运行特性

CBR007-B室内巡视机器人集成最新的电机一体化、信息化技术和AI人工智能技术，采用全自主或远程遥控方式，替代人对开关柜/配电房电气运行特性和运行环境自动检测，搭载红外热像仪、高清摄像机、局放传感器、定向拾音器和气体传感器等传感器，并通过集中检测平台对巡检数据进行对比和趋势分析，及时发现开关柜运行的事故隐患和故障先兆。

根据磷酸铁锂电池的非浮充电运行特性，以及现行厂站用直流电源系统的典型接线结构，研究提出了一种利用降压硅链装置实现的非浮充磷酸锂电池型直流电源系统，旨在避免磷酸铁锂电池组因长期浮充电造成的容量衰退和寿命降低，满足发电厂、变电站和换流站保护、控制、事故照明等事故用电。提出的非浮充磷酸锂锂电池型直流系统结构见图1，其主要包括整流装置、馈电电路、磷酸铁锂电池组、监控器、绝缘监测装置等。基于磷酸亚铁锂电池非浮充式的直流电源系统可在电力行业全面推广应用。当前，中国高度重视环境保护，采用无污染的磷酸亚铁锂电池替代有污染的铅酸蓄电池显得十分必要，社会效益明显。其次，磷酸亚铁锂电池具有阀控铅酸蓄电池无法比拟的优势，循环寿命长、质量比能大、体积比能大、工作温度范围宽，更加适用于工作环境复杂的电力系统。由于国家对新能源的支持，磷酸亚铁锂电池的价格已经呈现大幅度下降。而且，磷酸亚铁锂电池的非浮充应用，极大地发挥了锂电池自身优势特性，也提高了直流系统安全可靠运行水平，定期巡检周期可延长，减少了人工运维工作量和成本。因此，结合锂电池发展技术，从长期来看，基于磷酸亚铁锂电池非浮充式的直流电源系统市场前景广阔，综合造价和系统运维成本，会明显优于现在的基于阀控密封铅酸蓄电池浮充式的直流电源系统。

在安全运行方面，电力系统“双高”形态(高比例新能源、高比例电力电子设备接入)、“双新”特征(新设备、新技术广泛应用)日益突出，极端事件扰动频率增加，电力系统运行特性日趋复杂，环境-安全-经济目标相互制约，系统电压、频率调节能力面临严峻考验

基于“源网荷储”构建的大型区域孤岛电网，发输配用各环节俱全，具备孤网运行特性，可以独立为大工业生产负荷供电。但是因为其内部设备类型复杂多样，实际运行面临诸多挑战,

直流微电网的提出和发展、拓扑与构成、控制策略设计、运行特性分析、案例

电动汽车(electric vehicle, EV)的大规模发展，使得交通网转变为电动汽车和燃油车(gasoline vehicle, GV)随机混合出行的复杂网络；配电网也转变为供需双侧不确定、“源-网-站-储”高效互动的低碳型电网。在新型交通-配电网耦合系统下，亟需研究交通和配电网的联合规划方法，以满足EV时空充电需求，保障交通和配电网的安全可靠运行。为此，基于EV和GV的实时能耗特性差异，建立了混合交通流分配模型，以充分反映GV对EV出行和充电行为的影响，进而建立了混合交通流下的交通网多阶段规划模型。此外，考虑储能型柔性开关(energy storage integrated soft open points, E-SOP)的运行特性，协同“源-网-站-储”，建立了E-SOP影响的配电网多阶段规划模型。结合交通-配电网物理和“流量-功率”耦合约束，实现了交通-配电网的联合规划。根据Sioux Falls交通网和IEEE 69节点配电网组成的耦合系统算例测试，验证了所提联合规划模型比独立规划的总成本减少了7.21%，并且E-SOP的接入能减少系统无功出力和电压波动。

目前柔性直流输电系统是远海风电并网的典型方案，而整流站采用DRU（二极管不控整流单元）可以进一步提升直流系统的经济性和可靠性。因此提出基于构网型风电机组和DRU的海上风电交流系统稳态潮流计算方法。描述了基于DRU的海上风电并网系统拓扑结构，介绍了风电机组采用Q-f（无功功率-频率）下垂控制的构网型控制策略，提出了稳态潮流计算方法。该方法根据DRU换流站交流母线的无功功率不平衡量来进行潮流迭代，并计及构网型风电机组的Q-f下垂控制特性。在海上风电低频交流汇集送出系统和海上风电中频交流汇集直流送出系统中，分析了基于构网型风电机组和DRU的海上风电交流系统的稳态运行特性，验证了所提方法的有效性。

热力网络是多能源系统的重要组成部分。电网和热网建模机理和时间尺度存在较大差异，传统电力系统暂态仿真程序难以直接应用于电-热多能源系统动态仿真。根据电-热类比方法，采用基本电气元件构建了热力管道热路和水路等效电路模型。同时，基于查表法构建了计及设备运行特性的空气源热泵等效电路模型。为提高仿真效率，进一步提出了基于电磁-机电暂态建模框架的电-热多能源系统动态仿真方法。电网采用机电暂态建模，热网采用电磁暂态建模，空气源热泵模型作为接口模型，完成电网模型和热网模型之间的数据交互。电网模型与热网模型均采用毫秒级及以上仿真步长，实现了高效的多能源系统动态仿真。最后通过算例分析验证了所提模型和仿真方法的有效性。

虚拟电厂(virtual power plant, VPP)可以聚合多元异构分布式能源(distributed energy resource, DER)灵活参与电力市场，但受市场多元主体投标行为不确定性的影响，VPP在日前电力市场面临着潜在的投标需求流标风险。为解决多元竞争电力市场中电价电量不确定性影响下VPP的优化申报问题，提出一种VPP灵活分段投标策略。首先，基于分布式能源运行特性构建了虚拟电厂聚合可调节能力评估方法，在考虑电力平衡需求的基础上，提出按可调节能力划分区间的VPP灵活分段投标策略。然后，构建了虚拟电厂参与日前电力现货市场投标的主从博弈模型，以实现VPP收益及社会效益的最大化。最后，采用强对偶理论和大M法将该均衡约束规划问题(equilibrium problems with equilibrium constraints, EPEC)转化为混合整数线性规划问题(mixed integer linear program, MILP)求解。算例结果表明，VPP采用灵活分段投标策略参与日前电力市场，可以充分利用其可调节能力，保障其投标需求有效中标，有效提升了VPP收益及社会效益。