效评价和应用，评价结果应用于国网公司物资招标采购。四是不断优化电力设备质量评估机制，创新探索省公司和国网公司两级评价算法。充分落实“谁使用，谁评价”的原则，应用最新一轮评价数据开展两级评价算法研究与试算。五是创新应用知识图谱技术等人工智能技术，全方位挖掘数据价值。开展电网关键主设备质量提升分析研究，应用知识领域映射地图，深度探索设备缺陷及质量问题发展进程与结构关系，多维度分析设备故障或缺陷原因及规律，为促进供应商产品质量提升和运维检修策略优化提供具体建议。 电网设备全过程质量评估的推广应用，一方面从生产厂家设计制造环节开始，有效提升设备质量水平；另一方面为电网设备的招标采购提供决策依据，严格把控入网设备质量第一关口，对维护电网安全稳定具有重要的意义。

准确预测锂离子电池剩余使用寿命(remaining useful life, RUL)对降低电池使用风险和维护设备稳定性方面具有重要意义。为了提高锂离子电池RUL预测的稳定性和结果的准确性，提出一种基于混合改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm, ISSA)与长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络的锂电池RUL预测模型。首先，用均值化方法对原始数据中的异常值进行处理。然后，结合Tent混沌映射、自适应权重以及反向学习策略和柯西变异扰动策略优化麻雀搜索算法，再利用改进麻雀搜索算法对LSTM模型的参数进行优化。最后，采用改进的混合ISSA-LSTM模型并完成RUL预测。采用NASA公开数据集对本模型进行验证。结果表明，该模型的平均绝对误差、均方根误差和平均相对百分比误差控制在0.016 47、0.022 84和1.2048%以内，能够有效地提高锂离子电池RUL的预测精度。

储能设备成本不断降低,为配电网的削峰填谷和经济运行提供了新的思路。首先研究了储能设备的充放电模型和充放电策略,在此基础上建立了含储能电力系统的多时段优化运行模型,并利用稀疏自动微分技术减少代码编写工作量、通过储能电量约束缩减降低微分计算量的方式,有效地提升了模型求解的可行性与高效性。最后,通过某实际配电网储能示范工程的算例仿真,验证了模型的准确性、算法的高效性与策略的可行性。

储能是平抑可再生能源波动的重要手段之一。考虑内部气体跨膜传输现象，基于质子交换膜电解槽的组件结构以及电化学和热平衡原理，构建了可描述质子交换膜电解槽物质传输以及能量转换的精细化仿真模型。在此基础上，建立了包含电化学储能、氢储能的电-氢耦合系统模型。提出了一种考虑电化学储能荷电状态与氢储能氢状态的双层协调控制策略。上层功率分配考虑了系统内电负荷和氢负荷需求变化，将电化学储能荷电状态、储氢罐氢状态作为重要约束因素，确定系统各设备的工作模式。底层控制根据设备的工作特性，采用PQ控制、VQ控制等方法实现功率追踪调整。通过多种不同运行场景的算例仿真验证了所提模型与控制方法的有效性。研究成果可为风光氢储系统控制策略优化提供支撑。

为深入分析设备全生命周期技改检修开展成效，解决柳州局断路器、隔离开关等设备型号多、年限分布广、工况复杂对现场检修施工工艺要求高等问题，柳州局以断路器、隔离开关等重要开关类设备为实例分析设备状态与 LCC 成本投入，采取各类检修方法与改造措施，优化检修策略，形成了一套精益化的现场维护策略与实施方法，有效控制了由于断路器误动，拒动及隔离开关卡涩、放电以及重复性检修等为设备带来隐患及巨大检修成本。为超高压公司规范化、精细化检修先驱。 通过本项目的成果的应用 2013 至 2016 年间，柳州局结合检修规程共计开展断路器 A 类维修 22项，B 类维修 46 项，技改 8 项，隔离开关 A 类维修 10 项，B 类维修 49 项，技改 2 项，结合 LCC 成本投入策略共计实施修理技改项目 137 项，总投资达 3661 万元，自主检修 108 项，根据 LCC 成本计算节约 6991 万元。本项目主要采取了通过专业设备状态评价，风险评估，设备全生命周期建模，LCC 成本计算结合公司运维策略与规程规范与检修维护手册等 5 个步骤，按照柳州局检修十三步骤采取工厂化检修，设备轮修，关键点控制，统筹安排，合理外委与外协及关键工艺自主检修的策略开展现场规范化检修，精益化运维。全面提升了来宾站阿尔斯通 FX22D、32D 型断路器，MG 公司 SSP和 OH-OH 型隔离开关等老旧设备的设备寿命，基于现场改进了河南平高 500kV GW128、29 型，220kV 16、17 型隔离开关的现场安装工艺与方法，为今后的精细化检修的奠定的基础。

现有的风电场成组维护优化研究中，较少考虑维护时间窗内的部件实时状态信息动态变化影响，针对此问题，提出了一种考虑剩余寿命预测信息动态更新的风电场成组维护策略。首先，利用实时状态信息获得各部件剩余寿命预测结果，基于实时剩余寿命预测结果优化最小平均维修成本，构建单部件最优维修时间窗。其次，考虑风电机组部件结构相关性及部件备件库存约束，以节省维修成本最大为目标，建立风电场成组维护模型，并采用遗传算法进行成组维护策略优化。最后，采用滚动时间窗模型实时更新机组部件的剩余寿命预测信息，动态调整原有维修方案。一个实际风电场案例的分析结果表明，所提策略能够实时更新风电场维修计划，实现维修计划的动态优化，有助于降低维修成本。

需求响应是重要的可调节负荷资源之一，对于新型电力系统的减碳和新能源消纳具有重要促进作用。将碳流理论、智能优化算法和多属性评判方法融入需求响应可调节负荷运行策略决策过程中，构建以用户用电成本最小化为目标函数、涵盖电力供需平衡和机组出力限制等约束条件的需求响应策略优化模型，利用遗传算法确定利于实现优化目标的优势种群的各个染色体，结合各个染色体的经济效益、新能源消纳量和用户碳排放强度的计算结果，组合运用改进的熵权法和权重加和法对所有染色体进行综合评估和排序，得到确保系统经济效益、新能源消纳和减碳效果全局最佳的需求响应策略，最大限度地提高可调节负荷资源的价值。最后，通过算例验证了方法的可行性和有效性。