摘要:我国基于推动构建人类命运共同体的责任担当和实现可持续发展的内在要求，提出了“双碳目标”战略，并通过能源清洁化、用能电气化等途径推进能源形态革命进而降低碳排放。首先分析了双碳目标下能源结构转型特征，总结梳理了电能替代发展过程中面临的问题，得出电能替代发展须破解技术、经济、机制和理念等方面的制约，提出以技术进步推动能源变革，重点考虑工业、建筑、交通、农业和居民5个主要领域，从材料技术、能源转换技术、能源供给及存储技术方面进一步探索电能替代的实施路径。

摘要:从实用角度出发，提出一种简洁、利于广大用户和地方政府接受的电能替代成本评估和补贴计算方案，并据此得出关于电能替代的实施建议。首先指出促进电能替代的关键是用户有实施意愿，从而要求电能替代对用户而言是经济的。然后，从避免用户投资损失的角度，将老设备剩余寿命的价值计入新设备的使用成本，并基于此，将国家公布的20项电能替代技术根据其特点分为5类，对每类技术分别构建成本评估和补贴计算方案。最后，根据所得结论提出相关实施建议，并举例展示该方案的应用。对电能替代而言，该方案可提高用户实施的积极性，而所提实施建议能高效发挥财政补贴的促进作用，具有一定的参考价值和实践意义。

摘要:电能替代是提升环境质量的必经之路，也是我国实现碳中和目标的必要手段，对推动能源消费革命、落实国家能源战略、促进能源清洁化发展意义重大。从实施电能替代的综合效益出发，基于灰色关联度方法建立了电能替代项目的综合效益评价模型，从用户角度分析，确定了适合河南省地区电能替代的实施途径，为河南省的电能替代发展提供了理论支撑。

摘要:为助力采暖电能替代工作推进，首先建立了冷凝器、蒸发器、压缩机、膨胀节流阀等热泵部件的数学模型和仿真子系统，构建热泵机组仿真系统；然后对多种品牌和型号热泵的供热模式进行仿真，将主要热泵性能参数的模拟值与相应的实测值进行对比，以验证仿真的准确性；最后基于搭建的热泵仿真系统，计算北京地区典型采暖季单位采暖面积空气源热泵的终端能耗量、二氧化碳排放量、运行成本、总成本，并与蓄热式电暖器、散煤采暖、分散式燃气采暖的数据进行对比。研究表明，热泵性能参数的模拟值与相应实测值的误差在可接受范围内，空气源热泵是最值得推广的分散式采暖技术。

摘要:在“双碳”目标下，电动汽车凭借于其低碳、低污染的优势受到广泛关注。近些年，在国家政策的引导下，电动汽车的发展十分迅速，但大规模电动汽车的无序充电也将会对电网的安全稳定产生不利的影响，而合理的调度电动汽车的充放电行为参与电网调峰，不仅可以降低其对电网产生影响，还可以产生可观的效益。首先对电动汽车参与电网调峰的潜力和经济性进行分析；然后从电动汽车参与调峰辅助服务市场的交易方式、市场交易策略、可调节容量、充放电控制策略等方面展开分析，重点梳理了相关的最新研究成果，并针对研究中存在的问题结合新技术提出了可能的研究方向；最后结合实际情况，提出了大规模电动汽车参与调峰仍面临的一些问题。

摘要:随着“3060双碳”目标的提出和整县分布式光伏政策的推进，发展和环境之间的平衡需求越来越受到重视。生态园区模式和温室大棚技术的研究是平衡发展和环境的有效方法，是实现双碳目标和落实整县光伏政策的有效举措。首先，针对智能温室的典型用能场景进行分析，基于不同用能场景，指出现阶段温室大棚面临的主要问题。其次，分析整县光伏背景下的智能温室优势，提出整县光伏政策对智能温室供能模式的影响并分析供能模式变化的意义。再次，针对可再生能源的就地消纳问题，提出考虑大棚主要用能设备的“产-用-储”一体的供能模式、并设计了基于物联网管控的平台框架和基本功能。最后，通过借助光伏消纳评价函数，评价对比不同供能模式情景下光伏消纳水平，验证光-储供能模式对光伏消纳率的提高效果和通过“余电上网”给系统带来的经济效益。

摘要:双碳目标和能源转型推进分布式可再生能源大规模接入农村电网，催生出具备高占比新能源和双向潮流典型特征的新型农村电网。在新型农村电网中，双向潮流、逆向送电、电压随机波动、逆变器谐波、保护配置以及安全用电等技术挑战愈加突出。通过分析我国农村电网的发展现状，剖析双碳目标下农村电网面临的技术挑战，对新型农村电网建设的关键举措和亟待研究的课题进行展望，为新型农村电网的规划和建设提供理论支撑。

摘要:源网荷储的多样性特征导致当前电网异常的原因越来越复杂，为了充分利用需求侧宝贵的柔性资源，提出了一种基于异常溯因推理的需求侧协同调度优化方法。首先，提出了一种基于贝叶斯网络对异常指标进行溯因推理的方法。其次，基于极限场景法处理风力发电、负荷波动，构建考虑柔性负荷的电网日前分布式调度模型。最后，设置4种情景进行对比分析。算例结果表明，所提方法能够有效缓解区域潮流指标的异常趋势。

摘要:随着大规模风电、光伏等新能源接入电网，高渗透率新能源逐渐影响到电力系统的安全稳定运行。同时受新能源接入电网的网架特性约束以及新能源装备自身安全限制，新能源并网后的静态电压问题更加突出。探讨分析了计及静态同步串联补偿器（SSSC）的高渗透率新能源电网系统静态电压稳定特征，从系统静态电压特征方面评估SSSC发挥的潮流控制效能。首先分析了SSSC的等效电路及工作原理，并基于SSSC的等效功率注入模型得到潮流计算方程；其次，基于潮流计算方程提出能够反映系统静态电压稳定特征的效能评估指标，并计算分析接入不同容量新能源对静态电压稳定特征的影响，以及SSSC对新能源并入电网后薄弱节点静态电压稳定特征的影响；最后通过仿真验证，安装SSSC后能够改善新能源电网薄弱节点的电压稳定问题，提升电力系统运行时的安全稳定性。所提方法具有快速简洁的特点，并且具有一定的工程应用价值。

摘要:为了解决大规模电动汽车充电桩并入电网时对电力系统产生的不良影响，虚拟同步发电机技术被应用于电动汽车的充电领域，利用可调的惯性和阻尼，增强车网互联系统的稳定性。将基于序阻抗建模的方法分析虚拟同步发电机在充电领域的稳定性作为研究重点，对虚拟同步发电机进行了建模和控制分析，并得到了其频率耦合特性及耦合效应，通过推导出的阻抗模型分析控制参数和稳定性之间的关系。最后，Matlab/Simulink的仿真波形也验证了分析结果。

摘要:在“双碳”背景下，为优化能源结构，提高可再生能源消纳，进而促进综合能源系统的碳减排工作，提出了一种基于碳捕集和电-氢-气双向转换的电氢碳协同运行的低碳经济调度模式。首先分析电转气两阶段过程中分别耦合氢储能、氢燃料电池以及碳捕集设备的运行机理，构建以清洁能源为主的能源供应和以电、热、冷、气负荷为终端消费的综合能源系统的能量流模型；然后针对其参与碳排放权交易市场，分析碳交易机制下系统各设备的碳成本；最后构建以运行维护成本、购能成本、环境成本和售氢收益之和最小的低碳经济运行数学模型，综合考虑设备约束和系统的能量平衡约束，分析对比不同典型运行模式，验证了所提调度模型的消纳特性、环保性和经济性。

摘要:随着碳达峰、碳中和与新型电力系统目标的提出，可调节负荷可以参与新型电力系统的电力电量平衡的必要性日益凸显。首先研究了当前我国负荷特征及未来发展趋势，分析了新型电力系统背景下电力电量平衡发展趋势及问题，在典型用户可调节负荷潜力分析的基础上，提出了考虑电量平衡的可调节潜力计算方法，并通过算例量化了最大调节容量、调节时长与电量平衡之间的影响关系，最后对新型电力系统背景下可调节负荷的发展方向进行了展望。

摘要:随着5G网络的大规模应用，基站的能耗管理与优化是保证电网运行稳定性的同时，促进新能源电力消纳、优化用户用电行为所采取的行动之一。5G宏基站耗能设备参与需求响应能够在降低基站用电成本的同时为电力系统提供可调节资源。针对不断扩建的5G基站，提出了一种5G宏基站参与需求响应的负荷计算方法，并分析其参与需求响应的潜力。首先分析了基站无线利用率与能耗的关系，对基站通信设备及空调系统建模。其次，考虑通信设备以通道关断方式助力空调负荷参与需求响应的运行模式，并以典型日负荷参与需求响应为例，分析了该模式下基站空调负荷参与需求响应的潜力,仿真结果表明，基站通信设备采用智能通道关断可以增加空调负荷参与需求响应的潜力。

摘要:非侵入式负荷监测（NILM）是大数据和人工智能的重要应用领域，能够显著提升电网的智能化水平和节能效果。长期以来在NILM中采用稳态特征进行负荷分解时，优点是可识别功率近似的负荷，但是不能处理多状态负荷。为此，采用滑动时间窗作为事件探测算法，提出一种基于动态时间规整（DTW）的多状态特征的NILM模型。该模型首先对多状态负荷进行特征提取，并建立多状态特征的稳态波形模板库；然后利用滑动时间窗算法提取待分解负荷的稳态波形特征，将提取的稳态波形运用DTW算法与稳态波形模板库中的负荷特征计算最小距离进行辨识。该方法能够显著提升稳态条件下多状态负荷的辨识效果。最后采用公共数据集REDD进行测试验证，证明了所提方法的有效性。

摘要:日益增长的空调降温负荷已成为夏季电网负荷尖峰不断增长的主要因素。为引导资源庞大、调控灵活的空调负荷参与需求响应实现“源荷互动”，保障电网的安全经济运行，开展了楼宇空调需求响应实时控制仿真与实践研究。通过建立空调房间的等效热参数模型，分析空调调控的稳态及动态过程，考虑室内外温度信息及削荷要求，对单台和聚合空调开展实时温度直接控制与梯度控制仿真，并于武汉迈异办公楼开展温度直接控制实践。结果表明，实践的办公楼内室内温度仅上升1.2 ℃，而空调的需求响应控制有效削减了尖峰时期负荷，具有很高的调控价值。另外，温度梯度控制能取得更平稳和长期的削荷效果，并抑制了负荷反弹现象，更贴近需求响应调控的要求。

摘要:在“双碳”目标的驱动下，储能有潜力成为新能源消纳与节能减排的重要载体。首先，通过对园区多用户多类型储能资源的集中管理与协同优化，搭建了由常规储能以及电动汽车、灵活性负荷等虚拟储能组成的广义储能资源网络化运营平台架构。其次，借鉴共享理念，从经济和碳排放2个角度出发建立了园区用户侧广义储能共享与协同调度模型，并采用自适应粒子群优化算法对其进行求解。最后，以某园区为例验证了所提共享模式及响应策略能够有效提升广义储能资源的利用率，实现园区用户用能的经济性和低碳性。

摘要:伴随我国经济全面转型以及电力体制改革的稳步推进，市场机制在资源优化配置中将发挥越来越重要的作用。如何进一步激发市场活力，持续推进电力市场化进程是电力交易中心面临的难题。北京地区通过构建市场指数全面分析了近年市场的运营情况。首先，总结了国内现货试点的电力市场发展现状和北京地区电力交易规则的主要变化，从政策层面分析了交易规则改革的影响。然后，结合市场综合指数的编制方法和应用情况,提出了3个适用于评价北京地区电力市场交易指数。最后，运用市场交易指数进行算例分析，一方面验证了指数的合理性，一方面论证了改革的对电力市场的推动。

摘要:挖掘电力大数据蕴含丰富的隐藏信息是当前重要研究方向。针对市域治理中重点人群漏管、脱管、失控等管理难题，应用电力大数据融合驱动的理念，开展基于电力行为分析模型的重点人群在室监测技术研究。首先，结合市域治理需求构建基于多维电力大数据的分析应用框架；其次，创新性提出基于“电力行为-在室行为”异常分析模型，通过熵权法对用电特征向量信息进行动态权重分配形成动态加权余弦相似度分析模型，并对以历史样本相似度规律形成判断阈值，实现重点人群在室用电态势感知和异常研判；再次，面向多源系统及多方服务应用主体，进行了“平台流-技术流-业务流”三流合一的工程应用架构设计；最后，分析南京江北的公安数字化市域治理项目的应用成效，验证电力大数据深度挖掘对推动科技强警的重要作用。