区域电网

区域电网二氧化碳排放因子是精准核算电力消费引起二氧化碳间接排放的基础参数。本研究采用平衡分析法，根据省级电网发电数据、跨省电力交换数据以及中长期电力发展规划等数据，构建省级电网生产模拟优化模型，通过情景分析评估未来不同情景下，省级电网电源结构和电力消费，分析中国2020-2035年不同情景下区域和省级电网二氧化碳排放因子。基于情景分析，中国2020-2035年各省份电网排放因子将出现大幅下降，新能源政策情景下，各省降幅平均达到43%，青海、云南、海南、吉林等8个省份的降幅超过50%；新能源高速发展情景下，各省降幅平均达到53%，青海、云南、海南、吉林等16个省份的降幅超过50%；按照两类情景结果中位数考虑，各省份降幅平均达到48%，青海、云南、海南、四川等11个省份的降幅超过50%。本研究建立的中长期省级电网排放因子，为支撑各省碳达峰碳中和路径研究，推动区域能源结构低碳化转型评估，鼓励用户优化生产和行为模式，降低企业预测间接排放不确定性，提供借鉴和参考。 本研究得到中国工程院品牌项目《我国碳达峰碳中和若干重大问题研究》（2022-PP-01）资助

6月30日，针对新能源高出力的电网运行方式，中国电力科学研究院有限公司国家电网仿真中心电力系统全数字实时仿真装置（ADPSS）仿真团队开展了高比例新能源电力系统安全稳定分析试验。仿真团队开展了全网不同运行方式下的故障扫描，并根据扫描结果找到影响新能源电量消纳的主要因素。

自国家发改委批复同意设立广西百色生态型铝产业示范基地以来，百色市致力于煤电铝一体化项目实施以及区域电网建设推进。面对构建完整精深加工铝产业链条的目标以及传统制造业数字化智能化转型的需求，本项目充分应用智能物联、边缘计算、数字孪生等数字技术，并依据现有生产线的生产逻辑、工艺流程等自主搭建契合电厂+铝厂的完整指标体系，为位于广西省百色市的吉利百矿集团有限公司打造了集“基地-工厂-车间-产线-设备”的全域数字孪生管控平台。平台系统通过数字孪生镜像能力对基地进行点位映射，以全场景可视化的方式还原呈现基地运行状态；通过实时监测预警、第一人称漫游巡视、模拟仿真、故障诊断预测等核心功能为电铝产业向集约化、数字化、智能化转型高效赋能。

新能源装机容量的逐年提升导致系统面临巨大的新能源消纳压力，跨区域省间电力现货市场作为区域电网中重要的电力余缺互济手段，仍面临市场运行效率较低以及省间壁垒严重的问题。如何进一步挖掘各省份的备用互济能力，缓解能源富余省份新能源弃电和部分省份电力紧缺问题，已成为下一阶段省间电力现货市场建设的关键抓手。以省间市场社会福利最大为目标，构建综合考虑各省备用缺额容量、备用空间互济以及省间输电费用与网损的省间电力现货出清模型。通过考虑备用互济的省间电力现货出清实现了省间电力资源的优化配置，有效降低省内新能源弃电电力，缓解区域内电力资源逆向分布。以IEEE 39节点系统和某网调电网构建省间电力交易出清算例，验证了所提模型的合理性和实用性。

高比例新能源渗透背景下，建立能够准确描述复杂环境因素影响下含新能源的区域电网端口特性动态模型，对于新型电力系统动态分析至关重要。为此，提出了一种基于微分代数神经网络的含新能源区域电网端口动态特性学习方法。该方法利用微分代数神经网络，基于区域电网接入点的时序量测以及光照强度、温度等环境量测数据，学习以神经网络表达的端口特性模型。所得模型由初始状态提取模块、微分神经网络模块、代数神经网络模块组成，可直接接入电力系统暂态仿真器中，用于分析电力系统整体动态特性。在IEEE-39节点系统中对该方法进行仿真验证，测试结果表明：所得模型能够适应不同环境场景，准确率高，验证了方法的有效性。该建模方法仅依赖端口时序量测，在新型电力系统动态分析中具有较大的应用潜力。

该项目成果是针对厂站蓄电池运行中所发生的种种极端问题，依据现场实际电气量特征采用综合判据而研发的。近年来电网系统直流电源引发的电网事故频连发生，国网某省公司330kV南郊变电站“6.18”主变爆炸事故所暴露的蓄电池脱离母线问题，南网云南公司某供电局220kV变电站两起蓄电池脱离母线问题、广东某地市局220kV变电站同样也出现蓄电池脱离母线问题，在系统极端事故情况下，站用电源失去，充电机无输出，热备用下的蓄电池后备电源的状态失控，导致区域电网事故扩大，给运行的主设备带+来了灾难性的后果。当前的厂站直流系统严重存在监测死区问题，对厂站直流系统存在这一隐患问题迫在眉睫，需要亟待解决。因此，围绕网省公司相关直流电源系统的规范和标准要求进行研制并推进这一重要工作的。成果充分利用刀闸位置换路瞬间状态;蓄电池瞬间脱离母线两者间电压微变率以及蓄电池脱离母线后自放电曲线效应;高精度双线电流采集线性合成比较的多电气量和刀闸接点瞬变位移等特征进行综合判断的。本项目成果关乎电网稳定安全，在线运行实时监测蓄电池的充电状态、放电状态和判断蓄电池主熔断器是否熔断，并根据不同状态给出信号灯、硬接点、软信号等+多种信息，使得蓄电池组与直流母线的连接和运行状态进行多维度全方位监测，装置自适应全生命周期实时在线检测，通过RS-485通讯接口上传信息，具自动预警之功能。

动态无功优化在提高电网电压质量、降低网损和减少离散调压设备日动作次数方面具有重要作用，在数学上它是一个含绝对值约束的多时段大规模非线性混合整数规划问题，其高效求解是一个难题。为此，提出了一种基于解耦内点法和混合整数规划的动态无功优化两阶段算法。第1阶段，利用sigmoid函数处理绝对值约束以实现原模型的连续化，采用解耦内点法思想构建KKT修正方程的对角带边结构，实现了模型的时段分块解耦高效求解；第2阶段，将原模型在当前连续解附近线性化，构建涉及原模型所有约束条件的混合整数线性规划模型，由此决策出离散无功控制设备的优化解。通过某地区26节点的算例仿真，验证了本文算法的有效性。

随着世界范围内风电、光伏等可再生能源大规模开发利用，局部地区新能源发电超过50%，给电网运行与控制带来了严峻挑战。 柔性直流输电是基于全控型器件的新一代输电技术，具有较强的调控能力，适合于可再生能源接入、孤岛供电和区域电网互联是未来电网的重要发展方向之一

新型电力系统建设背景下，海量新能源并网对现有电网调度运行模式带来巨大挑战。为解决新能源功率波动性和不确定性对电网实时功率平衡带来的失负荷风险，基于风险抑制理论提出电网弹性运行模型（risk limiting based resilient operation，RLB），并针对求解概率型约束的难题给出解决方案，提升电网运行弹性。通过推导RLB的3种中间态模型及其解析解，提出基于中间态模型迭代的RLB求解算法，并对其全局最优性给出严格证明。基于IEEE 6节点和25981节点实际区域电网算例，分析了系统灵活性、预测精度和系统弹性之间的关系，指出提升新型电力系统运行弹性的前提是足够的系统灵活性和预测精度。

天津市北辰区大张庄是首批国家级产城融合综合示范区，为满足示范区清洁能源消纳、高端制造业发展和居民美好用能的需求，天津公司两次对区域电网进行改造升级。通过建设交直流柔性混合配电网，配套4回全光纤纵差保护线路，实现配网”零闪动“。在此基础上，通过建设天津公司首创的国际领先“雪花网”，以3座变电站为组团形成联络，汇集6回线路形成独立馈线集群，搭建了适应能源互联网发展的更大、更坚强的能源配置平台，支持负荷大范围灵活转移，显著提高线路利用效率，保障配电自动化系统发挥更大作用，实现全域“停电零感知”。