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2024年 第57卷 第5期    刊出日期：2024-05-28

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2024, 57(5):  1-1. 

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新型电力系统源网荷储灵活资源运营及关键技术

计及灵活性资源的综合能源系统源荷协调优化调度

胡福年, 张彭成, 周小博, 陈军

2024, 57(5):  2-13.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202306096

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可再生能源和负荷的波动性、不确定性等给综合能源系统（integrated energy system，IES）的安全灵活运行带来了极大挑战。为提高IES灵活调节能力与可再生能源消纳水平，提出一种计及灵活性资源的IES源荷协调优化调度方法。针对系统内运行灵活性需求，精细刻画各类资源灵活性能力，源侧根据电氢耦合单元运行特性构建热电联产机组（combined heating and power，CHP）和氢燃料电池（hydrogen fuel cell，HFC）联合运行模型，荷侧考虑综合需求响应的灵活性供给能力，建立系统综合灵活性供给模型。根据不同时刻运行灵活性不足问题分成2种调度模式，构建基于IES灵活性约束的优化调度模型，并进行仿真分析。仿真结果表明，所提出的优化调度方法能够有效提高IES灵活调节能力和可再生能源消纳水平。

计及灵活需求响应和碳-绿证交易的综合能源系统优化调度

张彩玲, 王爽, 葛淑娜, 潘登, 张岩, 韩伟, 段文岩

2024, 57(5):  14-25.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202305134

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基于“碳达峰、碳中和”背景，有效结合碳交易和绿证交易机制，挖掘需求侧资源，有助于实现综合能源系统低碳经济发展。为此，提出了计及灵活需求响应和阶梯碳-绿证联合交易的综合能源系统低碳优化调度策略。首先，在源侧引入含有机朗肯循环的余热发电环节，解耦热电联产“以热定电”约束，并在荷侧引入综合需求响应模型，构建了源荷协调的灵活需求响应模型。其次，研究碳交易和绿证交易机制原理，分析两者之间的相关性，构建了阶梯碳-绿证联合交易机制。最后，综合考虑系统经济性和低碳性，以总成本最低为目标，构建了日前低碳经济优化模型。算例仿真表明，考虑阶梯碳-绿证联合交易机制后系统总成本和碳排放量分别下降了13.37%和11.44%，并且相比传统需求响应模型，考虑所提的灵活需求响应模型后系统总成本和碳排放量分别下降了3.87%和2.85%，有效实现了系统经济、灵活和低碳运行。

考虑水电调节费用补偿的风光水联盟优化调度策略

李咸善, 丁胜彪, 李飞, 李欣

2024, 57(5):  26-38.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202308001

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针对风光水综合能源跨区消纳调度中的梯级储能和梯级水电联合调节调度、水电调节费用公平疏导等关键问题，提出了考虑水电灵活调节费用疏导补偿的风光水联盟四阶段优化调度模型。首先，建立了基于梯级储能调节的入网前风光出力波动平抑模型，使平抑误差和平抑成本最小；提出了基于相对波动系数的梯级储能调节成本和调节功率的公平疏导方法。其次，基于梯级储能和梯级水电联合调节的风光水联盟联合出力对电网负荷的跟踪，构建了风光水联盟与区域电网的主从博弈模型，优化电网电价和联盟售电计划，达到双方利益最大。然后，构建了计及风光水不确定性的前两阶段调度模型的鲁棒优化模型，获得兼顾经济性和鲁棒性的联盟各主体能量调度策略。最后，构建了基于合作者边际贡献指数的非对称纳什谈判联盟效益分配模型，实现合作剩余的公平分配和水电调节费用的公平疏导。算例结果表明，该方法提升了各利益主体合作后的净利润，有利于维系联盟合作的稳定性，促进风光水综合能源跨区消纳。

集成电动汽车的家庭电热综合能源系统负荷调度优化

王云龙, 韩璐, 罗树林, 吴涛

2024, 57(5):  39-49.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202305056

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随着“碳中和”“碳达峰”等政策的提出，新能源和异质能源的调度优化成为减少碳排放的主要措施。而家庭综合能源系统在能源需求侧占比较大，如何构建合理的家庭能源系统以及实现家庭负荷优化的能量管理成为亟待解决的问题。为了实现家庭电热综合能源系统中负荷的灵活调度，充分考虑电动汽车及异质能源间设备的出力影响，提出了一种集成电转热设备热泵和电动汽车的家用燃料电池热电联产（domestic fuel cell-based combined heat and power，DFCCHP）系统综合优化调度方案。首先，根据家庭用电、用热特征将电、热负荷进行细化分类，引入热舒适度评价指标（predicted mean vote，PMV）进行室内温度的控制，建立负荷模型；其次，引入热泵和电动汽车，建立在分时电价和分时气价下以能源购买费用最小为目标的家庭综合能源系统优化调度模型，并使用Cplex求解器对模型求解；最后，通过仿真验证调度模型的合理性、可行性和环保性，以及热泵和电动汽车对系统经济性的影响。结果表明，在不同天气条件下，热泵和电动汽车的引入可有效减少系统的购能成本与碳排放，所得结论为进一步完善家庭综合能源系统拓扑及负荷优化调度提供了一定的理论分析基础。

基于净负荷预测误差统计的电力系统爬坡能力充裕度评估

陈中飞, 赵越, 蔡秋娜, 张乔榆, 王泽林, 戴晓娟, 陈雨果

2024, 57(5):  50-60.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202309084

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在新能源快速发展的背景下，为应对其出力波动性和间歇性对电力系统的冲击，电力系统需要具有较强的爬坡能力。分析电力系统爬坡能力的供需情况，可以发现爬坡能力不足的风险，提高电力系统运行的安全性和稳定性。首先，提出电力系统爬坡能力充裕度评估的逻辑和流程，并且给出确定性爬坡量、不确定性爬坡量和富余爬坡能力及其需供比的定义与概念。然后，提出基于置信数统计法和分位数回归法预估系统净负荷预测误差的理论与具体计算方法，以及上述参数的具体计算方法。最后，基于广东40个历史运行日和4个典型日的数据进行算例分析，验证该充裕度评估方法的有效性。研究表明：富余爬坡能力需供比可以有效识别不同典型日和特殊时段的爬坡特征，在日尺度和分钟尺度上反映其爬坡能力充裕度；覆盖率、超出量和预估量等指标，可以用于评价误差预估模型在不同地区和场景的适用性，作为模型选用参考。

基于高阶马尔可夫链的纯电重卡集群负荷预测

刘航, 申皓, 杨勇, 纪陵, 余洋

2024, 57(5):  61-69.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202306066

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相比于普通电动汽车，纯电重卡具有更高的充电功率、更大的电池容量和更可观的调度潜力，同时受货物重量、物流特性及行驶路径等诸多因素影响，其充电负荷呈现更大的随机性，建立准确的纯电重卡集群负荷预测模型有利于掌握其充电规律，降低对电网的冲击。为此，提出了考虑物流特性基于高阶马尔科夫链的纯电重卡集群负荷预测方法。首先，在考虑软时间窗约束实现纯电重卡路径规划的基础上，通过分析纯电重卡行驶特性预测其开始充电时间，以获取各时刻纯电重卡充电数量；其次，对纯电重卡的荷电状态区间进行模糊双层离散化分区处理，将每个大区间进一步细分为n个小区间，提高预测精度；然后，在求取纯电重卡荷电状态多步转移概率基础上，采用高阶马尔可夫链建立集群负荷预测模型，实现更为精确的负荷预测；最后，采用某物流园区实际纯电重卡数据进行仿真验证，结果表明，所构建的负荷预测模型较准确地预测了纯电重卡集群功率，同时减小了普通马尔科夫链方法的预测误差。

光伏-直流智能充电桩有序充电策略与应用效果

丁屹峰, 曾爽, 张宝群, 王立永, 刘畅, 付智, 张吉

2024, 57(5):  70-77.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202305101

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在双碳目标的指引下，建筑屋顶可作为分布式光伏的重要场景，同时汽车电动化是交通领域减碳的关键举措。然而，大量光伏出力和电动汽车充电需求在时间上的不匹配，给电网稳定性带来较大压力。提出一种光伏-直流智能充电桩的有序充电策略，在满足充电需求的基础上，减少外网供电，可有效提高光伏自消纳能力和负荷满足率。以北京市某办公建筑为例，通过实验测试和模拟计算，分析了不同天气条件下系统运行效果。结果表明，该充电策略可以完全利用建筑光伏满足电动汽车充电需求，无须向外网取电，即负荷满足率可达100%。与传统恒功率充电方式相比，光伏消纳率提高了42%，光伏最大并网功率下降了54%，为建筑光伏高效利用和交通领域电气化提供借鉴和参考。

特约主编寄语

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2024, 57(5):  78-78. 

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新型能源体系下电碳协同市场机制及优化运行

考虑电力行业碳排放的全国碳价预测

王一蓉, 陈浩林, 林立身, 唐进

2024, 57(5):  79-87.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202308084

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为更好预测全国碳价走势，基于带有外生变量的自回归差分移动平均模型（autoregressive integrated moving average with exogenous variable model，ARIMAX），分履约期和非履约期使用不同的外生变量分别构建了全国碳价预测模型。首先，基于对全国碳市场制度规则研究和交易特征分析，识别出全国碳价在非履约期主要受参与者预期的影响，在履约期碳价主要受企业履约需求驱动；其次，在模型训练方面，采用一种自回归差分移动平均模型，在不同阶段引入不同的外生变量来提升碳价预测效果；最后，基于全国碳市场第一履约期真实价格数据验证结果表明，所提的全国碳价预测模型在准确性方面优于基准模型。

碳达峰背景下中国电力行业碳排放因素和脱钩效应

李旭东, 谭青博, 赵浩辰, 乔宁, 刘力纬, 谭彩霞, 谭忠富

2024, 57(5):  88-98.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202306019

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探求电力行业CO₂排放驱动因素和脱钩效应既能促进“双碳”目标实现，也有利于改善中国环境总体质量，极具现实意义。对2004—2020年中国电力行业CO₂排放量进行测算，并采用LMDI模型和Tapio脱钩模型对电力行业CO₂排放的驱动因素和脱钩状态进行研究，在此基础上基于SSA-LSSVM预测模型对中国电力行业2021—2030年CO₂排放量和脱钩状态进行预测分析。研究结果表明：1）电力行业CO₂排放影响因素中，经济增长是主要因素，电力生产结构效应和电力生产强度效应对电力行业CO₂排放量起到明显的抑制作用；2）整个研究期内，电力行业CO₂排放量与经济增长处于弱脱钩状态；3）从电力行业CO₂排放预测值来看，基准情景、低碳情景、强低碳情景下电力行业CO₂排放量均呈现上升趋势，2022—2030年电力行业CO₂排放与经济增长均处于弱脱钩状态。基于研究结果，为降低中国电力行业CO₂排放量，建议转变经济增长方式，实现经济绿色低碳增长；发展清洁能源，构建新型电力系统；推进低碳技术创新，实现电力行碳排放脱钩。

计及现货交易的电能量交易全环节用电碳责任分摊

李汶龙, 周云, 罗祾, 陈甜甜, 冯冬涵

2024, 57(5):  99-112.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202401120

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在双碳目标背景下，电力用户在电力交易中越来越重视电能所附带的环境属性。因此，需要开展以交易为主体的用电碳责任分摊方法研究。在充分考虑电能量交易全环节的特性基础上，提出了现货交易的碳排放流新模型与求解新方法，设计了电能量交易各环节碳流的衔接机制，构建了一种计及现货交易的电能量交易全环节用电碳责任分摊方法。使用PJM 5节点系统与IEEE 39、118节点系统进行的算例分析结果表明，所提方法可以稳定合理地实现现货交易碳分摊，有效建模电能量交易全环节对碳分摊的影响，帮助市场主体管控碳责任风险，且具有良好计算性能。

电碳耦合对煤电机组现货市场结算电价影响分析模型

李祥光, 谭青博, 李帆琪, 李旭东, 谭忠富

2024, 57(5):  113-125.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202301056

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煤电行业二氧化碳排放量占比最多，首先被纳入了全国性碳市场，而碳排放成本又对煤电现货市场结算电价造成一定程度的影响。基于此，构建了现货市场下不考虑碳排放成本的煤电机组竞价调度模型，并进行了模拟分析；继而构建了考虑碳排放成本的煤电机组竞价模型；再以广东省为例，模拟了煤电机组在“有无风光出力”“不同碳市场”情景下煤电机组现货市场报价及出清情况的变化。结果显示，随着碳市场的逐步完善，碳价和配额总量进一步收紧，煤电机组报价逐渐升高，现货市场结算电价也随之提高，夏季有风有光情景下轻度、中度、重度碳市场的平均出清电价分别为0.1607元/(kW·h)、0.1863元/(kW·h)、0.2461元/(kW·h)，较未引入碳市场时分别增加了0.18%、16.14%、53.41%。

碳约束下基于双重博弈的电力零售商售电价格决策优化

李方姝, 余昆, 陈星莺, 华昊辰

2024, 57(5):  126-136.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202309065

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在碳约束下，市场中的多零售商竞争售电和多用户购电给电力零售商制定售电价格提高自身利润带来了挑战。为解决零售商售电价格制定的问题，提出了在碳约束条件下多电力零售商竞争售电和多用户购电的双重博弈价格决策优化模型。首先，建立各市场参与者的决策模型。其次，建立并描述电力零售商的双重博弈架构，其中，各电力零售商间构成非合作博弈，各零售商与各用户间构成主从博弈。然后，采用循环迭代嵌套IPOPT求解器的方法求解零售商的双重博弈问题。最后，通过仿真算例对所提模型进行验证分析。仿真结果表明，通过所提模型寻优合理的售电价格可以实现各零售商自身售电利润的最大化，同时用户也能通过博弈模型得到最优的购电策略，以提升用电综合满意度。

考虑电-氢一体化的微电网低碳-经济协同优化调度

谭玲玲, 汤伟, 楚冬青, 于子涵, 吉兴全, 张玉敏

2024, 57(5):  137-148.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202312018

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针对微电网中缺乏对碳排放流特性的精确刻画，导致运行层面中微电网的低碳运行方式和经济运行方式之间矛盾凸显，低碳和经济难以兼顾的问题，构建了计及绿电制氢和多能耦合的电-氢一体化运行框架，提出了综合考虑碳排放流和低碳需求响应的微电网低碳-经济协同双层优化调度模型。上层优化调度模型中，以风光储氢一体化工业园区为典型微电网场景，以低碳性和经济性协调最优为目标，将源侧碳交易机制融入调度决策目标中，充分挖掘微电网低碳-经济协同运行方式，以此制定微电网最优低碳经济调度策略；下层低碳需求响应模型中，以微电网用户碳减排所节约的碳排放成本为激励信号，通过建立微电网能量流与碳排放流的映射关系，实现碳排放责任的转移和分摊以及对微电网运行中的碳排放特性精细化评估，进而建立由负荷碳排放强度时空差异性引导用户参与碳减排策略的低碳需求响应（demond response，DR）模型，深入挖掘微电网源-荷间的低碳性和经济性间的协同性。以某工业园区微电网为例，验证了所提模型能有效兼顾系统的低碳性和经济性。

电网

含碳捕集及电转氢设备的低碳园区综合能源系统随机优化调度

李江南, 程韧俐, 周保荣, 刘稼瑾, 毛田, 赵文猛, 王滔, 黄光磊, 许银亮

2024, 57(5):  149-156.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202303109

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针对工业园区的零碳转型需求，建立了一种“新能源发电+氢储能”与“火电+碳捕集”的多能互补技术组合。系统考虑将氢能直接售卖给氢能汽车获益以达成经济性目标，将氢能汽车减排量加入碳交易以实现低碳性目标。通过可再生能源渗透率、弃风弃光率及氢能汽车减排量3个指标来量化系统的低碳效益。考虑风光出力不确定性，基于蒙特卡洛算法对风光曲线进行场景生成，基于概率距离削减法削减至4个典型场景，然后采用随机优化方法分析典型日运行成本。结果表明：该系统既能增加风光新能源的消纳、降低碳排放，又能降低系统日运行成本，验证了零碳园区转型的可行性。

考虑数据缺失的图注意力网络暂态稳定评估

周生存, 罗毅, 易煊承, 吴亚宁, 李丁, 熊逸

2024, 57(5):  157-167.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202307019

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基于人工智能的暂态稳定评估模型的性能高度依赖于系统的可观测性，而通信延迟和相量测量单元（phasor measurement units，PMU）故障等因素易导致数据缺失，使模型的评估性能下降。针对该问题，提出了一种基于图注意力网络（graph attention network，GAT）的暂态稳定评估模型。首先，根据原始网络拓扑及PMU配置方案获得表征系统可观测性的掩码矩阵，在任意PMU缺失的条件下，利用掩码矩阵训练模型；其次，通过GAT网络的多头注意力机制提取输入节点的时空信息，利用不同的权重聚合目标节点的邻域特征，实现对可观测数据的充分利用；最后，利用焦点损失函数加强模型对失稳样本的学习能力。仿真结果表明，所提方法可以最大限度地利用可观测数据，具有高精度和强鲁棒性，并且不受网络拓扑的限制，易于迁移。

基于AKNN异常检验与ADPC聚类的低压台区拓扑识别方法

史子轶, 夏向阳, 刘佳斌, 谷阳洋, 王玉龙, 洪佳瑶

2024, 57(5):  168-177.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202307030

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低压台区拓扑信息的准确记录是进行台区线损分析、三相不平衡治理等工作的基础。针对目前拓扑档案排查成本高且效率低的问题，提出一种基于自适应k近邻（adaptive k nearest neighbor，AKNN）异常检验和自适应密度峰值（adaptive density peaks clustering，ADPC）聚类的低压台区拓扑识别方法。该方法利用动态时间弯曲（dynamic time warping，DTW）距离度量低压台区用户间电压序列的相似性，通过AKNN异常检验算法检验并校正异常的用户与变压器之间的关系（简称“户变关系”），在得到正确户变关系的基础上，采用ADPC聚类算法对台区内用户进行相位识别；最后，通过实际台区算例分析验证了该方法不需要人为设置参数，能有效实现低压台区的拓扑识别，具有较高的适用性与准确性。

基于代理模型的电力电缆温度场快速计算方法及其应用

黄莉, 梁云, 黄辉, 孙晓艳, 王珊, 杨玉强

2024, 57(5):  178-187.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202306070

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电缆内部温度是电缆管理的重要参数，针对高精度数值计算和实验测量均不能快速准确预测电缆内部温度的问题，提出一种基于多物理场仿真数据构建代理模型，并基于代理模型实现电缆内部温度场快速计算的方法。以110 kV单芯高压电缆为例，首先对比拉丁超立方设计和最大最小思想优化的拉丁超立方方法构造样本空间的效果，选取最优采样方案，再通过径向基神经网络构建代理模型，以环境温度和载流量为变量构建温度数据集进行测试，进一步通过粒子群算法对代理模型进行优化，最后利用网格节点数据使温度场分布可视化。对比110 kV单芯高压电缆内部温度场计算结果，表明所提的基于代理模型的电力电缆温度场快速计算方法具有较高的精度和效率。

基于负序分量的含光伏电源配电网故障区段定位方法

胡满琳, 李楠, 李一鸣, 皮志勇, 朱益, 李振兴

2024, 57(5):  188-199.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202307027

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针对光伏电源接入配电网导致故障电流无法正确反映故障区段的问题，分析含光伏电源配电网故障时三序分量，选择负序分量作为故障特征量；对于不对称故障场景提出负序重构方案；采用曼肯德尔（Mann-Kendall，MK）趋势检测寻求故障特征最明显的负序重构序列；利用负序重构电压幅值确定可疑故障区段，结合负序重构电流相位方向确定故障区段。在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建含光伏电源的配电网模型。结果表明：提出的方法能够实现含光伏电源配电网在不同故障类型、故障位置下的故障区段准确定位，为含光伏电源配电网快速故障定位提供了理论依据。

基于SF₆气体温度迟滞模型的密度监测失效判定策略

朱榜超, 商琼玲, 黄珠羡

2024, 57(5):  200-210.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202311004

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气体绝缘开关（gas insulated switchgear， GIS）设备SF₆气体密度监测失效可能会导致泄漏状态误判断，威胁电网安全运行。为此，针对数字式SF₆气体密度监测装置特点，构建并优化了基于热力学的SF₆气体温度迟滞模型。通过温度迟滞实验，获取了模型中未知参数。模拟实验表明，SF₆气体温度迟滞模型温度补偿偏差为±0.6 ℃，基于补偿后温度的计算压力与压力传感器检测压力偏差为±0.002 MPa。设计基于计算压力与检测压力相互验证的密度监测失效判定策略，结合某220 kV变电站中试点设备数据进行验证，经SF₆气体温度迟滞模型温度补偿并归算至20 ℃下的压力与实际值均不超过0.002 MPa，验证了该模型的准确度以及SF₆气体密度监测失效判定策略现场应用的可行性。

新能源

大规模新能源接入弱同步支撑柔直系统的送端自适应VSG控制策略

朱子民, 张锦芳, 常清, 周专, 张晓林

2024, 57(5):  211-221.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202304066

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新能源汇集经柔性直流输电（voltage source converter based high voltage direct current，VSC-HVDC）技术送出是促进新能源消纳的有效方式。但新能源渗透率的持续增加导致电网强度不断下降，采用传统跟网型（grid-following，GFL）换流技术已无法满足系统稳定运行需求。为提高系统弱电网适应性，满足大规模新能源接入弱同步支撑柔直系统应用场景需求，提出在柔直系统送端换流站采用VSG控制策略。首先，建立整流侧控制小信号数学模型，利用根轨迹法深入研究虚拟阻抗对系统稳定性的影响。其次，提出利用交流电压变化率及电压差值等电气量构建虚拟电抗自适应调整项的改进VSG控制算法，在保证系统等效阻抗呈感性的同时，可提高送端交流系统的等效短路比，达到改善系统整体性能的效果。最后，通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证所提控制策略的有效性。

基于STL-Bayesian时空模型的分布式光伏系统异常检测

刘韵艺, 汤渊, 苏盛, 吴裕宙, 王晓倩

2024, 57(5):  222-231.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202305120

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分布式光伏发电系统一般不配备多种类的传感器和监测设备，反映设备运行状态且可用于异常检测的数据有限。提出了基于STL-Bayesian时空模型的光伏异常状态检测方法，利用气象在时空上的传递性，挖掘光伏发电出力的关联性进而完成异常检测。首先，用季节性分解（seasonal and trend decomposition using loess，STL）将光伏发电有功功率时序数据分解为3个分量；然后，研究不同长度数据输入对分解结果的影响和区域内分量的时空分布特性；接着，通过构建贝叶斯模型分别对趋势分量和剩余分量做短期和超短期空间插值，得到区域内光伏出力；最后，计算真实值与回归值的推土机距离（earth move's distance，EMD）用于检测异常状态。算例分析表明，所提模型在分布式光伏场景检测可逆异常和不可逆异常状态均有较高准确率。

内陆复杂风电场风速垂直外推模型研究

胡锐, 武书洲, 李永华, 乔加飞

2024, 57(5):  232-239.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202305049

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陆上风能资源评估中风电机组的轮毂高度大于测风塔高度，忽略大气稳定度影响与地表粗糙度变化，风切变指数受地面地形和地貌因素的影响，且在外推到轮毂高度处时，风速难以精确预测。综合考虑了Monin Obukhov相似理论与动力学粗糙度最小二乘法计算模型，建立一种基于大气热稳定性在中性条件下的拟合方法。首先，评估了风切变指数在不同地点的空间分布和与大气稳定度变化之间的相关影响；其次，以2个不同地貌下陆上风电场的实测数据为基础，与常用的综合切变外推轮毂高度风速的计算方案相比较，结果表明：风切变指数日变化与大气稳定性日变化存在一定的相关性，新型外推风速模型计算方法能更加准确地评估目标高度风速的垂直分布变化。

基于生产模拟的受端电网新能源发展场景研究

王帅, 黄越辉, 聂元弘, 刘思扬

2024, 57(5):  240-250.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202307086

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“双碳”目标驱动下，受端电网新能源大规模并网，加之外来电力比重加大，电力平衡难度增加，受端电网实现清洁替代面临多重困难。基于实际运行数据，分析了新能源低出力特性及其与负荷的匹配特性，总结了高比例新能源电力系统面临的关键问题。在此基础上，建立电力系统时序生产模拟模型，基于2030年预测数据的标幺化，设计2060年案例场景，量化分析典型受端省级电网的新能源、煤电和调节资源的配置问题，以及不同新能源发展场景下实现清洁替代的方案，并提出相关措施和建议。

技术经济

基于嵌入法与集成学习的线路工程造价预测

叶煜明, 钱琪琪, 万正东, 张继钢

2024, 57(5):  251-260.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202303125

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架空线路工程造价的准确预测对于工程建设质量及造价管控具有十分重要的意义。针对传统架空线路工程造价预测中遇到的特征维度过高、单一预测模型难以拟合复杂造价数据等问题，提出了基于嵌入法数据降维与集成学习的线路工程造价预测算法。首先通过嵌入法与极端梯度提升（extreme gradient boosting，XGBoost）模型对特征进行排序，筛选出对造价影响显著的特征完成数据降维。然后对XGBoost、随机森林、支持向量机（support vector machine，SVM）等模型进行融合，构成双层集成学习模型并对线路工程造价进行预测。最后基于某电网公司近年线路工程造价数据进行实例分析，分别与XGBoost、随机森林、SVM、极限学习机（extreme learning machine，ELM）与反向传播（back propagation，BP）神经网络等模型进行对比。实验表明预测结果的平均绝对百分比误差低于4%，优于其他单一模型，对线路工程造价控制研究具有较大价值。