中国电力

2020, 53(9): 0-0.

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电力现货市场环境下提供位置信号电价机制的协同作用

张粒子, 丛野, 陶文斌, 郑福康, 陈正飞

2020, 53(9): 9-18,46. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201911112

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对电价中的位置信号及能够提供位置信号的电价机制进行分类梳理和总结，对电力现货市场环境下电价中位置信号的作用进行分析；结合电力现货市场仿真，定量分析在不同的电网结构及系统阻塞条件下，电能量现货市场中的“节点边际电价（LMP）机制”和“分区输电定价”机制在实现其作为公共事业服务价格作用方面的协同作用关系；结合中国某省电网的实际情况，通过电力现货市场仿真和电价测算对分析结果进行验证，为中国电力现货市场环境下的电价机制选择提出建议。

考虑实时市场平衡费用的含风电日前市场电能-备用联合出清模型

王志成, 王秀丽, 王帅

2020, 53(9): 19-27. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202005128

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风电出力的不确定性为日前市场出清带来了挑战。提出一种风电参与的日前电能-备用联合出清模型，采用多场景技术描述风电出力的不确定性，基于场景集合求解模型达到出清结果。所提出的模型引入风电出力不确定性所带来的备用购买费用和实时市场的平衡费用来考虑日前市场出清结果对实时市场的影响，以达到减少实时市场的平衡压力，保障系统稳定运行的效果。同时该模型考虑弃风和失负荷惩罚费用来保障风电资源的充分利用和系统的安全稳定运行。改进的IEEE30系统算例结果对比及分析表明，所提出的模型可充分利用风电资源，有效降低日前市场电能生产成本，并减少弃风量，降低失负荷风险。在风电大规模接入电力系统的情况下具有较好的实际应用价值。

南方（以广东起步）电力备用市场设计

张乔榆, 张兰, 肖云鹏, 戴晓娟, 赖晓文

2020, 53(9): 28-37. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201911111

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现阶段南方区域仍按“两个细则”管理电力备用，其备用品种、价格机制、结算机制及备用资源的分配方式均有不尽合理之处，亟须建设南方（以广东起步）电力备用市场，完善南方区域电力市场体系。通过对国外电力备用市场机制和南方区域备用管理现状问题的分析，提出了适应南方区域电力市场发展现状的电力备用市场机制，对备用市场出清模型进行了探究，并通过算例对不同模式下的备用市场建模和出清结果进行了分析，结果表明，在报量报价和报量不报价的备用市场模式下，备用出清价格都已包含机会成本，可实现备用中标容量的机会成本补偿，备用与电能量市场联合优化机制可确保参与备用市场的机组收益不低于只参与电能量的情形，对机组积极参与备用市场起到了正向激励作用。

山东电力现货市场机制设计与试运行分析

王勇, 游大宁, 房光华, 张国强, 王进, 匡洪辉

2020, 53(9): 38-46. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004242

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为及时总结中国首批电力现货市场试点建设地区的试运行经验，推动中国电力现货市场建设，在介绍山东电力现货市场的市场机制基础上，通过分析其试运行情况，研究市场所面临的问题和解决措施。山东清洁能源占比较高等电网运行特征决定了山东更宜采用集中式现货市场模式。山东电力现货市场包括日前、实时2个时序市场和日内机组组合衔接机制。电力现货市场试运行期间，电网整体运行平稳有序，现货市场出清价格随市场供需关系变化而变化，但也面临市场力监控能力有待提升、调峰补偿机制需要完善、用户交易风险防控手段仍待加强等问题。上述结果表明山东电力现货市场已基本具备连续运行条件，但市场机制的完善仍须持续加强。

双轨制下的电力市场不平衡资金分析

赵珍玉, 辜唯朕, 陈雨果, 李秀峰, 蒋燕, 高道春, 段睿钦, 吴洋

2020, 53(9): 47-54. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202001057

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在中国的电力体制改革进程中，计划与市场共存的局面短期内不会改变。随着市场进一步放开，计划与市场解耦运行的模式不可持续，但不解耦模式下不平衡资金问题更为显著。以不解耦模式为背景对不平衡资金展开讨论，通过对不平衡资金计算公式的拆分，得到资金来源相对明确的各个部分，提出不平衡资金的疏导方案。同时，根据理论阻塞盈余及市场用电量所占比例，提出对市场阻塞盈余的处理建议，并通过算例说明了该方法对不解耦模式的适应性。

关于浙江电力现货市场若干关键问题的思考

胡朝阳, 冯冬涵, 滕晓毕, 曾佳妮

2020, 53(9): 55-59,70. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202005158

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作为有代表性的省级市场，浙江电力现货市场在建设和运行中遇到了若干挑战。首先，对浙江电力现货市场的特点进行分析；其次，对影响节点边际电价计算准确性的因素进行研究和讨论，并提出相应的改进措施；最后，结合调度运行经验，从市场设计和运行机制2个层面，对省级电力现货市场建设提出技术建议，以期推动省级电力现货市场的平稳有序发展。

基于区块链的可再生能源超额消纳量交易体系

张显, 谢开, 张圣楠, 庞博, 汤洪海

2020, 53(9): 60-70. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202002085

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为加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系，促进可再生能源开发利用，2019年中国出台政策对各省级行政区域设定可再生能源电力消纳责任权重，建立健全可再生能源电力消纳保障机制。超额消纳量交易作为各类消纳责任主体完成自身消纳量指标的重要补充方式，对促进可再生能源消纳具有重要意义。首先，介绍超额消纳量交易的内涵及其必要性，指出超额消纳量交易的机理。其次，系统性阐述超额消纳量交易市场体系的构成，包括消纳量的生成与分配、超额消纳量交易组织、绿证交易与超额消纳量交易的衔接、超额消纳量交易的结算与核算。然后，考虑到区块链技术在电力交易领域的良好应用场景，部署基于区块链的可再生能源消纳凭证交易系统，支撑可再生能源通过参与市场交易实现充分消纳。最后，从规则制定、分配原则、数据共享等方面提出促进中国可再生能源消纳发展的建议。

两级电力市场协同方法及其特点

李晓刚, 杨立兵, 吴敏, 刘岩松, 邹斌, 邵平

2020, 53(9): 71-80,116. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202003217

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省间市场和省内市场之间的协同方法是两级电力市场运行的核心内容，协同方法的具体内容包含两级电力市场的阻塞管理协同及两级电力市场出清的协同。介绍两级电力市场协同的市场裂解方法和基于潮流的省间联合市场方法，比较了2种方法的特点，并给出具体算例说明。市场裂解方法通过电力转移系数计算系统潮流，逐步增加系统中阻塞线路作为市场出清模型的约束条件，通过多轮迭代可以达到与一级市场节点电价相同的市场效果。基于潮流的省间联合市场方法通过区域电力转移系数在各个省净输出已知的情况下计算省间联络线潮流，并在考虑省间联络线潮流约束的情况下，完成省间市场的出清；该方法通过申报省净输出曲线可直接得到省间市场结果，无须多次迭代。市场裂解方法适合于各省省内市场均较为完善情况，而基于潮流的省间联合市场方法则适合于各省省内市场建设程度不一的情况。

基于点费率的跨省区输电定价机制

陈政, 冷媛, 辜炜德, 金东亚, 荆朝霞, 谢文锦

2020, 53(9): 81-89. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202003022

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合理的跨省区输电定价机制是实现跨省区电力交易公平竞争、资源在更大范围内优化配置的前提。针对中国跨省区输电定价机制存在的问题，从成本分摊和输电价格结构角度，提出一种基于“点费率”的跨省区输电定价方法。该方法通过电气源流分析计算各省级电网对跨省区联络线的使用程度，按照使用程度分摊跨省区输电成本，实现成本分摊的合理性。同时，从价格结构角度，通过设计合理的跨省区输电价格，使跨省区输电费不阻碍省间交易，有利于促进资源在区域范围内最优化。通过IEEE14节点算例验证了所提方法的有效性。

深度学习辅助约束辨识的电力市场快速出清方法

吴云亮, 张建新, 李豹, 李鹏, 李智勇, 周鑫, 杨燕, 赖晓文

2020, 53(9): 90-97,207. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202005028

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日前电力市场出清需要求解大规模安全约束经济调度问题，尽管实际采用线化处理方法，但需要考虑N－1场景下的大量安全约束，导致其规模庞大，难以快速求解。提出了一种深度学习辅助的日前市场快速出清方法，以满足快速出清计算场合的应用需求。首先，设计基于深度神经网络的安全约束经济调度模型计算框架，将深度学习技术应用于日前电力市场出清计算过程，兼顾安全约束经济调度模型的求解速度和求解精度；其次，提出面向起作用约束辨识的深度学习策略，从特征向量、深度神经网络结果处理2个方面，实现安全约束经济调度起作用约束集的辨识，并将其纳入日前市场出清模型，以简化模型的复杂度；最后，在接入新能源的IEEE 30标准测试系统中验证了所述方法的有效性。利用深度神经网络预辨识安全约束经济调度模型的起作用约束，有利于降低模型复杂度，提高日前市场出清的计算效率。

新加坡电力市场需求响应机制及对中国电力市场建设的启示

张兰, 张经纬, 肖云鹏, 荆朝霞, 陈柏柯, 关玉衡, 罗钢, 白杨

2020, 53(9): 98-106. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202003060

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需求响应机制对于缓解中国当前的供需矛盾、提高资源的利用率具有重要的意义，新加坡有着较为成熟的需求响应机制。首先，介绍新加坡电力市场的改革历程及当前主要运营机制，重点介绍新加坡现货市场下的需求响应机制，分析其结算机制，概括总结新加坡需求响应机制的特点和实施效果；然后，通过IEEE 30节点系统算例对不同市场场景下需求响应的实施效果进行讨论；最后，基于中国当前现货市场单边交易机制，提出近期中国开展现货市场需求响应的启示和思路。

基于用户成本选择用户范围的分时电价最优策略

黄剑平, 陈皓勇, 钟佳宇, 陈武涛, 段声志, 郑晓东

2020, 53(9): 107-116. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202003059

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传统的分时电价政策忽略了用户参与分时电价政策的意愿，且用户电价电量响应行为建模未考虑用户调整用电行为成本，为此提出基于用户成本选择用户范围的分时电价最优策略。分析用户改变用电行为所产生的调整成本与节省用电费用的关系，推导分时电价机制下用户电价电量响应行为模型。当用户改变用电行为后，其生产成本高于实行分时电价前的电费，则对用户参与分时电价政策的意愿评估为零，不纳入分时电价实施范围。仿真及实验结果显示，与不选择用户范围的传统分时电价模型相比，该模型能够反映用户调整用电行为过程，科学选择参与分时电价政策的用户范围，实现电网和用户的总效益最优。

特约主编寄语

2020, 53(9): 117-117.

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交联聚乙烯热老化与绝缘性能的关联关系

赵莉华, 杨兰, 李巍巍, 吴惟庆, 任俊文

2020, 53(9): 118-124. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202003216

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为研究交联聚乙烯（cross-linked polyethylene，XLPE）绝缘材料的热分解活化能、电气特性和力学特性随热老化程度变化的规律，对交流电力电缆绝缘用XLPE材料在110 ℃下开展加速热老化实验。采用热失重（thermogravimtric analyzer, TGA）测试手段，对XLPE在20~600 ℃的热分解行为进行研究；采用交流击穿测试、宽频介电谱测试及体积电阻率测试，研究老化后XLPE试样的电气特性；采用拉伸实验测试，研究老化后XLPE试样的力学特性。结果表明：热老化使得XLPE的交联结构和结晶状态被破坏，XLPE活化能呈减小趋势。由于氧化反应快速进行，使得XLPE分子链发生断裂，交联结构变弱，导致XLPE绝缘材料严重劣化，其活化能、击穿强度、体积电阻率、弹性模量和断裂伸长率随老化时间增长呈下降趋势，而介电常数、介电损耗和电导率呈增加趋势。

基于累积损伤曲线的电寿命模型步进应力试验方法及在XLPE电缆中的应用

边浩然, 杨丽君, 马志鹏, 丁志文, 李仲轩

2020, 53(9): 125-132. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202005062

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交联聚乙烯（XLPE）的反幂函数电寿命模型（IPM）表征了XLPE电缆绝缘的长期耐压特性，包括电压耐受指数（VEC）在内的IPM模型参数是电缆绝缘设计和预鉴定试验电压选取的重要依据。步进应力试验具有耗时短、效率高的优点，适用于求取电缆样品的电寿命模型参数。然而，步进应力试验参数的选择尚无规程可参考，目前主要依靠经验和主观确定，严重影响了试验结果的有效性和可比性。将固体绝缘材料累积损伤“D-t曲线”作为判断绝缘失效机理的主要依据，分析不同试验参数下步进应力与恒定应力试验的等效性，提出适合工程应用的步进应力试验参数选取及现场试验方案。通过该方法设计绝缘厚度分别为2.8 mm和3.5 mm的2种模型电缆的步进应力试验，并获取2种模型电缆的IPM电寿命模型参数，验证该方法的可行性。

暂态负荷下高压直流海底电缆热传递过程

梁正波, 李丽君, 彭超, 徐明忠, 赵维佳, 王蕾

2020, 53(9): 133-140. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202003213

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高压直流（HVDC）交联聚乙烯（XLPE）绝缘海底电缆是实现长距离和大容量电能输送的重要设备。HVDC海底电缆负荷影响温度分布，而温度对HVDC XLPE绝缘电导率和电场强度分布特性有重要影响。相对于稳态负荷条件，暂态负荷条件下HVDC海底电缆热传递过程更加复杂。为研究暂态负荷下HVDC海底电缆热传递过程，建立热学有限元模型，仿真分析HVDC海底电缆由零负荷向满负荷再向零负荷转变过程的热传递过程，并组建试验平台开展对比研究。研究结果表明：仿真计算结果和试验测试结果吻合度高，仿真模型适用于描述暂态负荷下HVDC海底电缆热传递过程；通过构建导体温度暂态分量和稳态分量，可以实现良好的导体温度热传递过程趋势拟合，拟合方法有利于指导HVDC海底电缆温度趋势预测和现场运行维护工作。

皱纹铝套变形对挤包绝缘直流电缆电场分布的影响

张洪亮, 尹毅, 肖晋宇, 侯金鸣, 闫志雨, 谢书鸿, 胡明

2020, 53(9): 141-149. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004035

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为研究高压直流电缆皱纹铝套受力变形对电缆绝缘结构造成的损伤，以及在运行过程中对电气性能的影响，针对500 kV直流电缆开展绝缘线芯热膨胀测试和皱纹铝套压扁试验，确定皱纹铝套变形在绝缘线芯表面造成的缺陷情况。建立有限元模型，分析绝缘场强分布随温差变化情况，以及皱纹铝套变形导致绝缘线芯表面缺陷后的场强分布情况。仿真结果表明：电缆在负载过程中绝缘场强随着绝缘温差的变化而变化，此外绝缘表面存在缺陷会进一步导致场强畸变，且畸变程度与外加电压和绝缘温差有关。

极性反转电压下非线性电导硅橡胶复合材料电荷积聚特性

杨卓然, 杜伯学, 李忠磊, 韩冲, 张程

2020, 53(9): 150-156,165. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004114

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直流电缆附件是直流输电系统的薄弱环节，为研究非线性电导对极性反转电压下电缆附件硅橡胶绝缘电荷积聚特性的影响，通过添加SiC颗粒制备具有非线性电导的硅橡胶复合材料试样，利用三电极法和表面电位测量系统获得试样的电导率和表面电荷特性。实验结果表明：由于试样中SiC晶粒的晶格振动引起载流子晶格散射，高温会造成试样电导率降低；试样表面电荷平面分布特性表明，电晕电压极性反转后，平板试样内部残留的原极性电荷与表面的异极性电荷提高了局部电场强度，使试样的电导率升高，加速了表面电荷向试样内部迁移和异极性电荷中和过程，抑制了表面电荷的积聚。

直流XLPE电缆用预制接头最大场强解析算法

刘英, 赵明伟, 陈嘉威

2020, 53(9): 157-165. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004207

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由于电缆接头结构复杂并含有多个复合界面，对其进行直流电场分析通常需要借助数值仿真软件、采用电-热耦合方法进行迭代计算，耗时费力。为了满足工程中仅对中低压直流XLPE电缆用中间接头最大场强进行校核的需求，利用传热学与电磁学相关理论，建立接头热场分布的简化分析模型，推导出计算应力锥根部场强的解析式，仅需输入少量必要参数，即可确定接头中的最大场强。通过以10 kV和35 kV XLPE电缆用硅橡胶和乙丙橡胶接头为例，分别在不同直流电压及接头内外温差下进行解析计算，并与相应的有限元仿真结果对比，验证所提方法的计算精度及适用性，为工程人员进行中低压直流预制接头的设计及校核提供强有力工具。

碳捕集燃气热电机组碳循环及其虚拟电厂优化运行

周任军, 邓子昂, 徐健, 朱疆生, 王仰之

2020, 53(9): 166-171. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201908007

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针对新型含碳捕集热电联产燃气机组的碳利用和经济运行问题，构建其与风电、电转气（power-to-gas，P2G）聚合的虚拟电厂。将所排放的CO₂捕集并输送至P2G，作为电转气的碳原料，产气为燃气机组提供燃料补充，从而在虚拟电厂中实现碳循环利用。以虚拟电厂收益最大为目标，以CO₂捕集率、热电比、热电厂电出力以及电转气功率为决策变量，建立虚拟电厂优化运行模型。仿真结果表明，这种聚合模式的虚拟电厂，可获得更高的经济效益、更好的风电消纳效果、更低的碳排放。这种虚拟电厂及其碳循环利用方式，是一种有效的减少弃风、降低排放、增强碳利用的能源运转途径，具有显著经济及社会效益。

市场环境下考虑需求响应的虚拟电厂经济调度

刘鑫, 吴红斌, 王鲸杰, 卢俊花

2020, 53(9): 172-180. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202001092

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虚拟电厂作为能源互联网中的重要组成部分，在聚合分布式能源和用户侧资源、完善电力市场交易体制等方面发挥着重要作用。由于虚拟电厂中新能源装机容量较大，其出力具有随机性，导致其在电力市场中需要承担惩罚费用。提出以虚拟电厂聚合分布式能源为多类负荷提供电能服务，首先通过蒙特卡洛抽样建立了分布式电源出力不确定性模型。随后在考虑需求响应的前提下，建立了虚拟电厂与用户侧的双层优化模型，以虚拟电厂净收益为上层目标函数，综合考虑市场交易收益、售电收益、发电成本等因素；以用户侧购电成本为下层目标函数，对用户的购电行为、响应行为进行优化。最后，通过算例验证了该模型能够减少虚拟电厂在电力市场中的投标偏差，提高运营收益，并有效降低负荷的购电成本。

参与气电市场的虚拟电厂内部优化随机模型

彭院院, 周任军, 曾子琪, 冯剑, 程远林, 方绍凤

2020, 53(9): 181-188. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201902182

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虚拟电厂总体降低了不确定因素的影响，但若不考虑其内部的随机性，则会使虚拟电厂在参与电力、天然气市场过程中，因其调度方案的保守性，难以获得最高的经济效益。为了充分挖掘虚拟电厂的经济效益，提出了一种气电市场下计及电价和风光不确定性的电-热-气虚拟电厂随机优化调度模型。模型目标函数为虚拟电厂总效益，即售电售热售气收益与电转气成本、碳捕集成本、碳排放权成本和燃料成本之差。引入超分位数方法将含多随机变量的虚拟电厂总效益最优模型转化为其超分位数随机优化模型，为了便于计算进而处理为其离散化计算模型，并利用空间粒子群算法进行求解。算例分析表明：虚拟电厂通过优化售电和售气方案来获得最优效益，在参与气电市场过程中考虑多种随机变量，使得虚拟电厂规避风险后有更多的机会获得更高的经济效益。

基于LSSVM的汽轮机阀门流量特性辨识及应用

王志杰, 朱晓星, 王锡辉, 王志鹏

2020, 53(9): 189-194. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201907156

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阀门流量特性的准确辨识对于汽轮机控制至关重要。提出了一种基于最小二乘支持向量机（LSSVM）的汽轮机阀门流量特性辨识方法：通过对机组的历史运行数据进行筛选，获得其处于稳定工况下的运行数据；利用LSSVM辨识由综合阀位指令、主蒸汽压力、调节级压力等构成的主要参数向量与计算获得的汽轮机实际进汽流量之间的关系；最后利用已建立的LSSVM模型，并通过改变主要参数向量值来模拟汽轮机阀门流量特性试验的工况，进而实现对汽轮机阀门流量特性的辨识。该方法不需要进行汽轮机阀门流量特性试验，减轻了工作量，避免了试验方法对机组安全稳定运行带来的不利影响。

基于混合建模的蒸汽管道参数计算

陈鸿伟, 麻哲瑞, 吕春旺, 刘玉强, 张巍, 王睿坤

2020, 53(9): 195-201. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201907190

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提出一种结合机理建模和数据驱动建模的混合模型用于蒸汽管道的参数计算。在机理模型的基础上，采用向量机算法建立数据驱动误差预测模型，对机理模型计算所造成的机理误差进行预测，并将该模型的误差预测结果用于修正机理模型计算结果。为验证混合建模计算的有效性，通过实例建立机理模型和基于向量机算法的蒸汽参数预测模型计算管道末端蒸汽参数，并与混合模型的计算结果进行比较。结果证明，混合模型具有更高的计算精度，可为供热管道的运行优化提供参考。

基于实测的烟气“消白”工程环境效益研究

张志强, 朱法华, 邹斯诣, 史鹏飞, 王晓玲, 游秦, 姚力, 闫绍帅, 王兴

2020, 53(9): 202-207. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004038

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为研究烟气“消白”工程的环境效益，采用RJ-SO₃-M型便携式SO₃分析仪对河北邯郸某电厂600 MW机组烟气“消白”工程进行了现场测试，收集了烟气“消白”工程实施前后相近运行负荷、相近煤质、相同时间段的烟尘、SO₂、NO_x的连续监测数据。研究结果表明，烟气“消白”工程中的冷却降温对FGD、WESP脱除SO₃的影响很小，烟气温降与FGD、WESP、FGD+WESP对SO₃的脱除效率之间没有相关性，温降为0 ℃、2.9 ℃、3.9 ℃和5.8 ℃的4种工况条件下，FGD+WESP对SO₃总的脱除效率介于75.6%~81.9%，平均为78.9%。烟气“消白”工程中，烟气降温有利于WESP对颗粒物的脱除，烟尘排放质量浓度约下降0.5 mg/m³，SO₂和NO_x排放浓度基本无变化。烟气中SO₃的脱除主要取决于FGD和WESP，而与烟气是否冷却降温基本无关。烟气冷却降温不是减少污染物排放的有效方法。

燃煤电厂碱性吸附剂脱汞性能研究

赵柄, 王海刚, 胡冬, 陈坤洋, 金绪良, 殷爱鸣

2020, 53(9): 208-213. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201912098

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燃煤电厂汞污染已受到广泛关注。目前燃煤电厂最成熟的脱汞技术是活性炭喷射技术，但活性炭需要进一步改性且应用成本较高，因此，各类吸附剂脱汞研究已成为国内外研究的热点问题。依托大唐阳城电厂7号机组碱性吸附剂脱除系统，利用安大略湿化学取样方法（OHM）对NaHCO₃干粉的汞脱除效果进行试验研究。结果表明，在SCR的反应温度下NaHCO₃能够将大部分Hg⁰和少量Hg²⁺转化为Hg^P，且当NaHCO₃喷射量为480 kg/h时，Hg^P转化率已接近最大。所做研究为燃煤烟气脱汞提供了一条切实可行的技术路线。

工控运维中基于语义分析的智能电网控制攻击防御

麻建中, 胡凯波, 於立峰

2020, 53(9): 214-220. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201904065

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为了降低控制相关攻击对智能电网的威胁，在数据采集与监视控制（supervisory control and data acquisition，SCADA）系统中，提出一种语义分析框架，利用智能电网的信息和物理工控设备，检测控制相关攻击。首先，对控制网络进行监控，识别控制命令，并从网络提取出与控制命令相关的语义和更新的测量值，并评估命令的物理后果；然后，采用自适应通用潮流分析算法，从控制命令提取出语义信息，并调整参数。在IEEE24节点、28节点和38节点系统以及一个2 730节点系统上进行实验，结果表明：与交流潮流相比，所提算法将24节点和38节点系统的检测延迟均降低了约50%，将2 730节点系统检测延迟降低了66%，平均漏警率为0.01%，最差情况下误警率为0.78%。

基于负荷特性聚类及Elastic Net分析的短期负荷预测方法

靳冰洁, 林勇, 罗澍忻, 韦斌, 周姝灿

2020, 53(9): 221-228. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201905111

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提出了一种基于负荷特性聚类及Elastic Net分析的短期负荷预测方法。通过对历史负荷特性进行分析和聚类，对全年日进行分类并指定日类型，避免日类型选择过于宽泛且缺乏针对性。同时采用Elastic Net方法对影响负荷预测的主导因素进行辨识和筛选。最后，在以上预测输入变量优化的基础上，建立神经网络预测模型。以广东省某市实际负荷为例，通过与其他方法对比，验证了所提方法在提高日负荷曲线预测精度方面的有效性。算例结果表明，所提模型适用期较长，无须反复训练，对短期负荷预测有较强的应用价值。

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