【网络首发】2020年11月（中）

原创编辑部中国电机工程学报

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“双高”电力系统稳定性的新问题及分类探讨

作者：谢小荣，贺静波，毛航银，李浩志

单位：1. 电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机系)；2. 国家电力调度控制中心；3. 国网浙江省电力有限公司

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201405

摘要：在能源转型和科技进步的推动下，高比例可再生能源和高比例电力电子装备（即“双高”）正成为电力系统发展的重要趋势和关键特征，电力系统的动态行为随之发生重大变化，产生了新的稳定性问题。本文从分析“双高”电力系统的特点出发，先概述了“双高”对经典稳定性各个侧面的影响，然后简要归纳“双高”背景下的新型稳定性问题，进一步探讨了IEEE经典和扩展稳定性分类的适用性，最后尝试提出一种新的分类方法和框架，在维持经典分类逻辑的同时，兼容新的“双高”场景，希望有利于推动“双高”电力系统稳定性建模、分析与控制研究。

深度学习在电力系统频率分析与控制中的应用综述

作者：张怡，张恒旭，李常刚，蒲天骄

单位：1. 电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学)；2. 中国电力科学研究院人工智能研究所

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201377

摘要：低惯量可再生能源的发展及大电网复杂互联导致现代电力系统呈现新特征和新形态，具有典型的强时变性、强非线性、随机不确定性、数据多样性、局部可观测性等特征，电力系统分析方法面临更大挑战。深度学习作为一项新的机器学习技术路径，其强大的数据分析、预测、分类能力在电力系统频率分析与控制等复杂问题中具有独特优势。首先分析了深度学习的基本原理与研究进展，介绍了深度学习的训练方法、典型模型结构及应用特点，总结了频率动态趋势感知、频率安全与稳定评估以及频率控制与调节领域的问题特征及深度学习的应用现状，并探讨了针对每类问题深度学习应用的适应性，构建了深度学习在电力系统频率分析与控制中的应用框架。最后，对深度学习的发展趋势及其在电力系统频率问题中的应用前景进行了展望。

国内外促进可再生能源消纳的电力现货市场发展综述与思考

作者：樊宇琦，丁涛，孙瑜歌，贺元康，王彩霞，王永庆，陈天恩，刘健

单位：1.电力设备电气绝缘国家重点实验室西安交通大学电气工程学院；2.国家电网公司西北分部；3.国网能源研究院；4.陕西省电力公司电力科学研究院

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201408

摘要：电力现货市场充分发挥市场在电力资源配置中的决定性作用，实现电力市场的充分竞争和电力资源的高效优化配置，反映供需双方真实价格信号。然而，可再生能源出力具有随机性和不确定性，给现货市场带来挑战，如何设计合理机制促进可再生能消纳是新一轮电改提出的重要要求。本文梳理归纳总结了当前国外成熟电力系统现货市场促进可再生能源消纳的市场机制，并介绍了我国八个试点省份现货市场建设特点和促进可再生能源消纳的相关机制。通过对比国内外现货市场发展现状，提出了未来我国现货市场建设的几个难点和挑战。在借鉴国外现货市场建设和可再生能源消纳经验的基础上，深刻把握我国电力现货市场建设的实际情况，统筹有序推进我国的电力现货市场建设。本文的研究成果能够为未来我国现货市场落地建设提供新思路和新见解，特别是为促进可再生能源消纳的现货市场提供研究方向。

中国特色能源互联网三网融合及其“自-互-群”协同管控技术框架

作者：孙秋野，胡杰，胡旌伟，张化光

单位：东北大学信息科学与工程学院

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201218

摘要：从当代中国基本国情出发，以终端用能侧作为切入点，以互联、感知、优化、调控、共享为重点，力图构建开放共享的综合能源系统。本文首先分析了中国能源互联网的基本特点，设计了中国特色能源互联网的“三网一体”网络结构，然后从分布式的技术角度与自-互-群的能源角度分析了支撑中国特色能源互联网的重要技术手段。由“群”层级构建能源价值网络，构建能源交易平台，为“互”层级提供价格区间；“互”层级通过多主体博弈生成出清价格、以微增率的一致指导终端进行分布式优化、以分布式协同控制实现系统状态量一致。最终“自”层级基于能量枢纽，实现内部能量优化。至此，共同构成自上而下的一体化优化策略，实现中国特色能源互联网的经济、安全、高效运行。

电力系统超低频频率振荡机理分析与抑制研究现状与展望

作者：薛安成，王嘉伟，刘晓博，李业成

单位：新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201191

摘要：现代电力系统中多次发生了超低频频率振荡事故，威胁电网的安全稳定运行。本文根据超低频频率振荡对应的数学模型、振荡轨迹特征，分析归纳超低频频率振荡的数学机理分类，即负阻尼振荡、强迫振荡、切换型振荡和其它复杂振荡四类，并从参数变化角度给出了相应的分岔特性；进一步，基于上述机理分类，分别综述相应的分析方法；再次，从改善机组阻尼、改善系统阻尼和调整系统结构三个方面，分析了超低频频率振荡抑制的研究现状；最后，针对目前研究较少的切换型超低频频率振荡，从分析模型、分析方法、动力学机理、物理特性、抑制手段、实际验证等角度，讨论了未来可能的研究内容与方向。

基于非同步电能质量监测系统的谐波状态估计

作者：肖先勇，胡誉蓉，王杨，徐群伟

单位：1.四川大学电气工程学院；2.国网浙江省电力有限公司电力科学研究院

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201072

摘要：谐波状态估计是电能质量管理的重要手段，当前方法多基于理想化实时同步谐波数据开展，未考虑非实时、非同步等现实困难，致使其准确性在应用中难以得到保证。针对我国现有电能质量监测平台数据特点，本文提出了一种基于非同步数据的谐波状态估计法。在建立的谐波状态估计模型中，以相角误差补偿的方式将非同步问题同步化，并以信赖域算法求解模型。同时，针对所提谐波状态估计模型数据特点，提出了适用于本文模型的可观性分析方法，保证状态估计的可实施性。最后，运用IEEE30节点数据与某地区实际测量数据对所提方法进行了验证，结果显示本文算法可较好地解决非同步问题，且在谐波波动较小具有更高的准确性。另外，通过与其他非线性求解算法对比证实了信赖域算法的优越性。

需求侧综合能源站实时市场竞标与能量管理协同优化策略

作者：殷爽睿，艾芊，姜子卿，孙东磊，李雪亮

单位：1. 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学)；2. 国网山东省电力公司经济技术研究院

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.200951

摘要：需求侧综合能源站的实时优化策略关系到区域综合能源系统能否实现经济高效运行。本文首先建立了可再生能源发电机组、热电联产机组、储能设备以及考虑多种能源服务的综合需求响应实时调度特性模型。其次，基于改进的滚动优化机制，分别提出了符合多时间尺度协同运行关系的综合能源站长时间尺度市场竞标策略和短时间尺度能量管理策略，并结合两阶段鲁棒优化算法生成了电力实时市场竞标曲线。最后对具体算例进行分析，证明了所提实时市场竞标策略能够较好地应对复杂多变的市场环境，而多时间尺度滚动优化机制与综合需求响应的应用有助于需求侧综合能源站在精确跟踪市场指令的同时提升整体的经济效益。

配电网安全域的凹凸性：定理、证明及判定算法

作者：肖峻，曹严，张宝强

单位：1. 天津大学智能电网教育部重点实验室；2. 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201225

摘要：配电网安全域（distribution system security region， DSSR）是状态空间中的超多面体，凹凸性是其基本性质，本文提出和证明了DSSR凹凸性定理，并提出了判定算法。首先，给出了凸集的定义、性质以及凹凸多面体的定义。其次，提出了4条DSSR凹凸性定理和2条推论，并完成了数学证明。定理1表明域为凸超多面体与DSSR为凸集等价。定理2、3和4为DSSR凹凸性判定定理，表明单负荷转移方案的DSSR为凸集；多负荷转移方案的DSSR有两种情形，当某负荷转移方案形成的域空间可以完全包含其它所有方案形成的域空间时，多负荷转移方案的DSSR为凸集，否则为非凸集。推论1表明凹域一定具有多种负荷转移方案，反之不成立；推论2表明单/多种负荷转移方案都可形成凸域。进一步，将抽象的定理实用化，提出了2种多负荷转移方案DSSR凹凸判定算法，为判定凹凸、分析域空间的构成和性质提供了2种不同路径。最后，采用主备接线模式和IEEE RBTS-BUS4扩展算例验证了本文定理。本文是DSSR理论的基础性工作，能帮助人们从数学角度更深刻认识DSSR的凹凸性，为基于安全域的安全性分析方法研究提供理论支撑。

基于置信间隙决策的综合能源系统鲁棒优化调度

作者：彭春华，郑聪，陈婧，孙惠娟

单位：华东交通大学电气与自动化工程学院

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201222

摘要：为了实现具有鲁棒性的综合能源系统优化调度，本文通过将高斯混合概率模型置信区间与信息间隙决策理论（IGDT）的鲁棒思想结合起来，提出了新的基于鲁棒驱动的置信间隙决策理论，并以(火用)效率最大和运行成本最低为优化目标，构建了基于置信间隙决策的综合能源系统多目标鲁棒优化调度模型；然后根据不确定性理论将模型中的机会约束转化为等效确定性约束；并设计了一种新型的自适应谐波混叠多目标复合微分进化算法对模型进行高效求解。所提出的置信间隙决策模型不仅可降低常规鲁棒决策的保守性，同时也克服了IGDT模型中不确定集合的粗略性和目标偏差因子的主观性，从而可实现更为合理而准确的不确定性优化调度。最后，通过算例分析验证了所提方法的有效性和优越性。

010

增强型死区大小对单机简化系统超低频频率振荡的非光滑分岔影响研究

作者：薛安成，王嘉伟，刘晓博

单位：新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201038

摘要：实际系统中发生了多次与调速系统相关的超低频频率振荡事故，含增强型死区（阶跃型死区）的电力系统是分段光滑但向量场不连续的Filippov系统，其振荡机理和影响因素复杂。针对含增强型死区的单机水电系统，结合Filippov系统的非光滑分岔理论，分析了典型死区下系统对扰动负荷参数的边界穿越型平衡点分岔和跨边界的非光滑极限环分岔特性；结果表明，切换型超低频频率振荡出现对应两种Filippov系统非光滑分岔：第一类为伴随稳定结点型平衡点消失（变为边界上伪平衡点）时，出现稳定非光滑极限环的类Hopf分岔，即对应发生无平衡点的切换型振荡；第二类对应着轨线发生C型非光滑分岔，此时，系统从无平衡点（或存在伪平衡点）变为稳定焦结点型平衡点，但系统轨线收敛到一个大范围的稳定非光滑极限环，即对应系统发生有稳定平衡点的切换型振荡。进一步，分析了不同死区大小（非光滑系统结构变化）对上述两种类型的非光滑分岔的影响；结果表明，增大死区一定程度上能增加系统忍受负荷扰动的能力，有利于系统稳定。

011

基于区块链动态合作博弈的多微网共治交易模式

作者：龚钢军，张心语，张哲宁，孙跃，陈威，徐小天

单位：1. 北京市能源电力信息安全工程技术研究中心(华北电力大学)；2. 国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司)

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201265

摘要：随着前沿信息技术在智慧能源系统中的广泛应用，能源互联网下的多能源交易市场面临着诸多新的挑战。本文基于区块链技术构建了微网群中聚合商与多个微网两类交易主体间的共治交易环境，设计了区块链聚合商-微网群联盟交易架构及区块数据结构，针对包含冷热电联供系统的微网及聚合商两类区块链节点，以多能互补为基本原则建立了考虑碳配额机制及环境标识因数的节点模型；基于聚合商及微网节点间的能源交易新模式，设计了动态合作博弈的环境标识因数激励机制及多目标进化算法支撑的智能合约，并提出共治系数用以评估本文所提微网群运营策略的有效性；最后，经算例仿真验证表明，区块链共治交易模式在保证各交易节点效用的基础上，可为多能源协调优化互补提供有力支撑，促进可再生能源发电就地消纳，有助于微网群的低碳可持续发展。

012

基于柔性行动器-评判器深度强化学习的电-气综合能源系统优化调度

作者：乔骥，王新迎，张擎，张东霞，蒲天骄

单位：1. 中国电力科学研究院有限公司；2. 华北电力大学电气与电子工程学院

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201704

摘要：多能流协同优化调度是实现综合能源系统高效经济运行的核心技术之一。本文面向电-气综合能源系统运行优化问题，提出一种基于柔性行动器-评判器框架的深度强化学习方法，通过智能体与能源系统的交互，自适应学习控制策略。该方法可实现多能流系统的连续动作控制，且能够灵活处理风电、光伏、多能负荷等源荷不确定性问题，实现多场景下的电-气综合能源优化调度决策。首先，构建面向电-气综合能源系统调度的强化学习基本框架，介绍柔性行动器-评判器强化学习的基本原理。然后，构建了与智能体交互的电-气综合能源系统环境模型，设计了深度强化学习的动作与状态空间、奖励机制、神经网络结构、学习流程等关键环节。最后，针对两个电-气综合能源系统算例进行了强化学习优化调度结果分析。

013

中国煤粉富氧燃烧的工业示范进展及展望

作者：郭军军，张泰，李鹏飞，柳朝晖，郑楚光

单位：煤燃烧国家重点实验室(华中科技大学)

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201639

摘要：富氧燃烧技术是最具潜力的燃煤电厂大规模碳捕集技术之一。本文在简要介绍国内外富氧燃烧技术的研发示范进展的基础上，系统地回顾了近年来应城35 MW富氧燃烧工业示范项目的研究成果，包括燃烧特性、传热特性、锅炉效率、污染物排放与脱除、运行控制以及经济性等，总结了示范项目的经验与教训。富氧燃烧碳捕集工业示范电厂的成功运行，标志着该技术已完成了在10 MW级电厂的全流程验证，证明该技术已具备了建设百万吨级大规模示范电站的技术基础。通过发展低能耗、低成本的制氧技术，进一步实施富氧燃烧器放大，并探索分级富氧、无焰富氧等新型低NOx富氧燃烧系统，开展酸性气体共压缩工艺研发，进行全厂系统耦合优化，研发新一代富氧燃烧技术等方法，有望进一步提高富氧燃烧技术经济性，促进大规模示范及应用。

014

准东煤旋风燃烧火焰光谱分析方法

作者：张向宇，张广才，陆续，王一坤，徐宏杰

单位：西安热工研究院有限公司电站锅炉煤清洁燃烧国家工程研究中心

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201763

摘要：提出了一种基于PCA分离和辐射率多项式拟合的光谱分析方法，能够从光谱仪检测信号中同时反演火焰温度、辐射率和气相Na浓度。在一台旋风炉上开展了试验研究，结果表明，准东煤旋风燃烧火焰在可见光波段满足灰性假设，火焰温度检测误差小于4%。Na的特征谱线辐射强度与气相Na离子浓度成正比例关系，可利用Na在589 nm处的特征谱线反演气相Na浓度。旋风燃烧时煤灰中绝大部分的Na会挥发进入气相，配风方式对Na的释放没有影响。在旋风筒尾部气相Na向液渣和飞灰中迁移。

015

多源量测数据融合的配电网状态估计及应用

作者：刘喆林，王成山，李鹏，于浩，于力，李鹏

单位：1. 智能电网教育部重点实验室(天津大学)2. 南方电网数字电网研究院有限公司

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201416

摘要：随着同步相量量测装置的引入，配电网中存在着不同时间尺度与量测精度的多源量测数据。如何充分融合多源量测数据，实现快速准确的配电网状态估计是高效运行决策的重要前提。文中提出了一种考虑不同类型量测时间尺度、同步性和精度特点的配电网多源量测融合状态估计方法，讨论了同步相量量测数据引入对状态估计分析模型的影响，对多源量测数据进行等值转换实现量测函数的线性化，针对不同类型的量测数据采用相应的数据融合策略，以提高状态估计的精度、减小状态估计的计算周期。基于广州某地区的示范工程算例，分析验证了不同量测配置及运行条件下本文所提出的多源量测数据融合方法对网络可观性提升、状态估计精度改善的有效性。

016

蒙古国SNG项目全流程CCUS预可行性研究

作者：刘胜男，魏宁，肖敦峰，李小春，皮金林，胡元武

单位：1. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室；2. 中国五环工程有限公司

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201591

摘要：蒙古国Baganuur煤矿附近拟建设煤制天然气项目（SNG），为了降低CO2排放量，促进煤转化项目的可持续发展，开展了SNG项目全流程CCUS预可行性研究。针对蒙古国的SNG项目特点和地质条件，采用预可行性研究框架完成了咸水层封存场地的评价与筛选、场地性能评估、全流程CCUS项目设计、技术经济评价等研究内容。初步的场地适宜性评估结果显示：Nyalga盆地具有大量的高适宜的CO2-EWR封存场地和充足的封存容量，目标封存场地的储盖层性能良好。全流程CCUS项目设计的工艺为工艺分离的高浓度CO2直接压缩，经管道运输至临近的咸水层场地，设定CO2总捕集量的90%用于Nyalga盆地的CO2-EWR，10%出售给蒙古国石油企业开展CO2-EOR研究示范或其它用途。经过评估，20年项目周期的全流程CCUS项目的综合平准化成本为18.8 USD/t CO2，年减排规模为5 Mt CO2，年增采深部咸水5.13Mt。本研究对蒙古国内开展CCUS技术奠定了基础，同时也为一带一路国家的低碳与可持续地发展化石能源与工业提供了参考。

017

汽轮机高压缸金属块接触密封蠕变强度与蠕变变形分析

作者：陈强强，吴仕芳，康明，洪辉，蔡振威，王炜哲

单位：1. 上海交通大学机械与动力工程学院；2. 上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201577

摘要：金属块接触密封结构是一种新型汽轮机密封结构，其位于高压内、外缸连接处。本文以机组历史运行数据为基础，采用有限元方法，计算分析了启停过程中高压缸整体结构的温度场、应力场和应变场，详细分析了稳态运行中金属块结构的蠕变应力、蠕变应变、轴向变形、径向变形的变化趋势。结果表明：20万小时稳态运行过程中，随着蠕变时间的增加，金属块结构内部蠕变应力下降明显，蠕变应变显著增大；轴向膨胀变形量呈减小趋势，而径向膨胀变形量呈增大趋势。

018

基于决策理论的不确定性条件下分布式供能系统优化配置

作者：黎达，张士杰

单位：中国科学院大学

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201710

摘要：考虑分布式供能系统中存在的不确定性因素对系统实现良好性能十分重要。本文考虑了分布式供能系统中负荷需求、可再生能源强度与能源价格的不确定性，基于决策理论研究分布式供能系统的优化配置。采用一种情景产生方法利用离散的点集与对应概率表示参数的不确定性，使用正交试验设计方法设计情景集考虑各不确定性参数之间的组合。经过优化计算，得到各情景下的最优系统方案，将这些方案应用于其他情景中，得到系统的经济性能，使用五种不确定型决策理论(乐观法，悲观法，乐观系数法，等可能值法，最小最大后悔值法)对方案进行选择。将模型应用于一家医院，验证了模型的有效性与可行性。结果表明，乐观法选择的方案中设备的安装容量较小，悲观法选择的方案中设备的安装容量较大。等可能值法与最小最大后悔值法选择的方案在各情景中运行时可实现较好的经济性能。研究有助于决策者制定科学决策，降低分布式供能系统在不确定性条件下运行的风险。

019

稀释剂和氧浓度对甲烷非预混MILD富氧燃烧影响的模拟研究

作者：司济沧，舒子云，王国昌，王勃，米建春

单位：1.北京大学工学院；2.中国舰船研究设计中心；3.北京市科学技术奖励工作办公室

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201621

摘要：本文主要通过数值模拟的方法研究了不同氧化气氛(O2/N2、O2/CO2和O2/H2O)和燃烧器出口氧浓度（21%-30%）对15 kW实验炉内甲烷非预混MILD富氧燃烧的流场、燃烧场及湍流-化学相互作用的影响。研究结果表明，不同稀释剂下炉内流动和烟气卷吸情况几乎相同，但在炉内反应方面存在较大差异。各稀释剂下炉内燃烧温度和CO、OH浓度的高低顺序为：N2 > CO2 > H2O。而且，N2稀释时炉内存在集中的高温区（>1800 K），且温度和组分浓度随氧浓度增大而快速升高。而CO2或H2O稀释时炉内温度、组分分布均匀，且对氧浓度变化不敏感。另外，相比CO2或H2O 稀释，N2稀释下反应区内的层流火焰速度和Damk?hler数（Da）更大，且随氧浓度的升高而急剧增加，30%氧浓度下已经进入传统薄反应区燃烧模式。而CO2或H2O的稀释可以显著降低层流火焰速度，增长化学反应时间，减小Da数，在高氧浓度下依旧保持在分布式反应区，即MILD燃烧区。因此，相比N2稀释，CO2或H2O稀释气氛下更有利于建立MILD富氧燃烧。

020

纤维增韧提高载氧体抗磨损性实验研究

作者：刘方，宋晨，亢炜燎，吴鑫，杨丽

单位：中国矿业大学电气与动力工程学院

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201650

摘要：载氧体作为化学链燃烧技术中的关键环节，对其性能的研究具有重要意义。铁基载氧体由于其热力学性能良好、环保、储量丰富及价格低廉等优点，被认为最具工业应用前景的一类载氧体，但是目前其抗磨损性差、寿命短的问题极大限制了在化学链燃烧技术中的应用。本文基于纤维增韧陶瓷材料技术，设计了载氧体在不同工况下的磨损测试实验，研究了Al2O3纤维对贫铁矿载氧体增韧效果及作用机理。结果表明Al2O3纤维虽然在一定程度上降低了载氧体的反应性，但有效提高了贫铁矿载氧体的机械强度和抗磨损性，基于Gwyn磨损方程研究了载氧体在不同工况下的磨损特性，表征结果显示增韧后的载氧体呈现出典型的纤维增韧现象。本文的工作为改良载氧体的耐磨性和寿命提供了一种新思路，对提高载氧体的寿命具有积极的作用。

021

S-CO₂布雷顿循环系统中合金腐蚀行为研究进展

作者：毛世杰，杨英英，武卫东，杨其国

单位：上海理工大学能源与动力工程学院

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201441

摘要：超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环系统因其效率较高、布局简单、部件紧凑，并可应用到火力发电、核能发电、太阳能发电等领域，被人们认为是具有广阔应用前景的循环系统。由于系统内热端设备长期处于高温高压的S-CO2环境中，设备的抗高温腐蚀性能是目前的研究重点之一。综述了近年来系统中高温部件候选材料（奥氏体钢、马氏体钢和镍基高温合金）的腐蚀行为研究现状，从氧化行为和渗碳行为两方面，分析了合金内部组织状态、金属元素含量以及外部环境（温度、压力、杂质等）对腐蚀行为的影响和相关机理，并指出目前针对候选材料腐蚀行为研究存在的不足之处和未来的发展方向。

022

煅烧沸石咪唑骨架吸附烟气CO₂促进节旋藻生长固碳

作者：朱颜霞，张泽，程军，徐晓丹，杨卫娟

单位：1.浙江大学能源清洁利用国家重点实验室；2.上海空间推进研究所

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201028

摘要：利用藻类生物捕集CO2是一种很有前景的减排烟气CO2的方法，但是烟气CO2在藻液中停留时间短，向溶解无机碳的转化困难，限制了藻细胞的生长固碳。本文通过煅烧不同时间的锌沸石咪唑骨架来制备CO2吸附剂，利用不饱和金属活性位点吸附CO2并促进CO2向HCO3-的转化，为藻细胞的生长固碳提供充足的溶解无机碳。结果表明：煅烧6小时得到的吸附剂拥有最大的比表面积和孔容积有利于CO2吸附和转化，可提高藻液中HCO3-浓度55.7%，使得钝顶节旋藻的光能利用效率在99.99%煤化工烟气CO2条件下增加了2.43倍，培养时间从7天缩短至5天，生物质产量提高了74.7%，CO2固定速率提高了93.7%，为微藻减排烟气CO2提供了新思路。

023

温度压力对岩心尺度CO₂-水-岩系统中残余水影响的实验研究

作者：索瑞厅，李旭峰，高鹏宇，李铱，于青春

单位：1.内蒙古大学生态与环境学院；2.中国地质调查局二氧化碳地质储存重点实验室(中国地质调查局水文地质环境地质调查中心)；3.天津大学建筑工程学院；4.中国地质大学(北京)水资源与环境学院

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.200927

摘要：在深部咸水层中进行CO2地质储存，主要排水过程中形成的残余水对地质储层的容量和安全性都有负面影响。本研究通过超临界CO2排驱饱水岩心实验，研究了不同温度（40、50和60 ℃）、不同压力（8、10和12 MPa）对CO2-水-岩系统中残余水的影响及作用机制。实验结果表明：超临界CO2排驱去离子水的残余水饱和度为Sw40℃ < Sw50℃ < Sw60℃和Sw8MPa > Sw10MPa > Sw12MPa。分析发现，残余水饱和度的差异归因于温度压力导致CO2-H2O系统间界面张力变化，且压力对其影响较大；另外，较小的粘度比和较大的密度差会使残余水饱和度增大。低温高压储层具有较好的储气效果，亦可选择低盐度的储层或是注入高密度CO2来降低残余水饱和度，使得毛细残余储存量增加。

024

电力系统频率响应模式及其量化描述

作者：张怡，张恒旭，李常刚，曹永吉，李威

单位：1. 电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学)；2. 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201181

摘要：电力系统的安全稳定运行很大程度上依赖基于频率响应的调控，响应模式是对动态系统轨迹特征最本质的量化描述。目前缺少对大电网频率响应模式的定义，以及从时间尺度和空间尺度量化描述频率响应模式的指标和方法。本文系统阐述大电网频率响应统一性、分散性、独立性与耦合性的内涵和辩证统一关系；定义了频率响应模式，从不同角度量化描述系统动态频率响应特征并提出计算方法；通过大电网算例仿真详细研究了可再生能源渗透率、特高压直流输电对频率响应模式的影响。所述方法和研究结果为频率稳定性量化评估、预想故障的快速分析提供重要依据，也为深度学习等人工智能类方法在电力系统频率分析与控制中的应用奠定基础。

025

考虑惯量支撑及频率调节全过程的分布鲁棒机组组合

作者：葛晓琳，刘亚，符杨，贾锋

单位：上海电力大学电气工程学院

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.200974

摘要：风电的随机性和低惯量增加了电力系统安全经济运行的难度。针对风电的高阶不确定性，提出了基于正态云模型表征风电预测误差概率分布值，综合1-范数和∞-范数条件约束风电预测误差概率的可行域，建立了两阶段分布鲁棒机组组合模型。同时针对高渗透率风电系统惯量低、调频能力弱的特征，在优化模型中综合考虑系统中同步发电机组的同步惯量、风电机组的虚拟惯量和下垂控制，融合时域优化和频域控制，通过时频域的解析，推导了“惯量支撑-频率最低点-准稳态-二次调频”的全过程约束，以满足惯量和各阶段频率调节的备用需求。基于此，将所提模型混合整数线性化，并采用列和约束生成算法对其进行求解，生成的优化割有效地降低了求解复杂度。算例仿真验证表明，所提模型和方法能有效提升系统的频率响应能力，保证安全经济运行。

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电能质量扰动检测与识别方法研究综述

作者：汪飞，全晓庆，任林涛

单位：上海市电站自动化技术重点实验室(上海大学机电工程与自动化学院)

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201261

摘要：近年来，电力系统电力电子化日益严峻，电能质量扰动问题也日益突出，而其引发的供电质量问题进一步对电力用户的安全、经济和高效运行带来严重威胁。因此，电能质量扰动的检测和识别研究具有重要意义，它可以及时发现供电中存在的扰动隐患，并能够为预防电能质量引发的问题提供有效信息。鉴于该领域的现存研究众多，方法及应用特点各异，本文从常见电能质量问题的扰动特征阐述出发，重点围绕扰动检测、特征选择和问题识别进行现有方法的总结和归纳，分析该技术领域现存问题，给出未来研究方向的建议。

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单位：1. 电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学)；2. 中国电力科学研究院人工智能研究所

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单位：1.电力设备电气绝缘国家重点实验室西安交通大学电气工程学院；2.国家电网公司西北分部；3.国网能源研究院；4.陕西省电力公司电力科学研究院

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