刚性优化与柔性决策相结合的电力系统运行调度理论探讨

刚性优化与柔性决策相结合的电力系统运行调度理论探讨

一、刚性优化与柔性决策结合的电力系统运行调度理论探讨(论文文献综述)

李智琦[1](2021)在《电网均匀性规划策略研究》文中研究表明构建以新能源为主体电力系统的新形势下,分散式、分布式的风、光等可再生能源发电将大规模应用,逐步替代传统的化石能源,电力系统源荷平衡中电网格局将发生本质性改变。为应对新形势,分布式能源(清洁可再生能源发电、各类储能技术及柔性可控负荷)将不断接入配电网,形成主动配电网。因此,输配电网间必然产生互动且呈现出不一致性,使输配电网规划面临严峻挑战。在此背景下,电网规划应如何适应未来能源结构的变化,如何在输配电网间有效协调,是必须要解决的问题。本文从均匀性角度出发,对此展开分析与研究,其主要工作和成果如下:(1)针对输电网,在分析其均匀运行必要性的基础上,建立和提出了电网均匀性规划的模型和求解方法。基于图论,提出结构均匀性指标和载流均匀性指标,以前者为底数,后者为指数形成综合目标,有效避免多目标量纲不统一的矛盾,并计及相关约束条件,建立电网均匀性规划模型,并用遗传算法进行求解。最后,以IEEERTS24节点输电系统作为算例,对规划方案进行优化,验证了模型和算法的有效性。(2)以分布式光伏接入配电网为例,在不弃光的假设下,探讨储能配置与配电网规划间的关系,分析论证储能配置不仅可以提高电源利用率和负荷率,而且也可以使配电线路不建或缓建。分析了光储就地平衡策略的优势与不足,并在此基础上,提出储能协调分布式光伏发电对负荷进行跟踪的比例跟踪式配置策略。同时,储能间接可以缓解电压的波动性,提出抑制电压波动的均匀性指标及评价方法。最后,以IEEE 33节点配电系统为算例,分析阐明了配电网均匀规划中,储能配置起到代替新建配电线路作用的同时,也提升电源利用率、负荷率及电压稳定水平。(3)建立和提出了以均匀性为核心、输配一致性为线索的输配电网规划模型和求解方法。首先,输电网和配电网按照各自电压等级和子目标分别进行优化规划,优化输配电网连接点选择,实现输电网负荷均匀分配;其次对规划方案的目标进行潮流校验;通过迭代协调形成输配电网规划方案。采用上述输配有机结合的算例进行分析,算例一,与第二章算例方案进行比较,验证了配电网拆分重构、输配电网多点连接方式可以有效降低变电站及输电线路的建设投资,同时提高配电网供电可靠性;算例二,利用储能的调节作用,实现光伏对配电网电源的有效补充,进一步降低规划建设投资。

苑曙光[2](2020)在《区域清洁能源RPD链柔性匹配及优化模型研究》文中进行了进一步梳理能源是人类社会发展的基础,随着能源需求日益增长,传统化石能源的过度开发不仅使化石能源资源日渐枯竭,也对环境造成严重的破坏。大力发展清洁能源,是缓解能源压力、改善环境的必然选择,也是各国能源转型的核心内容。近十几年来,我国以风电和太阳能发电为代表的清洁能源产业得到了飞速发展,风电和光伏的装机容量均居世界首位。然而,在清洁能源产业快速发展的同时,由于缺乏合理规划,导致局部地区清洁能源资源水平、项目配置、需求强度在空间上不匹配,引发了严重的消纳风险,成为我国清洁能源产业持续发展的巨大挑战。资源、市场、需求匹配是实现高比例清洁能源电力系统高效运行的重要基础,清洁能源“资源-项目-需求”链(简称,RPD链)的柔性程度决定了其运行效率。因此,区域清洁能源RPD链柔性匹配及优化配置的相关研究,对区域清洁能源规划和项目布局具有理论意义和实践价值。本文拟将区域清洁能源RPD链作为研究对象,深入分析区域清洁能源RPD链的空间特征,并研究区域清洁能源RPD链的柔性匹配和优化配置问题,以期为区域清洁能源产业规划和项目布局提供决策支持。本文主要研究内容主要包括以下四个部分:(1)区域清洁能源RPD链结构及空间特性分析。通过与传统电力系统比较,构建了含管理、技术链和能源供应链维度的区域清洁能源RPD链结构模型,并对链路的特征进行分析。其次,以空间理论为依据,针对区域清洁能源RPD链的空间特点,构建了 RPD链空间自相关分析模型、空间聚类分析模型和空间分异分析模型,并利用空间特性分析模型对某地区风能和太阳能资源的空间特性进行了探索性分析。(2)区域清洁能源RPD链柔性测度。通过对能源系统相关文献分析,识别区域清洁能源RPD链系统中的柔性资源,并从物理柔性和制度柔性两个方面对柔性资源特性进行分析,在此基础上,构建柔性评价定量指标体系,并以柔性资源对清洁能源消纳的贡献度作为指标赋权依据,结合专家意见,利用AHP分析法对各个指标赋权,将清洁能源柔性指标计算和赋权相结合构建柔性测度模型,进而根据区域指标得分及指标权重对区域清洁能源RPD链柔性能力进行测度。(3)区域清洁能源RPD链柔性匹配分析。为了分析和比较区域清洁能源RPD链柔性充裕程度以及清洁能源项目在链路环境中的适应能力,论文基于区域清洁能源RPD链柔性运行效率指标,构建了区域清洁能源RPD链柔性匹配度评价指标体系。在此基础上,根据清洁能源损失率和损失量构建能够反映链路柔性匹配程度的失配风险模型。基于“利用小时数-消纳率-失配风险”三维空间,构建了清洁能源项目柔性适应度评价模型。利用所建柔性匹配度评价指标、失配风险计量模型和项目柔性适应度评价模型可对区域清洁能源RPD链柔性匹配度以及各类电源的适应度进行全面分析。(4)区域清洁能源RPD链优化配置。在区域清洁能源RPD链柔性匹配分析体系的基础上,根据区域间柔性匹配程度的差异,基于一般能源LOCE模型,构建区域清洁能源LOCE系统动力学模型,计算相同配置的清洁能源项目在不同区域的LOCE值。并将区域清洁能源项目发电LOCE与区域清洁能源需求结合,以区域清洁能源开发总成本最低为目标,以电量、清洁能源配比、总体消纳水平以及网络限制为约束条件,构建区域清洁能源RPD链容量规划模型。在得到分区容量规划结果后,利用地理空间数据挖掘方法,构建旨在寻找最具消纳潜力的潜力区域挖掘模型,寻找适宜清洁能源开发的子区域,用于指导项目布局。利用所提出的清洁能源RPD链优化配置方法,可以在保证清洁能源RPD链柔性匹配程度提升的前提下,降低区域清洁能源开发成本。本文的创新性主要体现在:(1)构建了区域清洁能源RPD链空间特性分析模型。针对清洁能源资源、项目及需求的相关属性,基于空间分析理论,分别构建了清洁能源RPD链的空间相关性、空间异质性和空间分异性分析模型。根据所构建的模型可以对区域清洁能源资源禀赋、项目效率水平以及需求强度的空间特性进行深入挖掘,所得结果能够清晰反映清洁能源资源、消纳水平的空间集聚以及分异特性。本文提出的RPD链空间特性分析模型在研究区域资源特性、消纳格局以及消纳潜力区域方面具有较高的实用价值,适用于清洁能源资源禀赋较高区域的资源评估及项目选址。(2)构建了区域清洁能源RPD链柔性测度模型。电力系统柔性评价往往都是从运行层面考察发电侧柔性能力,柔性评价指标不适合在长时间尺度下测度系统整体柔性水平。针对现有指标体系的不足,本文基于柔性资源视角,对区域清洁能源RPD链中柔性资源进行识别,从发电柔性、电网柔性、储能柔性、需求侧柔性和市场柔性五个维度,建立了包含12个柔性定量评价指标的指标体系,进而基于AHP分析法建立区域清洁能源RPD链柔性评价模型。本文提出的柔性测度方法可用于比较同一区域不同年份的柔性能力,能够为区域清洁能源消纳策略的制定提供理论支撑。(3)构建了区域清洁能源RPD链柔性匹配模型。本文基于区域清洁能源RPD链运行效率视角,提出清洁能源RPD链柔性匹配度的概念,根据运行指标的因果关系提炼出柔性匹配度评价指标,并依此构建了区域清洁能源RPD链柔性失配风险计量模型。此外,根据清洁能源项目柔性匹配度指标,本文构建了反映清洁能源项目生存能力的区域清洁能源项目适应度最优空间模型。本文提出的柔性匹配度评价方法不仅能够用于区域清洁能源RPD链柔性匹配程度评价,此外,根据不同类型清洁能源电源的适应度的比较结果,可以判断区域的优势项目类型,为区域制定产业发展重心提供参考。(4)构建了区域清洁能源RPD链优化配置模型。现有清洁能源规划是由资源禀赋驱动的,忽略了清洁能源空间上的供需平衡。本文在区域清洁能源柔性匹配的基础上,提出了区域清洁能源LOCE以及消纳潜力区域的概念,将柔性理论和空间分析理论应用于区域清洁能源电源规划,构建了区域清洁能源RPD链优化配置模型。无论是在区域清洁能源容量规划过程,还是在清洁能源消纳潜力区域挖掘过程,模型都考虑了不同区域的资源禀赋、消纳水平和需求水平差异。本文提出的区域清洁能源RPD链优化配置方法兼顾资源-项目-需求的柔性匹配,以成本最优的方式提升链路柔性水平,适用于清洁能源装机水平较高且存在严重消纳风险的区域,可为区域能源管理机构规划清洁能源产业和项目布局提供可行的规划工具。

明波[3](2019)在《大规模水光互补系统全生命周期协同运行研究》文中进行了进一步梳理可再生能源的开发和利用是保证未来能源安全以及应对全球气候变化的重要途径。但是,以风、光电为代表的可再生能源具有间歇性、波动性以及随机性等特征,导致其消纳困难,弃电现象严重。将风光水打捆运行,形成多能互补系统,是降低新能源并网的冲击性、提升流域资源利用率的一种新思路。由于多能互补系统的维度更高,不确定性输入更多,调度目标间的竞争性更强,其安全高效运行变得更具挑战性。在这一背景下,如何促进互补系统内不同能源的协同性,实现不同能源的深度融合亟待深入研究。本论文以龙羊峡水光互补工程为对象,以水电和光电的协同性为主题,从“实时-短期-中长期-全生命周期”4个方面研究大规模水光互补系统的规划设计与运行调度问题,主要工作如下:(1)针对互补系统经济运行问题(“以电定机”),建立了考虑光伏出力预测不确定性的机组组合鲁棒优化模型。模型可在多种光电情景下,通过具有鲁棒性的机组开/停机状态始终满足负荷平衡,并使给定负荷条件下水电站期望耗流量最小。为实现模型的高效求解,提出了耦合智能算法和动态规划的双层嵌套优化框架:外层采用智能算法优化机组的开/停机状态,并结合二维编码策略处理机组的连续开/停机约束;内层在给定的机组状态下,采用动态规划优化机组间负荷分配策略。研究表明:提出的模型和方法能快速提供安全稳健的经济运行方案,在补偿光伏发电的同时提高水资源利用率。(2)针对互补系统日前发电计划编制问题(“以资定电”),建立了耦合经济运行模块的双层规划数学模型。上层模型优化系统输出功率,使得互补系统在满足双峰型等负荷特性条件下发电量最大;下层模型在给定系统输出功率下,优化机组状态以及负荷分配策略,使得水电站期望耗流量最小。在模型求解时,将原问题解耦成三个关联的子问题:确定系统输出功率、确定机组状态以及确定机组间负荷分配,分别采用启发式算法、智能算法以及动态规划方法在递阶结构下求解。研究表明:提出的模型和方法能快速提供同时满足电网需求和流域水资源综合利用要求的日前发电计划。(3)针对互补系统中长期调度问题,提出了耦合弃电损失函数的互补调度图编制方法。分析了互补调度中可能的弃电情形,采用短期随机模拟模型定量表征长期水电出力与光伏弃电率之间的关系,据此估计中长期光伏弃电损失函数;将其耦合到中长期调度模型中,构建了中长期互补调度图多目标优化模型;采用多目标布谷鸟算法识别了互补调度图最优型式及参数。研究表明:弃电损失函数呈S型;互补系统发电量最大和发电保证率最高之间呈非竞争关系;所制订的调度图能在水力发电、光电并网、下游供水三者间达到较好的平衡。(4)针对互补系统中光伏电站装机容量规划问题,提出了基于成本效益分析和嵌套调度模型的装机容量规划方法。考虑互补调度对水资源系统的影响和电网的需求,构建了光伏电站全生命周期运行净效益最大数学模型;提出了基于历史均值取样、滑动窗取样、以及Bootstrap取样的光伏电站全生命周期净效益计算方法;最终同步确定了最优光伏装机容量以及互补调度函数。研究表明:最优装机对光伏补贴电价最敏感;推导的调度函数能有效指导水光互补中长期运行;提出的光伏装机规划方法合理有效,实现了光伏装机规划与互补调度的协同。

孙伟卿,李臻,谈一鸣,张巍,薛贵挺[4](2016)在《电力系统均匀性分析与优化方法综述》文中进行了进一步梳理首先详细阐述了均匀性理论在电力系统安全性分析、电网优化规划和电网运行优化中的研究与应用成果,并分类介绍当前电力系统中均匀性指标的各类评价方法。其次,阐述近期研究热点"弹性电网"中的均匀性问题。最后,对电力系统均匀性的研究进行了展望,并阐述了在均匀性指标的建立与优化过程中需要关注的问题。

孙东磊[5](2016)在《电力系统源、网协同调度的理论研究》文中认为可耗竭资源日趋紧张,环境污染、气候变化等问题日益突出,能源清洁化变革势在必行,迫使电力系统向清洁环保、经济高效的智能化方向发展。新形势下,电力系统源(发电和负荷)网间呈现多元、关联、互补的复杂形态,电力系统调度运行面临突出矛盾,即源平衡过程中面临强不确定性接纳能力、电能传输能力、电网电压支撑水平的考验。实现源平衡是电力系统调度与控制的目标,如何实现调控一体,即在调度中考虑控制,控制中计及调度是电力系统消纳不确定性的关键,充分挖掘电力系统的频率、电压调节效应,源网互补特性以及电压支撑的协同潜力可有效提升不确定性下源平衡能力。基于此,本文以应对不确定性为背景,以处理源间、源网间矛盾为目的,以频率、电压为线索,以协同概念为引导,以数学优化理论为工具,以源协同、源网协同优化为核心,开展了应对源平衡过程中不确定性的电力系统源、网协同调度的基础理论和方法的研究工作,该工作也是国家自然科学基金项目“电力系统协同调度的理论研究”的重要组成部分。本文的主要工作和创新成果如下:(1)提出了应对不确定性的电力系统协同调度的构架体系。首先给出了源、网的定义,就电力系统调度中的协同潜力及其支撑技术予以分析,然后给出了进行协同调度理论研究的理由,那就是电力系统运行中存在频率、电压调节的协同效应,以及智能电网柔性控制技术的出现,为挖掘电网智能化技术在电力系统调度中的潜能提供了条件。由此明确协同调度的关键问题,并明晰协同调度研究的思路,进而提出电力系统协同调度理论体系。理论问题的凝练为后续的电力系统源、网协同调度建模奠定了理论基础。(2)针对不确定性背景下源平衡过程中源间的矛盾,提出了计及频率调节效应的源协同调度模型,该模型发挥频率调节效应的合作作用以在决策层面上挖掘系统消纳不确定性的协同能力,并考虑发电机组备用响应机制,使备用有明确的对象,实现调度与控制的友好衔接。所提模型在数学上为含可变参数区间的鲁棒优化问题,具有较大的复杂度,为简化模型解算规模,给出约束缩减方法,基于强对偶理论采用互补形式表达以提取主导约束,并将其转化为确定性的双线性规划问题予以求解。最后,算例分析说明了所提方法消纳不确定性的有效性以及较高的模型解算效率。(3)针对不确定性背景下电压支撑、电压调节效应对经济调度的影响,在分析电压支撑影响源平衡机理的基础上,提出了计及电压调节效应的协同调度模型,该模型在源平衡决策中计及电压调节效应,备用策略直接对应控制技术的实现,统筹考虑源平衡及其电压支撑,目的在于挖掘电力系统消纳不确定性的协同能力。针对该模型,给出了带精英策略的快速非支配排序遗传算法和蒙特卡洛模拟非线性优化组合求解方法。算例分析表明了调度中计及电压调节效应以增强源平衡能力的正确性和有效性。(4)在明晰不确定性下机组组合问题的基础上,提出了计及电压调节效应的机组组合模型,其在网协同调度模型中进一步考虑发电机组启停决策,并统筹考虑源平衡及其电压支撑,以挖掘电力系统消纳不确定性的协同能力。针对该模型,给出了基于奔德斯分解的求解思路,即将该模型分解为主问题和子问题,主问题是计及直流网络约束的机组组合问题,用以决策发电机组启停状态和调度的有功功率,并以此作为复杂变量形成主、子问题之间的关联,子问题则为各场景下的电压支撑决策问题,用以校验各场景下的电压安全和网络约束。算例分析揭示了电压支撑、电压调节效应影响机组启停状态的机理并表明了考虑电压调节效应的机组组合决策提升不确定性下源平衡能力的有效性。(5)针对新形势下源平衡过程中的电网电压支撑面临双向流、轻载以及与基于直流潮流的电网结构优化的协调等问题,在分析电网电压支撑的基础上,聚焦研究间接主动量的合作机制,构建了计及柔性电网结构的电压支撑决策模型,将电网结构参数调整纳入决策,并出于安全角度考虑变压器过负荷闭锁调档限制。针对该模型,给出了由遗传算法和非线性原对偶内点法相结合的求解方法。结合算例分析表明了通过优化电网结构有效提升了源平衡的电压支撑能力。(6)针对不确定性背景下源平衡实现需要满足电压支撑水平的电网问题,以同时处理源间、源网间矛盾为目的,开展了网与源平衡间关联的研究,提出了源网间协同的安全经济调度模型,其核心是在协调源安全经济调度的同时,充分考虑网络的电气规律,融入网络拓扑结构的合作以有效应对电压支撑水平和电网元件载流限制,实现满足限定电压支撑水平下的源协同调度。针对该模型,给出了由遗传算法和非线性原对偶内点法相结合的求解思路。算例分析表明了所提源网间协同的安全经济调度方法提升不确定性下以电为媒介的源平衡能力以及经济性的有效性。综上所述,本文就电力系统源、网协同调度问题进行了探索和研究,提出了相应的模型和方法,并经算例仿真进行了有效性验证。诚然,就完整的协同调度理论体系而言还有若干问题需要深入研究,以便促进新形势下电力系统调度理论的丰富、发展和完善。

孙东磊,韩学山,杨金洪[6](2016)在《计及电压调节效应的电力系统机组组合》文中研究表明以应对不确定性为背景,以源(发电与负荷间机功率)平衡的实现为线索,提出一种新的电力系统机组组合模型。该模型充分计及电压调节效应,并考虑备用响应机制,统筹考虑源平衡及其电压支撑,以挖掘电力系统消纳不确定性的协同能力。针对该模型,给出了基于Benders分解思想的求解思路,即将该模型分解为主问题和子问题,主问题为计及直流潮流网络约束的机组组合,子问题为各场景下交流潮流电压支撑校验,通过子问题反馈的Benders割修正主问题的寻优域。算例分析表明了所提方法的有效性。

孙东磊,韩学山[7](2015)在《计及电压调节效应的电力系统协同调度》文中提出动力系统是机(包括位能、动能、光能、热能等外力)和电(电磁能)关联的有机构成,电力系统是其重要组成部分之一,其功能是完成一个机-电-机的动力平衡。电力系统调度涉及满足机功率平衡的经济调度和以电功率为核心的、牵制这一机功率平衡的电压支撑问题,两者间有机关联,不能分离。由此,以应对不确定性为背景,以源(发电与负荷间机功率)平衡的实现为线索,提出一种新的电力系统调度模型,该模型充分计及电压调节效应,并有效考虑备用响应,统筹考虑源平衡及其电压支撑,目的在于挖掘电力系统消纳不确定性的协同能力。针对该模型,给出了带精英策略的快速非支配排序遗传算法和蒙特卡洛模拟非线性优化并行组合求解方法。算例分析表明了调度中计及电压调节效应以增强源平衡能力的可靠性和有效性。

孙伟卿,王承民,曾平良,韩家辉[8](2015)在《电力系统均匀性评价方法与指标综述》文中进行了进一步梳理随着新型电源和负荷的大规模接入,现代电力系统面临比以往更多的不确定性,传统的以经济性、安全性和可靠性为主导的电力系统评价体系亟需补充与完善。首先,分析了电力系统均匀性问题产生的原因及研究的必要性,并对均匀性、安全性和可靠性之间的区别与联系进行了阐述。其次,分别从电网规划、运行和管理3个方面,归纳和总结了电力系统均匀性分析与优化方法。然后,介绍了现有的电网运行均匀性评价指标,并对其优缺点进行了分析。最后,介绍了我国电网的均匀性需求与实践,并阐述电力系统均匀性分析领域有待进一步研究和解决的关键问题。

孙伟卿,王承民,张焰,潘智俊,祝达康[9](2014)在《电力系统运行均匀性分析与评估》文中认为均匀性是物质的一项基本状态属性。提出针对电网运行安全性与电力资产利用效率的均匀性分析与评估方法。首先,分析电力系统不均匀性产生的原因,研究系统运行均匀性与经济性和安全性之间的关系,阐述在电网规划、运行和管理过程中考虑系统均匀性的重要性。其次,从电力系统运行状态和安全裕度两个角度,定义系统状态均匀度和固有均匀度评价指标。最后,针对固有均匀度指标直接求解的困难,提出基于设备负载率约束参数?U和?L的优化模型并进行求解。IEEE 30节点测试系统上的算例分析表明,均匀性分析与评估对电力系统规划、运行和管理都具有积极的参考意义,是对智能电网评价体系的补充与完善。

孙伟卿[10](2013)在《智能电网规划与运行控制的柔性评价及分析方法》文中研究指明智能电网是人类社会应对资源紧缺、环境污染等一系列问题而提出的现代化电力供应系统。与传统电网相比,智能电网对电网规划、运行和管理的各个环节提出了更高的要求,要求电能生产、输送和消费的整个过程更加高效、经济和安全,同时具备更好的可操控性,提供更佳的用户体验。在电力系统分析与计算中,通常以刚性约束的形式描述系统运行约束条件。一方面,这样的刚性描述方法过于刻板,很难满足智能电网对系统规划与运行管理灵活性的需求。另一方面,大量新技术的应用丰富了电力系统的控制手段,要求智能电网能够根据电网实际运行状态,灵活控制系统的各项运行参数。本文将工业过程系统设计中的柔性分析方法引入到电力系统分析与优化中,系统地提出智能电网规划与运行控制的柔性评价及分析方法。本文所做的研究工作主要包括以下几方面:1.在分析传统的电力系统优化模型中约束条件刚性表示方法不足的基础上,提出电力系统运行约束条件的柔性描述与分析方法;分析比较柔性分析方法与模糊集理论、概率理论,以及灰理论的区别;定义智能电网中的柔性概念,并对其进行分类描述;提出智能电网柔性评价的一维线性指标,并根据电网运行约束类型的不同,将该柔性评价指标从一维扩展至多维。2.基于对最优潮流模型中等式和不等式约束条件的柔性化描述,进一步提出电网运行优化目标函数的柔性化表示方法,并将其转化为柔性等式约束的形式;兼顾电网运行的经济性、安全性与可靠性,建立智能电网经济调度的多维柔性综合优化模型,并提出模型求解方法。3.将柔性分析方法应用于智能电网规划中,以柔性化方法评估整个电网规划周期内的投资成本、运行成本和可靠性收益;同时,通过对输电线路负载率约束的柔性化表示,在规划过程中保留部分系统输送能力,从而为系统预留一定的运行安全裕度和对不确定因素的适应能力。4.根据输电线路实时动态热整定(RT-DTLR)系统的监测数据,确定输电线路的实时热稳定极限;通过对线路潮流约束进行柔性化表示,实现对线路潮流的灵活控制;将该技术与传统的电力系统切负荷策略相结合,综合考虑系统风险与收益,提出考虑RT-DTLR技术的智能电网柔性切负荷策略,并以满意度评价方法进行求解。5.阐述智能电网中利用负荷柔性改善系统运行水平的实现方法;分析电动汽车作为智能电网中一类重要的柔性负荷,其充放电行为对电网运行的影响;研究智能电网对电动汽车充放电行为的引导与管理措施,分析电动汽车换电站的负荷柔性,通过对电动汽车换电站最优充放电策略的研究,求取电动汽车换电站的日负荷曲线,实现对其负荷的有序管理,并以此为依据分析换电站负荷对电网运行的影响。6.提出电力系统运行均匀性分析与评估方法,在电网结构确定的情况下,分析系统运行均匀性与经济性和安全性之间的关系;从电力系统运行状态和安全裕度两个角度,定义系统状态均匀度和固有均匀度评估指标;针对固有均匀度指标直接求解的困难,利用本文提出的柔性分析方法,提出基于设备负载率柔性约束参数δ U和δ L的优化模型并进行求解。本文以Garver6,IEEE14和IEEE30节点测试系统作为算例,分析和验证本文提出的智能电网规划与运行控制中柔性评价与分析方法的有效性。

二、刚性优化与柔性决策结合的电力系统运行调度理论探讨(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、刚性优化与柔性决策结合的电力系统运行调度理论探讨(论文提纲范文)

(1)电网均匀性规划策略研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 课题研究现状
        1.2.1 与电网均匀性相关的研究现状
        1.2.2 电网规划研究现状
        1.2.3 输配电网协调的研究现状
    1.3 论文的主要工作
第2章 电网均匀性规划
    2.1 引言
    2.2 电网均匀性规划模型
        2.2.1 电网均匀性规划的结构优化问题
        2.2.2 电网均匀性规划的载流优化问题
    2.3 模型求解
        2.3.1 结构优化问题约束的处理
        2.3.2 电网均匀性规划求解方法
    2.4 算例分析
    2.5 本章小结
第3章 储能与配电网均匀运行间的关系
    3.1 引言
    3.2 分布式光伏对配电网均匀性的影响
    3.3 配电网储能配置
        3.3.1 储能配置的目标与基本约束条件
        3.3.2 储能配置的两种控制策略
        3.3.3 储能配置的求解流程
    3.4 储能配置的电压波动均匀性评价指标
    3.5 算例分析
        3.5.1 配电网储能规划结果
        3.5.2 储能配置方式的比较
    3.6 本章小结
第4章 输配电网协调一致性规划
    4.1 引言
    4.2 输配电网协调一致性规划模型
        4.2.1 输电网均匀性规划模型
        4.2.2 配电网规划模型
        4.2.3 输配协调潮流模型
    4.3 输配协调一致性规划模型的求解
    4.4 算例分析
        4.4.1 算例一
        4.4.2 算例二
    4.5 本章小结
第5章 结论和展望
    5.1 结论
    5.2 展望与设想
参考文献
附录A IEEE 33节点配电网
致谢
攻读学位期间发表学术论文和参加科研情况
学位论文评阅及答辩情况表

(2)区域清洁能源RPD链柔性匹配及优化模型研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 清洁能源资源、项目与需求的时空特性
        1.2.2 能源及电力系统柔性
        1.2.3 清洁能源电源规划
    1.3 研究内容、技术路线及创新点
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究技术路线
        1.3.3 主要创新点
第2章 相关理论基础
    2.1 空间分析相关理论
        2.1.1 空间关系理论
        2.1.2 空间统计分析
        2.1.3 空间异质性分析
    2.2 能源系统柔性相关理论
        2.2.1 柔性的作用
        2.2.2 柔性的分类
        2.2.3 柔性的度量
    2.3 清洁能源电源规划相关理论
        2.3.1 传统电力系统电源规划
        2.3.2 现代电力系统电源规划
        2.3.3 含高比例清洁能源系统电源规划
    2.4 本章小结
第3章 清洁能源RPD链及其空间特性分析模型构建
    3.1 清洁能源RPD链
        3.1.1 清洁能源RPD链定义
        3.1.2 清洁能源RPD链结构
        3.1.3 清洁能源RPD链特征
        3.1.4 清洁能源RPD链运行机制
    3.2 清洁能源RPD链空间特性分析模型
        3.2.1 空间自相关分析模型
        3.2.2 空间聚类分析模型
        3.2.3 空间分异分析模型
    3.3 蒙西清洁能源资源空间特征实证分析
        3.3.1 蒙西清洁能源资源空间分布情况分析
        3.3.2 蒙西清洁能源资源空间集聚特性分析
        3.3.3 蒙西清洁能源资源空间分异特性分析
    3.4 本章小结
第4章 区域清洁能源RPD链柔性能力测度
    4.1 清洁能源RPD链柔性
        4.1.1 清洁能源RPD链柔性内涵
        4.1.2 清洁能源RPD链柔性分类
        4.1.3 清洁能源RPD链柔性运行机理
    4.2 区域清洁能源RPD链柔性资源
        4.2.1 区域清洁能源RPD链柔性来源
        4.2.2 区域清洁能源RPD链物理柔性资源
        4.2.3 区域清洁能源RPD链制度柔性资源
    4.3 区域清洁能源RPD柔性评价指标体系
        4.3.1 RPD链柔性评价指标选取原则
        4.3.2 RPD链柔性评价指标体系构建
        4.3.3 RPD链柔性评价指标计算方法
    4.4 区域清洁能源RPD链柔性评价模型构建
        4.4.1 标准化
        4.4.2 AHP分析法
        4.4.3 柔性能力测度模型
    4.5 蒙西清洁能源RPD链柔性测度实证分析
        4.5.1 蒙西清洁能源RPD链物理柔性资源概况
        4.5.2 蒙西清洁能源RPD链制度柔性资源概况
        4.5.3 蒙西清洁能源RPD链柔性能力测度
    4.6 本章小结
第5章 区域清洁能源RPD链柔性匹配度模型
    5.1 区域清洁能源RPD链柔性匹配度
        5.1.1 区域清洁能源RPD链柔性匹配度定义
        5.1.2 区域清洁能源RPD链柔性匹配度内涵
    5.2 区域清洁能源RPD链柔性匹配度模型构建
        5.2.1 区域清洁能源RPD链匹配度评价指标体系
        5.2.2 区域清洁能源RPD链匹配度评价指标计算方法
        5.2.3 区域清洁能源RPD链柔性失配风险评价模型
        5.2.4 区域清洁能源项目柔性适应最优空间模型
    5.3 蒙西清洁能源RPD链柔性匹配实证分析
        5.3.1 蒙西电力装机、生产及需求情况
        5.3.2 蒙西清洁能源RPD链柔性匹配度分析
        5.3.3 蒙西清洁能源RPD链柔性失配风险计算
        5.3.4 蒙西各类清洁能源项目柔性适应度比较
    5.4 本章小结
第6章 区域清洁能源RPD链优化配置
    6.1 区域清洁能源RPD链优化配置方法
        6.1.1 区域清洁能源RPD链优化配置的概念
        6.1.2 区域清洁能源RPD链优化配置的原则
        6.1.3 区域清洁能源RPD链优化配置框架
    6.2 区域清洁能源项目发电平准化成本模型构建
        6.2.1 区域清洁能源发电项目LOCE原理分析
        6.2.2 区域清洁能源发电项目LOCE计算模型
        6.2.3 区域清洁能源发电项目LOCE系统动力学模型
    6.3 区域清洁能源RPD链优化配置模型构建
        6.3.1 区域电力需求预测模型
        6.3.2 清洁能源电源容量规划模型
        6.3.3 清洁能源消纳潜力区域挖掘模型
    6.4 蒙西清洁能源RPD链优化配置实证分析
        6.4.1 蒙西清洁能源需求预测
        6.4.2 蒙西清洁能源LOCE计算
        6.4.3 蒙西清洁能源能源容量规划
        6.4.4 蒙西风电消纳潜力区域挖掘
    6.5 本章小结
第7章 研究成果与结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
附录
致谢
作者简介

(3)大规模水光互补系统全生命周期协同运行研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 多能互补实时和短期调度
        1.2.2 多能互补中长期调度
        1.2.3 多能互补规划设计
    1.3 存在问题及发展趋势
    1.4 工程背景
    1.5 研究内容与目标
    1.6 研究思路与技术路线
第2章 光电预测不确定性条件下的水光互补电站经济运行研究
    2.1 概述
    2.2 光电出力不确定性描述方法
    2.3 机组组合鲁棒优化模型
        2.3.1 鲁棒优化理论
        2.3.2 目标函数
        2.3.3 约束条件
        2.3.4 模型输入与决策变量
    2.4 双层嵌套优化算法
        2.4.1 外层优化
        2.4.2 内层优化
    2.5 研究实例
        2.5.1 研究数据
        2.5.2 方案及参数设置
        2.5.3 双层嵌套算法的有效性分析
        2.5.4 确定性和随机性调度情景对比
    2.6 本章小结
第3章 耦合经济运行模块的水光互补电站日前发电计划编制研究
    3.1 概述
    3.2 发电计划编制双层规划模型
        3.2.1 目标函数
        3.2.2 约束条件
        3.2.3 模型输入与决策变量
    3.3 多层嵌套优化算法
    3.4 发电计划评价指标
    3.5 研究实例
        3.5.1 研究数据及参数设置
        3.5.2 三层嵌套优化的必要性分析
        3.5.3 日前发电计划有效性评估
        3.5.4 系统输出功率柔性决策区间描述
    3.6 本章小结
第4章 考虑短期调度特征的水光互补电站中长期优化调度研究
    4.1 概述
    4.2 光伏弃电损失函数模拟模型
    4.3 水光互补中长期调度图型式
    4.4 互补调度图多目标优化模型与算法
        4.4.1 中长期调度模拟-优化模型
        4.4.2 多目标布谷鸟算法
        4.4.3 调度图优化约束处理策略
    4.5 研究实例
        4.5.1 研究数据
        4.5.2 方案及参数设置
        4.5.3 光伏弃电损失函数基本特征
        4.5.4 互补电站发电与供水的相互制约关系
        4.5.5 互补调度图型式及参数
        4.5.6 不同调度模式下弃电规律
    4.6 本章小结
第5章 基于整体优化的光伏装机与互补调度规则同步设计研究
    5.1 概述
    5.2 互补调度长-短嵌套调度模型
        5.2.1 中长期优化调度模型
        5.2.2 短期模拟调度模型
    5.3 光伏电站装机规划模型
        5.3.1 互补调度对水资源系统的影响评价指标
        5.3.2 成本-效益分析模型
    5.4 互补调度函数提取模型
    5.5 研究实例
        5.5.1 研究数据
        5.5.2 方案及参数设置
        5.5.3 光伏装机规模的影响评估
        5.5.4 最优光伏装机规模
        5.5.5 经济技术参数敏感性分析
        5.5.6 最优互补调度规则
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 论文主要工作与结论
    6.2 研究展望
参考文献
附录
致谢

(4)电力系统均匀性分析与优化方法综述(论文提纲范文)

1 电力系统安全性分析中的均匀性问题
    1.1 电网结构不均匀性
        1.1.1 基于图论的电网结构均匀性分析方法
        1.1.2 基于小世界理论的电网结构均匀性分析方法
    1.2 电网运行状态不均匀性
        1.2.1 以熵理论定义的均匀性指标
        1.2.2 以基尼系数定义的均匀性指标
        1.2.3 以电网运行均衡度定义的均匀性指标
2 电力系统优化规划中的均匀性问题
    2.1 均匀性理论在电网规划中的应用
    2.2 均匀性理论在变电站规划中的应用
3 电力系统优化运行中的均匀性问题
    3.1 电力调度
    3.2 电力管理
        3.2.1 储能
        3.2.2 电动汽车
4 弹性电网中的均匀性问题
5 展望

(5)电力系统源、网协同调度的理论研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 课题研究现状回顾与评述
        1.2.1 强调协调的电力系统调度
        1.2.2 由协调趋向协同的电力系统调度
    1.3 目前存在的主要问题
    1.4 本文的主要工作和创新成果
第2章 电力系统协同调度的构架体系
    2.1 引言
    2.2 源网划分
    2.3 电力系统运行协同的技术支撑条件
        2.3.1 频率调节特性
        2.3.2 电压调节特性
        2.3.3 电网柔性控制技术
    2.4 电力系统调度中协同潜力的阐述
    2.5 协同调度理论体系
    2.6 本章小结
第3章 计及频率调节效应的源协同调度
    3.1 引言
    3.2 频率调节效应的合作机制
    3.3 计及频率调节效应的源协同调度模型
        3.3.1 目标函数
        3.3.2 决策变量
        3.3.3 约束条件
    3.4 模型求解
        3.4.1 主导约束提取
        3.4.2 约束缩减
        3.4.3 求解流程
    3.5 算例分析
        3.5.1 修改的IEEE 9节点系统算例
        3.5.2 含风电的IEEE 118节点系统算例
        3.5.3 计算效率对比分析
    3.6 本章小结
第4章 计及电压调节效应的协同调度
    4.1 引言
    4.2 不确定性下电压支撑影响源平衡的机理分析
    4.3 计及电压调节效应的协同调度模型
        4.3.1 目标函数
        4.3.2 决策变量
        4.3.3 约束条件
    4.4 模型求解
        4.4.1 总体思路
        4.4.2 求解方法
        4.4.3 求解流程
    4.5 算例分析
        4.5.1 修改的IEEE 9节点系统算例
        4.5.2 含风电的IEEE 39节点系统算例
    4.6 本章小结
第5章 计及电压调节效应的机组组合
    5.1 引言
    5.2 不确定性下机组组合问题的认识
    5.3 计及电压调节效应的机组组合问题的描述
        5.3.1 目标函数
        5.3.2 决策变量
        5.3.3 约束条件
    5.4 基于奔德斯分解法的求解思路
        5.4.1 子问题
        5.4.2 主问题
        5.4.3 求解流程
    5.5 算例分析
        5.5.1 算例系统
        5.5.2 电压支撑影响机组组合的对比分析
    5.6 本章小结
第6章 计及柔性电网结构的电压支撑决策
    6.1 引言
    6.2 电压支撑决策及其特点
    6.3 新形势下电网电压支撑面临的几个问题
        6.3.1 电网结构优化与电压支撑的协调
        6.3.2 向流问题
        6.3.3 轻载问题
    6.4 计及柔性电网结构的电压支撑决策模型
        6.4.1 目标函数
        6.4.2 约束条件
    6.5 模型求解方法
        6.5.1 遗传算法编码方式
        6.5.2 网络拓扑连通性判别
        6.5.3 非线性原对偶内点法求解
        6.5.4 求解流程
    6.6 算例分析
        6.6.1 算例系统
        6.6.2 源间能量流的电压支撑影响机制分析
        6.6.3 计及柔性电网结构的电压支撑机制分析
    6.7 本章小结
第7章 源网间协同的安全经济调度
    7.1 引言
    7.2 源网间协同的安全经济调度模型
        7.2.1 目标函数
        7.2.2 决策变量
        7.2.3 约束条件
    7.3 模型求解方法
    7.4 算例分析
        7.4.1 6 节点系统三种运行模式下算例分析
        7.4.2 修改的IEEE 118节点系统算例分析
    7.5 本章小结
第8章 结论与展望
参考文献
附录
致谢
攻读博士学位期间发表与录用的学术论文
攻读博士学位期间参与的课题研究与项目研发
学位论文评阅及答辩情况表

(6)计及电压调节效应的电力系统机组组合(论文提纲范文)

0 引言
1 计及电压调节效应的协同调度体系
2 计及电压调节效应的机组组合模型
    2. 1 目标函数
    2. 2 决策变量
    2. 3 约束条件
        2.3.1第一阶段决策量约束条件
        2.3.2第二阶段决策量约束条件
3 基于Benders分解法的求解思路
    3. 1 子问题
    3. 2 主问题
    3. 3 求解流程
4 算例分析
    4. 1 算例系统
    4. 2 算例分析
5 结论
附录

(7)计及电压调节效应的电力系统协同调度(论文提纲范文)

0 引言
1 电压调节效应
    1. 1 同步发电机励磁有差调节特性
    1. 2 负荷的静态电压特性
2 计及电压调节效应的协同调度模型
    2. 1 目标函数
    2. 2 决策变量
    2. 3 约束条件
        2. 3. 1决策变量约束
        2. 3. 2随机不确定性下的运行范围约束
        1) 节点功率平衡约束。
        2) 支路允许传输载荷约束。
        3) 发电机运行范围约束。
        4) 节点电压运行范围约束。
        5) 弃风和切负荷范围约束。
        6) 被动量区间分布表达式。
3 模型求解思路
    3. 1 两层嵌套优化
    3. 2 求解方法
    3. 3 求解流程
4 算例分析
    4. 1 含风电的 IEEE9 节点系统算例
        4. 1. 1无风电接入的情况
        4. 1. 2有风电接入的情况
    4. 2 含风电的 IEEE39 节点系统算例
5 结论
附录

(9)电力系统运行均匀性分析与评估(论文提纲范文)

1 引言
2 电力系统运行均匀性的定义
3 电力系统不均匀性的成因及负面影响
    3.1 发电设备的不均匀性
    3.2 电网结构的不均匀性
    3.3 负荷分布的不均匀性
4 电力系统均匀度评估指标
    4.1 电力系统状态均匀度指标
    4.2 电力系统固有均匀度指标
    4.3 固有均匀度指标求解模型
5 算例分析
    5.1 系统运行均匀度指标计算
    5.2 均匀性、经济性和安全性之间的关系
6 结论与展望

(10)智能电网规划与运行控制的柔性评价及分析方法(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究发展现状
        1.2.1 过程系统中的柔性评价与分析方法
        1.2.2 电力系统中现有的柔性化技术
    1.3 本文主要研究内容
第二章 智能电网中柔性的定义与分类
    2.1 电力系统刚性约束优化问题
    2.2 智能电网中的柔性
        2.2.1 智能电网柔性的定义
        2.2.2 智能电网柔性的分类
        2.2.3 智能电网柔性与过程系统柔性的区别
    2.3 柔性分析方法与模糊集理论和概率理论以及灰理论的区别
    2.4 智能电网柔性分析方法与现有柔性电力技术的关系
    2.5 本章小结
第三章 智能电网中的多维柔性评价指标与柔性综合优化
    3.1 智能电网运行约束的柔性化表示
        3.1.1 等式约束的柔性化描述
        3.1.2 不等式约束的柔性化描述
    3.2 智能电网柔性评价方法及指标
        3.2.1 智能电网柔性评价方法
        3.2.2 智能电网柔性评价指标
    3.3 智能电网多维柔性综合优化
        3.3.1 综合优化模型
        3.3.2 参数取值与模型求解
    3.4 算例分析
    3.5 本章小结
第四章 基于全规划周期柔性成本评估的智能电网规划方法
    4.1 电网规划中的不确定因素
    4.2 电网柔性规划与输电线路负载率约束
        4.2.1 现有电网柔性规划方法的不足
        4.2.2 输电线路潮流约束的柔性化表示
    4.3 全规划周期柔性成本分析
        4.3.1 柔性投资成本
        4.3.2 柔性运行成本
        4.3.3 可靠性效益
    4.4 智能电网柔性规划模型及求解
    4.5 输电线路负载率柔性评价指标
    4.6 算例分析
    4.7 本章小结
第五章 考虑输电线路动态热整定技术的智能电网柔性切负荷策略
    5.1 线路阻塞问题及其解决方案
    5.2 切负荷技术与 RT-DTLR 技术原理
        5.2.1 切负荷技术原理
        5.2.2 RT-DTLR 技术原理
        5.2.3 考虑 RT-DTLR 技术的智能电网柔性切负荷策略原理
    5.3 智能电网柔性切负荷模型与算法
        5.3.1 线路约束的柔性化表示
        5.3.2 柔性切负荷模型及其求解算法
    5.4 算例分析
    5.5 本章小结
第六章 基于负荷柔性分析的电动汽车换电站最优充放电策略研究
    6.1 电动汽车负荷管理的必要性
    6.2 电动汽车充电模式比较与分析
    6.3 电动汽车换电站盈利模式及其负荷柔性分析
        6.3.1 电动汽车换电站盈利模式分析
        6.3.2 电动汽车换电站负荷柔性分析
        6.3.3 负荷柔性对电网运行的影响
    6.4 电动汽车换电站最优充放电策略
    6.5 算例分析
    6.6 本章小结
第七章 基于柔性分析方法的电力系统运行均匀性评估
    7.1 电力系统运行均匀性的提出
    7.2 电力系统运行均匀性的定义
    7.3 电力系统不均匀性的成因及负面影响
        7.3.1 发电设备的不均匀性
        7.3.2 电网结构的不均匀性
        7.3.3 负荷分布的不均匀性
    7.4 电力系统均匀度评估指标
        7.4.1 电力系统状态均匀度指标
        7.4.2 电力系统固有均匀度指标
        7.4.3 基于柔性分析方法的固有均匀度指标求解模型
    7.5 算例分析
    7.6 本章小结
第八章 全文总结
    8.1 主要结论
    8.2 研究展望
参考文献
附录
致谢
攻读博士学位期间已发表或录用的论文
攻读博士学位期间参与的科研项目

四、刚性优化与柔性决策结合的电力系统运行调度理论探讨(论文参考文献)

  • [1]电网均匀性规划策略研究[D]. 李智琦. 山东大学, 2021(12)
  • [2]区域清洁能源RPD链柔性匹配及优化模型研究[D]. 苑曙光. 华北电力大学(北京), 2020(06)
  • [3]大规模水光互补系统全生命周期协同运行研究[D]. 明波. 武汉大学, 2019(08)
  • [4]电力系统均匀性分析与优化方法综述[J]. 孙伟卿,李臻,谈一鸣,张巍,薛贵挺. 电网与清洁能源, 2016(12)
  • [5]电力系统源、网协同调度的理论研究[D]. 孙东磊. 山东大学, 2016(10)
  • [6]计及电压调节效应的电力系统机组组合[J]. 孙东磊,韩学山,杨金洪. 电工技术学报, 2016(05)
  • [7]计及电压调节效应的电力系统协同调度[J]. 孙东磊,韩学山. 电工技术学报, 2015(17)
  • [8]电力系统均匀性评价方法与指标综述[J]. 孙伟卿,王承民,曾平良,韩家辉. 电网技术, 2015(05)
  • [9]电力系统运行均匀性分析与评估[J]. 孙伟卿,王承民,张焰,潘智俊,祝达康. 电工技术学报, 2014(04)
  • [10]智能电网规划与运行控制的柔性评价及分析方法[D]. 孙伟卿. 上海交通大学, 2013(04)

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刚性优化与柔性决策相结合的电力系统运行调度理论探讨
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