- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
大语言模型（LLM）是一种利用大规模文本语料库进行预训练和微调的深度学习语言模型。目前，在通识问答、文本生成和科学推理等方面已展现出强大的能力。在此背景下，文中探索了基于LLM构建面向电力系统的通用人工智能技术，并展望其在电力系统中的潜在应用。首先，介绍了LLM的基本原理、神经网络架构以及训练方法，特别是与传统人工智能模型相比，LLM在逻辑推理、编程和代码理解以及数学推理方面的突破。然后,展望了LLM在电力系统负荷与新能源发电出力预测、电力系统规划、电力系统运行、电力系统故障诊断与系统恢复、电力市场等领域的潜在应用。最后，阐述了基于LLM构建电力系统通用人工智能技术所面临的挑战，包括电力系统数据的质量与可获取性、输出结果可解释性以及隐私保护问题。
电动汽车(EV)作为连接交通电气化和电网清洁化的纽带和桥梁，可实现电力-交通-信息之间的深度耦合，形成电力-交通一体化的规划及运行架构。配电-交通融合系统(DTIS)中，EV充放电行为多时空动态交织、电能流-交通流-信息流深度融合、多利益主体动态博弈等大量不确定性因素使配电网的规划及运行优化的边界都将发生重大转变，但同时也给挖掘利用EV的移动储能特性和提升配电网灵活性带来了契机。为此，在分析“人-车-桩-路-网”深度耦合下配电网的形态演化特征基础上，剖析了新形态下配电网协同规划与运行优化所面临的新挑战，进而针对“人-车-桩-路-网”耦合下的EV灵活性建模、灵活域高效构建及预测、协同规划、运行优化4个方面关键技术展开讨论，并对相关技术问题的研究方向进行了展望。
近年来，电动汽车（EV）、快速充电设施的高速增长将电力系统和交通系统这两个复杂的基础设施网络紧密耦合。EV具备充电时间和充电位置的灵活性，对于新型电力系统正是理想的移动储能资源，可提供规模巨大的时间、空间灵活调节能力。然而，宏观的电力-交通耦合背后是海量EV用户在各类信息引导下做出的微观社会化决策，构成了复杂的信息-物理-社会系统。从这一视角对电力-交通耦合网络建模分析与协同优化的相关研究进行了梳理。首先，对两网耦合的基本场景和关键挑战进行了介绍；接着，以社会层与物理层为重点归纳了融合微观车主决策与宏观网络动态的EV群体出行-充电行为建模方法；然后，进一步纳入信息层，总结了多类定价主体与EV间的策略交互与协同优化；最后，对电力-交通耦合网络建模分析与协同优化相关方向的研究进行展望。
随着新型电力系统建设加快推进，能源供需平衡模式正在经历由“源随荷动”向“源荷互动”的深刻变革。靠近电力需求侧的居民分布式资源以其庞大规模和灵活调节能力，具备支撑新型电力系统清洁低碳、安全高效发展的潜力。为此，在全面梳理国内外居民分布式资源管理具体进展的基础上，阐述其对新型电力系统建设的推动作用。首先，介绍了户用光伏、户用储能、电动汽车、柔性负荷4类居民分布式资源，并阐述了居民分布式资源管理概念及发展。其次，围绕新型电力系统四大关键特征，讨论了分布式资源在促进电网安全高效运行、推动能源清洁低碳转型、实现电力柔性灵活调控、助力智慧融合系统建设4个方面发挥的重要作用。同时，从政策制度与管理机制、硬件设备与软件平台、管理技术与优化方法3个方面综述了居民分布式资源管理的核心要素，并分析了居民分布式资源管理内外部重要影响因素。最后，提出了对新型电力系统居民分布式资源管理的未来展望，包括完善政策机制、升级基础设施、优化市场交易、强化技术方法4个方向。
微电网群技术通过多微电网间的协同互补，促进了分布式可再生能源在微电网间的协同消纳，被认为是未来新型电力系统中分布式电源接入电网的重要方式之一。考虑微电网群中多微电网协同互济的特性，提出了一种面向微电网群的“集中共享、分散复用”云储能运营架构。其中，集中式储能面向微电网群中的所有微电网进行共享，以合作共建、容量共享的方式为所有微电网提供服务，旨在降低各微电网的储能使用成本；分布式储能主要服务于微电网群中的各个微电网，以保障各微电网自身的可靠性为主要目标，同时兼顾协同互济的储能复用需求。在此基础上，构建了经济、低碳及可靠多目标驱动的云储能双层优化配置模型，并基于第二代非支配遗传算法实现模型求解。然后，建立了微电网群云储能系统商业模式，基于Shapley值法及系统运行模拟实现云储能系统投资、运营成本及效益的合理分摊，提出云储能初始投资成本的分配方法。最后，基于IEEE 33节点系统搭建微电网群系统并开展算例分析，结果显示所提方法可提出面向不同投资偏好的云储能配置方案解集，并验证了云储能模式提升系统投资运营效益的有效性。
高比例新能源并网给电网带来了显著的波动性和不确定性，使受端电网面临可调节资源能力不足的问题，需要充分利用大量的灵活性资源参与电网调度并提供辅助服务。然而，灵活性资源的数量众多、分布广泛且特性各异，给资源的集中调控带来了新的挑战，需要以集群的形式对灵活性资源进行管理和调度。为了更加准确地评估集群在电网调控中的作用，需要将灵活性资源进行聚合，并根据应用需求采用适当的量化指标衡量其性能。基于灵活性资源集群在电网调度和电力市场中的应用需求，提出了评估灵活性资源集群可调节能力的量化指标体系。根据物理特性，将其分为类发电机特性、类储能特性和共有特性3类。为了实现不同应用场景下对集群灵活性指标的量化评估，构建了由等效发电机和等效储能所组成的灵活性资源集群的聚合参考模型。此聚合参考模型具有直观的物理意义和良好的多重嵌套特性，并适用于多种时间尺度和多种能量形式，可以被用于计算特定应用场景下的量化性能指标，以及应用于分布式资源集群的异步调度、综合能源系统的联合优化调度、虚拟电厂参与电力市场的投标报价等多个场景中。
随着中国“碳达峰·碳中和”战略的不断推进，综合能源系统的绿色低碳转型迫在眉睫。针对传统碳捕集电厂灵活性较差、风电并网难以消纳等问题，提出一种含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度模型。首先，引入储液罐对传统碳捕集电厂进行改造，提高电厂应对风电波动的运行灵活性；其次，构建含两段式电转气、氢燃料电池、储氢罐和掺氢热电联产在内的氢能多元利用结构，以充分挖掘氢能利用与碳捕集电厂的协同运行潜力。在此基础上，引入阶梯碳交易机制，建立以碳交易、碳封存、燃煤及购气成本之和最小为优化目标的低碳经济调度模型。算例结果表明，文中模型能够有效提高系统的风电消纳水平和能源利用效率，具有显著的低碳经济效益。此外，碳交易基准价格的合理设定能够引导系统提高碳捕集水平。
中国正在全面开展电力现货市场建设，现货试点地区结合当前市场规则及电力系统现状构建了较为完善的现货市场运营支撑体系，支撑了当前电力现货市场有效运行。随着新能源占比逐步提升的新型电力系统构建及“双碳”目标国家战略的实施，现有的运营技术支撑体系将无法适应未来市场发展需要。文中在总结中国电力现货市场技术实践的基础上，分析了电力现货市场特征发生的变化及面临的技术挑战，探讨了未来在多元主体建模接入、市场出清算法、市场风险分析、可信交易环境、市场仿真等方面的关键技术，部分技术已经取得初步应用。
随着新能源发电、电动汽车的大规模发展，电网的调节能力持续下降，新能源消纳的压力日益增加，配电网的薄弱性逐渐暴露。电动汽车与电网互动技术的推广应用对于充电需求的满足、配电网建设压力的缓解、电动汽车灵活性资源的利用及新能源消纳都具有重要意义。文中从电动汽车与电网互动的技术研究、相关政策与标准制定、基础设施及能量管理等平台、信息安全以及示范应用五大方面入手，对电动汽车与电网互动领域的研究现状进行了系统总结，指出了现有研究中的不足之处，并进一步探讨了未来电动汽车与电网互动领域的潜在研究方向。
积极推动绿色电力市场建设是促进能源消费绿色低碳转型、实现“双碳”目标的有效途径。中国已经启动绿色电力市场建设，目前正处于快速发展期，亟须对相关关键问题进行研究，为绿色电力市场建设提供支撑。文中研究了绿色电力及绿色电力市场的内涵，以美国、欧洲作为典型案例，从政策设计、运营机制、应用场景、支撑技术等方面研究了国外绿色电力市场实践，提出了相关启示。在此基础上，结合中国绿色电力市场建设进展，探讨了“双碳”目标下中国绿色电力市场建设的关键问题，从顶层设计、关键机制、衔接机制、支撑技术4个方面提出了中国绿色电力市场建设亟须破解的关键机制设计与技术难题。
- 优先出版 |
- 当期目录 |
- 专辑论文 |
- 学术争鸣 |
- 过刊浏览 |
- 数据共享
-
优先出版日期:2025-07-28 DOI: 10.7500/AEPS20241206004
摘要：系统故障时，双馈风机与电网形成网孔并联回路，共同向故障点馈入电流。现有方法针对强电网情况，将外部电网简化为理想电压源，以阶跃信号表示系统故障电压。然而，在并网点短路容量比较低的情况下，风电馈入电流影响系统故障电压，忽略电网特征导致暂态短路电流计算不准。针对上述问题，提出含双馈风机的并联网孔回路暂态短路电流计算方法。通过分析定转子磁链暂态响应，推导了表征稳态、暂态直流及暂态交流磁链分量的等效电感，将其与对应故障电压源等效电路联立，可快速求解各电流分量幅值和时间常数。仿真结果表明：忽略外部电网丢失电网回路时间常数会导致误差增加；采用所提方法在不同故障距离、电网阻抗比下得到的峰值电流误差均小于3%，优于现有方法。
-
优先出版日期:2025-07-25 DOI: 10.7500/AEPS20241109001
摘要：随着新能源大规模并入电网，各国针对其惯量响应能力提出了新的并网要求和市场服务准则。准确评估新能源的等效惯量可判断其是否满足并网要求并有助于参与市场结算。为此，文中在惯量响应测试标准的基础上，提出一种基于定阶模型参数辨识的有阻尼模拟新能源等效惯量评估方法。首先，将差分化后的同步机摇摆方程进行z变换，得到功率与频率变化的定阶拓展自回归模型。然后，采用自适应遗忘因子递推最小二乘法对模型参数进行辨识，实现等效惯性时间常数的连续评估。最后，通过半实物仿真平台，分别在不同惯量、阻尼控制参数下对所提方法进行评估与验证。结果表明，所提方法在不同控制参数下均能实现新能源等效惯量的准确评估。
-
优先出版日期:2025-07-25 DOI: 10.7500/AEPS20240817002
摘要：电动机参与快速频率响应(FFR)是提高独立微电网频率稳定性的重要措施之一。然而，现有电机调频方法在面对频率扰动时，其功率输出往往在初期达到理论最大值后逐渐下降，限制了对系统频率恢复的支持能力。此外，电机转速恢复与系统频率之间的协调至关重要。若电机转速恢复过快，可能会加剧功率波动，增加一次调频的负担，甚至引发频率二次跌落。相反，若电机转速恢复过慢，则会影响电机在FFR中的作用效果。因此，在设计控制策略时，必须充分考虑系统频率与电机转速之间的协调，以确保FFR的高效执行。为此，提出基于模型预测控制(MPC)的电动机FFR控制方法。分析了FFR控制的要求，据此采用了一种可以使电机快速准确跟踪FFR功率指令的方法，提出了系统频率与电机转速恢复相协调的控制策略，设计了能够快速求解最优控制指令的MPC控制器，实现了电机整个FFR过程的优化控制。最后，基于独立微电网实时仿真模型开展了仿真实验，结果表明所提方法改善了电机FFR作用效果，提高了微电网频率稳定性。
-
优先出版日期:2025-07-23 DOI: 10.7500/AEPS20241119005
摘要：受限于自身供能形式与单一端口并网架构，既有自供能型应急车的持续供电能力不足、能耗高、容量配置冗余与运行经济效益差等问题突出。为此，首先，对既有应急车进行并网端口扩展，设计了具备“自供+转供”能力的移动式储能型互联装置(ESV-SOP)，并建立其多种工作模式的数学模型及其约束。然后，提出了计及配电网正常-故障联合工况下的ESV-SOP双层优化配置模型。在ESV-SOP最优参数配置层，综合考虑设备投资、配电网正常和故障工况运行成本，通过粒子群算法迭代确定最优数量、端口容量和储能电池容量；在多场景联合经济运行层，基于信息熵理论生成的典型故障场景构建ESV-SOP在配电网正常和故障工况下的联合调度策略。最后，基于IEEE 33节点系统对所提ESV-SOP双层优化配置方法的有效性与优越型进行验证。结果表明，ESV-SOP可发挥自身潮流调控和负荷支撑作用，提高配电网运行的经济性与可靠性。
-
优先出版日期:2025-07-23 DOI: 10.7500/AEPS20241113003
摘要：考虑运行方式和故障位置的电力系统动态安全评估(DSA)需要海量训练样本，且评估模型结构复杂，存在训练成本高昂和在线更新困难等问题。为解决上述问题，提出一种电力系统动态安全分区评估及模型增量更新方法，降低评估模型复杂度，实现无灾难性遗忘的模型在线增量更新。首先，构建电气坐标作为节点位置特征，引入切比雪夫距离度量节点位置特征间差异，并基于空间约束均值偏移(SCMS)聚类算法进行电网自适应分区。然后，提取运行方式和故障位置特征，将切比雪夫距离嵌入双隐层径向基神经网络(RBFNN)，针对不同区域故障位置分别构建分区评估模型。最后，提出模型在线增量更新方法，避免模型更新过程中的灾难性遗忘问题。以中国某省级电网暂态功角稳定评估为应用场景，验证了所提方法的有效性。
-
尹政, 邓富金, 詹昕, 黄堃, Sayed ABULANWAR
优先出版日期:2025-07-23 DOI: 10.7500/AEPS20250205002
摘要：传统调制模型预测电压控制在面对LC滤波型逆变器系统内参数的不确定性和各类扰动时，通常难以保证输出电压的稳定性和精确性，尤其是在参数失配情况下，控制性能显著下降。为了解决该问题，文中提出了一种基于龙伯格观测器的调制无模型预测电压控制(LO-M2FPVC)策略，消除了系统扰动对调制预测计算的影响，保证了逆变器输出电压控制的鲁棒性。首先，建立了逆变器无参数龙伯格观测器，对LC滤波型逆变器内部的参数变化及其他外部扰动进行精确识别；然后，将观测的扰动信息纳入调制预测运算中，消除了扰动对调制预测中各电压矢量作用时间计算的影响；最后，搭建了LC滤波型逆变器实验平台，验证了所提LO-M2FPVC策略的有效性。
-
优先出版日期:2025-07-22 DOI: 10.7500/AEPS20250323003
摘要：配电网多端直流互联系统中分布式光伏与电动汽车充电桩的大量接入，导致系统呈现高度电力电子化和强不确定特征，给系统稳定运行带来了严峻挑战。为了分析源荷不确定性对多端直流互联系统稳定性的影响，文中提出了考虑源荷不确定性的概率化阻抗建模方法，通过基于矩信息的启动函数拟合实现系统稳定概率的分析，进而分析了电网参数与电力电子设备控制参数对系统稳定性概率特征的影响规律。最后，通过MATLAB/Simulink仿真与蒙特卡洛法验证了所提方法的有效性。
-
优先出版日期:2025-07-22 DOI: 10.7500/AEPS20241227003
摘要：现有高压和特高压直流输电系统故障时,其整流侧和逆变侧的换流器会协调配合，通过换流器移相、投旁通对、闭锁等控制方式来抑制故障电流，根据不同的故障位置，采用不同的控制方式以及时序配合，形成不同的闭锁方式，包括极X闭锁、极Y闭锁、极Z闭锁、换流器X闭锁和换流器Y闭锁等。进一步，通过跳交流开关、分极中性线开关、合旁通开关来隔离故障。然而，现有换流器故障时的控制方式仅考虑处理故障，并未考虑对交流系统的冲击，在弱交流系统会产生严重过电压，在部分接地故障下，也并不能有效抑制故障电流。该文提出一种高压直流输电故障控制方法，故障时通过控制故障两端的换流器直流电流相等来有效抑制故障电流。同时，换流器继续消耗无功功率，与交流滤波器切除进行配合，有效抑制了交流过电压。最后，针对极区、双极区和直流线路的故障分别介绍其故障控制方法。
-
2025,49(14):1-21, DOI: 10.7500/AEPS20240624002
摘要：港口将成为交通物流与能源紧密耦合的枢纽，能源综合化和物流电气化是绿色港口的关键特征，由此带来了港口能源系统和物流系统的深度耦合。为厘清港口能源-物流耦合系统建模思路，分析调度方法对于港口节能减排的提升潜力，并总结其关键技术，首先分析了港口设备的用能特性，针对船-岸-港等多类型设备调度场景，综述了研究现状并给出了能源-物流优化调度关键环节的建模方法。针对能源-物流系统时空耦合模型规模大、变量维度高的特点，给出了求解算法的研究进展及优缺点。最后，在能源-物流系统整体不确定性刻画、全过程协同调度、港口灵活性资源参与需求响应、新能源船舶对港口调度的影响以及港口绿色通信方面，对未来研究方向进行了展望。
-
2025,49(14):22-30, DOI: 10.7500/AEPS20240723003
摘要：新能源机组的大规模并网导致电力系统的动态行为呈现复杂多变的特点，传统暂态同步稳定分析手段存在失效的风险，故障下跟网型直驱风机（GFL-PMSG）的暂态同步稳定问题日益突出，为此提出一种基于支路能量的GFL-PMSG并网系统暂态同步稳定性定量判别指标。首先，考虑GFL-PMSG中各控制环响应速度的差异构建了二阶非线性降阶模型，基于其降阶模型特性和线路电压的分布规律构建了GFL-PMSG并网系统支路能量函数。然后，分析了系统稳定和失稳下的支路能量分布特性差异，解析了系统参数对支路能量分布的影响。接着，定位了能够刻画系统稳定性的关键支路，并据此构建了基于网络信息的GFL-PMSG并网系统暂态同步稳定性定量判别指标。最后，通过仿真分析验证了所提稳定性判别指标的有效性。
-
2025,49(14):31-42, DOI: 10.7500/AEPS20241202007
摘要：随着以锁相环同步方式并网的新能源发电规模不断扩大，新型电力系统的暂态特性发生了深刻变化。为了解决多个跟网型电源馈入任意交流系统的暂态稳定问题，首先，基于系统的网架结构推导了跟网型多馈入系统的大扰动数学模型。然后，结合跟网型电源的暂态响应特性及电源间的控制相互作用，明确了跟网型多馈入系统的暂态同步稳定机理。同时，提出了一种跟网型多馈入系统暂态同步稳定平衡点的快速求解方法，并给出了相应的稳定裕度评估指标。在此基础上，综合分析了系统暂态稳定性的主要影响因素及规律。最后，基于改进的IEEE 39节点系统进行算例验证。结果表明，所提评估指标能够准确反映跟网型多馈入系统的暂态同步稳定性，并验证了系统暂态同步稳定性影响规律分析的正确性。
-
2025,49(14):43-53, DOI: 10.7500/AEPS20241001001
摘要：风电并网系统在部分线路由于故障、检修等因素退出时，存在有功出力骤变诱发近工频耦合振荡的风险，且不同线路退出后，拓扑结构的差异会导致振荡频率变化。为解决这一问题，提出了一种基于自适应阻尼控制的振荡抑制方法。首先，分析中国某实际风电场的近工频振荡现象，归纳发生振荡的风险场景；然后，阐述自适应阻尼控制的“即测-即辨-即控”结构，包含基于二阶RLC电路等效的振荡特征辨识方法、全工况阻尼控制参数优化设计策略；最后，通过电磁暂态仿真验证了自适应控制对目标系统振荡模式的抑制效果。结果表明，所提自适应控制技术能够实现多样化场景中近工频振荡的快速抑制。
-
2025,49(14):54-64, DOI: 10.7500/AEPS20240520006
摘要：随着中国沙漠、戈壁和荒漠地区大型风电基地风电场的短路比持续降低，跟网型风电并网系统控制耦合引起的次同步振荡风险逐步增加，亟须深入分析系统控制耦合振荡原理，提出可适应极低短路比的抑制策略。文中基于直驱型风电场接入弱交流电网系统的传递函数，分析了各控制环节对系统稳定性的影响以及振荡分量的传播通路，揭示了控制环节带宽重叠引起系统滞后相角叠加效应导致控制耦合振荡的机理；然后，依据上述分析，提出了基于电源近端电压虚拟采样的控制解耦策略,该方法在锁相环和并网电压前馈环节阻断了振荡分量的传播，大幅减轻了滞后相角叠加效应,从根本上解决了控制耦合振荡问题,且避免了常规电流环陷波器阻断法难以兼顾动态性能和抑制效果的问题。验证结果表明：在风机接入点极低短路比下，所提方法可以快速有效地抑制振荡，并能适应不同的振荡频率，且不依赖于系统电感参数的准确性；控制器在环测试进一步验证了所提方法易于工程实现。
-
2025,49(14):65-75, DOI: 10.7500/AEPS20240816004
摘要：风电并网系统存在场内/场网振荡模式，不同模式的激发条件、抑制方式不同，且场内振荡难以在广域系统中被监测，影响风电场的安全稳定运行。因此，有必要对风电场内机组间的交互作用进行分析，得到不同振荡模式的振荡特征，进而有效辨识场内/场网振荡模式，为风电并网系统的振荡抑制提供参考依据。文中基于风电场多机并网系统，采用频域阻抗模型对直驱风电并网系统场内/场网振荡模式进行了机理分析，发现常用的节点电压分析法在场内振荡模式的辨识上存在失效情况。然后，根据场内/场网振荡模式分析的结果，以振荡溯源定位思想为基础，提出了一种综合节点电压-支路电流振荡特征的场内/场网振荡模式辨识法，该方法可以对场内/场网振荡及存在场内/场网振荡风险的模式进行辨识。最后，基于辨识结果对相应振荡模式进行时域仿真，验证了上述辨识方式的有效性。
-
2025,49(14):76-86, DOI: 10.7500/AEPS20241124001
摘要：为提升风电场的持续频率支撑能力，并解决风机在最大功率点无法长时间参与电网调频的问题，文中提出了一种考虑频率二次跌落和风速差异的风储联合持续调频控制策略。首先，基于风电场的调频需求和风机的动态特性，提出单台风机与储能协同调频的控制策略，延长风电场的持续调频时间，并有效抑制频率二次跌落。其次，设计了储能备用调频功率的整定方法，能够根据风机的稳态功率动态调整储能的备用调频功率。最后，针对风电场内风机风速差异的情况，分配储能输出功率，协调不同风速下风机的参与调频。仿真验证结果表明，所提出的方法能够显著提升风电场的调频出力时间，有效协调不同风速条件下的风机参与调频，并成功抑制了频率二次跌落。
-
2025,49(14):87-98, DOI: 10.7500/AEPS20240823002
摘要：通过在电流控制环中附加电压前馈控制，可以提高并网变换器的同步稳定性。然而，电压前馈控制的时间常数取值会极大地影响并网变换器的大扰动和小扰动同步稳定性。文中在确保并网变换器全域同步稳定性的情况下，研究了电压前馈控制时间常数的选取方法。首先，通过构建考虑电压前馈控制的并网变换器大信号暂态模型，研究了电压前馈时间常数对并网变换器大扰动同步稳定性的影响机理。其次，通过构建并网变换器的序阻抗模型，分析时间常数对并网变换器小扰动稳定性的影响。然后，综合考虑电压前馈时间常数对变换器大扰动和小扰动同步稳定性的影响，从而明确电压前馈时间常数的选取方法。最后，通过在StarSim半实物平台构建仿真模型，验证了理论分析和选取方法的正确性。
-
2025,49(14):99-108, DOI: 10.7500/AEPS20240717002
摘要：为应对台风极端灾害下配电网供电能力下降，须充分利用配电网分布式资源，从综合供电可靠性、抗灾资源利用率及电能质量等多方面提升灾中配电网韧性。基于台风非对称风场致灾模型，提出基于改进法向约束法的配电网双层架构,以协同支撑多维韧性提升策略。首先，结合气象信息对台风非对称风场进行参数化建模，建立受灾线路断线不确定性和新能源安全出力模型。然后，建立源网荷储协同支撑灾害防御调度的配电网双层运行架构，并提出考虑供电能力、资源利用率及电能质量的多维韧性评估指标。在此基础上，采用改进法向约束法快速求解该边界时变的混合整数二阶锥规划多目标优化问题，获得高信息熵的决策边沿。最后，采用IEEE 33节点配电系统进行算例分析，考察所提策略的应用能力。
-
2025,49(14):109-119, DOI: 10.7500/AEPS20240921003
摘要：电力系统大停电后，合理有效的负荷恢复策略可以减少经济损失及对社会的负面影响，而温控负荷特性和源/荷不确定性又都会影响决策的效果。对此，文中提出一种计及温控负荷时变特性的分布鲁棒随机优化方法。首先，提出基于逆向思维法的温控负荷时变特性线性化建模与负荷恢复价值修正方法。然后，分别采用Wasserstein距离和条件风险价值理论构建负荷恢复过程中的源/荷不确定性模型，通过分布鲁棒随机优化理论对源荷不确定性产生的恢复安全风险进行成本性量化。进而，遵循“分级分批、逐步恢复”的实际工程需求，构建电力系统负荷恢复的多目标分布鲁棒随机优化模型，并基于层次分析法进行去量纲化处理，旨在最大化电力系统的负荷恢复净效益；采用强对偶理论和近似上界法对所提模型进行线性化处理，以提高模型求解效率。对某实际电力系统的125节点修正模型仿真表明，上述方法能有效反映温控负荷的时变特性，应对源与荷的不确定性，提高了负荷恢复净效益。
-
金昱烨，方家琨，艾小猛，钟治垚，魏利屾，朱梦姝，崔世常，文劲宇
2025,49(14):120-129, DOI: 10.7500/AEPS20241203008
摘要：氢储能是新型电力系统消纳大规模新能源、应对净负荷季节性不均衡问题的关键手段。为充分评估新型电力系统中氢储能对新能源的消纳作用，建立了含季节性氢储能的电力系统全年时序生产模拟模型。针对全年时序生产模拟模型时间跨度长、电力设备数量多、氢储能长时耦合特性所导致的优化计算困难的问题，提出一种基于马尔可夫决策过程(MDP)的全年时序生产模拟模型季节性策略迭代方法。该方法通过评估储氢量对未来时段总运行成本的影响来调整全年时序运行模拟决策，基于储氢量的值函数近似前瞻策略及其并行更新方法实现近似最优解的快速求解。以两个改进系统算例为例，验证了所建模型及其求解方法的有效性。
-
2025,49(14):130-140, DOI: 10.7500/AEPS20241114001
摘要：大规模电动汽车（EV）可以聚合为高效、灵活的调频资源。然而,电动汽车聚合商(EVA)的调节潜力易受EV用户行为与调频市场价格随机性的影响，增加了电网频率控制的复杂度和风险。为此，提出一种考虑EV用户偏好和电价随机性的EVA参与调频市场的分层随机优化控制。其中，上层以调频成本为优化目标，频率偏差为概率约束，构建机会约束规划模型得到EVA和火电机组等不同调频主体的调度功率；下层采用多元高斯Copula函数构建考虑EV用户偏好和电价随机性的EVA调度指令优化分解控制模型。以15 000辆EV参与区域电网调频为例，采用实时数字仿真系统（RTDS）搭建IEEE 39节点模型，对比了3种类型EV用户偏好、荷电状态和里程价格对EVA系统调节功率、调频经济和技术性能的影响，同时所获得的结果可为含EV的电力系统调频风险决策提供技术支撑。
-
2025,49(14):141-151, DOI: 10.7500/AEPS20240511007
摘要：为充分利用电动汽车的移动储能特性实现配电网多时空负荷均衡与光伏高效消纳，提出了一种电动汽车-聚合商-配电网日前时空互动方法。首先，构建了考虑电动汽车时空特性的车-聚合商-网日前互动运行框架。其次，融合电池在不同放电深度下单位容量充放的经济成本损耗模型，构建了配电网运营商基于馈线负荷差异化特性的分时电价优化模型，内嵌充电聚合商调度模型，形成双层互动模型。其中，配电网运营商在考虑配电网最大功率约束的前提下以自身收益最大为目标，优化各馈线差异化分时电价，聚合商以电动汽车充放电收益与配电网所给予的调峰补贴之和最大为目标，优化电动汽车充放电计划。再次，将放电门槛约束转化为线性约束，提出了基于样本边界压缩算法和CPLEX求解器的求解方法。最后，通过算例仿真验证了所提模型和方法的有效性。
-
2025,49(14):152-162, DOI: 10.7500/AEPS20240616004
摘要：低压台区户相变识别技术对于台区运维具有重要意义。然而，现有的信号注入法工程实施难度大，数据驱动法存在识别精度低等问题，都难以大范围推广。为此，文中提出一种全新的基于负荷暂态事件的户相变识别方法，具有识别准确率高、周期短、计算量小的优点。首先，阐述负荷暂态事件的定义、类型及传导特性，分析噪声干扰因素并提出建模思路；然后，构建基于负荷暂态事件的户相变识别模型，提出基于Needleman-Wunsch算法的负荷暂态事件优化匹配方法；进一步，通过计算最优匹配子序列之间的时偏熵，将时钟偏差噪声转化为有效信息，共同实现户相变综合研判。最后，以中国江苏省南京市5个实际台区为例，验证了所提方法的优越性。
-
2025,49(14):163-172, DOI: 10.7500/AEPS20240723005
摘要：配电网中电力电子器件的不断接入导致系统谐波电流日益加大，传统基于二次谐波电流制动的变压器差动保护可靠性面临挑战。同时，单一特征辨识方法受分布式电源类型和合闸角影响，无法准确区分不同场景下的故障电流和励磁涌流。为了提高励磁涌流的辨识准确率，文中提出全面整合时域、频域和时频域特征的多角度时频分析方法，利用Bayes算法优化极端梯度提升(XGBoost)的分类参数，提高模型的泛化能力，实现不同容量、不同类型分布式电源接入下的故障电流与励磁涌流的准确辨识；采用SHAP值分析方法，揭示各特征值在辨识模型中的贡献度。基于仿真及现场实测数据对所提励磁涌流辨识方法进行验证，针对样本数据的识别准确率接近100%。
-
2025,49(14):173-180, DOI: 10.7500/AEPS20240924003
摘要：饱和保护可以防止直流偏磁对换流变压器造成危害。饱和保护在无直流偏磁工况下不应动作，但工程现场曾多次出现在换流变压器空载合闸过程中饱和保护误动的情况。针对该问题，文中对换流变压器空载合闸以及空载合闸伴随直流偏磁工况下，励磁涌流和中性线电流特征进行分析，揭示饱和保护误动作和提前动作的原因。利用单纯励磁涌流和涌流叠加直流偏磁工况下换流变压器电流衰减特征差异，构造修正系数，对饱和保护判别用的中性线电流进行修正，以区分涌流和直流偏磁对中性线电流的影响，提升保护可靠性。仿真验证结果表明，所提方法能有效防止换流变压器空载合闸期间饱和保护的误动作和提前动作。
-
2025,49(14):181-189, DOI: 10.7500/AEPS20240919001
摘要：逆变型分布式电源复杂的故障特性以及系统的故障穿越电流导致传统电流差动保护和基于波形相似度的保护方法动作性能下降。文中提出了一种基于时域波形积分的自适应电流差动保护方法。通过分析保护两端正序电流在区内外故障时的幅相特性，构造波形差异指数定量描述两端电流波形的差异程度，并通过对数函数放大此差异，进而构建了差动保护的自适应制动系数。通过计算虚拟T接支路电流构造补偿判据，以解决多条不可测负荷分支对保护可靠性的影响。仿真结果验证了所提方法具有传输数据量少、耐过渡电阻能力强以及不受T接支路影响等优点。
-
2025,49(14):190-199, DOI: 10.7500/AEPS20240619001
摘要：方向元件是距离保护的重要组成部分，逆变型电源暂态故障特征会导致现有基于稳态工频相量的方向元件性能劣化，存在不正确动作风险。通过分析逆变型电源和常规电源故障后d轴电流暂态变化特征，提出了适用于逆变型电源场站送出线保护的方向元件，通过比较故障后短时间内正序d轴电流变化量判别故障的方向。电磁暂态仿真结果表明，逆变型电源的故障穿越控制目标和故障前输出功率发生变化时，所提方向元件仍然适用，能够准确识别故障方向。建立了典型的逆变型电源送出系统动模试验模型，动模试验数据表明所提方向元件能够快速准确判别故障方向，在现有保护装置采样率下性能良好。
-
2025,49(14):200-207, DOI: 10.7500/AEPS20240430004
摘要：风电参与系统调频是提升新型电力系统频率安全稳定水平的重要途径之一。为了高效分析风电参与调频时系统的频率演化机理，亟须研究适用于电网频率响应特性分析的风电场聚合等值方法。文中建立了直驱型风电机组的通用调频控制模型，仿真分析了直驱型风电机组工作于不同运行点时的调频响应特性，发现处于不同风速区间内的同型号风电机组参与系统调频时具有显著的聚群特征，据此提出了适用于电网频率响应特性分析的直驱型风电场实用化等值方法。通过建立和对比某风电场的详细拓扑模型、文中所提等值模型、传统单机等值模型及两种典型多机等值模型在不同运行场景的调频响应特性，发现所提方法的等值性能明显优于其他等值方法，可以在保证计算速度的同时兼顾对详细场站频率响应特性的模拟精度，并且能较好地适应不同的风速和扰动场景。
2025年第49卷第14期
>综述·观点
>学术研究
>研制与开发
出版专辑
虚拟专辑
- 观点
- 热点讨论
-
优先出版日期:2025-07-08 DOI: 10.7500/AEPS20240626007
摘要：针对2023年8月19日鲁西背靠背常规直流工程因区外交流故障引起直流电流长期断流导致双极闭锁事件，分析了背靠背常规直流工程的电流建立机理，定位了鲁西背靠背常规直流工程直流电流建立不成功的原因，提出了低电流场景下阀控补发脉冲优化策略，实时数字仿真（RTDS）平台的仿真结果充分验证其有效性并成功在现场实施应用。实际应用结果表明，所提优化策略有效消除了由区外交流故障引发的鲁西背靠背常规直流工程直流电流长时间断流和进一步导致的双极闭锁风险，显著提升了背靠背常规直流工程运行的可靠性和稳定性，该优化策略值得同类工程借鉴应用。
-
优先出版日期:2025-07-03 DOI: 10.7500/AEPS20240904005
摘要：接地极线路故障信息微弱、隐蔽性强，检测定位非常困难。基于此，提出了一种基于宽频激励注入和短时矩阵束方法的接地极线路单端测距方法。首先，以差模形式向接地极线路注入具有振荡衰减特性的高斯信号激励，既保证了注入激励不会通过中性母线窜入直流系统侧，又最大程度地减少了信号在接地极线路传播过程中的波形畸变，提高了故障行波的检测效率。然后，采用滑动短时窗对故障行波进行奇异值分解，根据分解得到的特征值实现干扰信号和故障信号的识别，有效放大了微弱的故障信号，且抑制了干扰信号。最后，求取短窗内故障行波的衰减因子，构建衰减因子过零时刻与故障行波到达时刻的一一映射关系，并确定故障距离。大量仿真表明，该测距方法能够有效检测故障行波，且故障定位精度很高。
-
优先出版日期:2025-06-13 DOI: 10.7500/AEPS20240723005
摘要：配电网中电力电子器件的不断接入导致系统谐波电流日益加大，传统基于二次谐波电流制动的变压器差动保护面临挑战。同时，单一特征辨识方法受分布式电源类型和合闸角影响，无法准确区分不同场景下的故障电流和励磁涌流。为了提高励磁涌流的辨识准确率，文中提出全面整合时域、频域和时频域特征的多角度时频分析方法，利用Bayes算法优化极端梯度提升(XGBoost)的分类参数，提高模型的泛化能力，实现不同容量、不同类型分布式电源接入下的故障电流与励磁涌流的准确辨识；采用SHAP值分析方法，揭示各特征值在辨识模型中的贡献度。基于仿真及现场实测数据对所提励磁涌流辨识方法进行验证，针对样本数据的识别准确率接近100%。
-
优先出版日期:2025-06-09 DOI: 10.7500/AEPS20240112003
摘要：随着配电网规模的快速增长及分布式资源的高度渗透，配电网拓扑结构日益复杂，给配电网故障定位分析带来极大挑战。矩阵算法和智能优化算法应用于故障定位时需要根据变化的拓扑信息构造网络矩阵或建立寻优模型，极大增加了计算量和计算复杂度，数据处理和计算效率低下。为此，本文首先构建了配电网拓扑的图数据模型，通过图投影技术从全景电网图中抽取适配故障溯源任务场景的优化子图，在此基础上，采用Yen最短路径搜索算法，查找电源至异常节点的潜在故障路径，通过遍历线路节点判断电流越限信息确定故障源所在区段，解决了电网拓扑的精确表征和快速搜索问题，实现了面向大规模复杂配电网的故障源快速精准定位，在保证故障溯源准确性的基础上，极大提升了故障搜索效率。
-
优先出版日期:2025-05-29 DOI: 10.7500/AEPS20240807002
摘要：新能源场站部署分布式调相机是提升电源侧全过程电压支撑能力的有效措施，然而调相机目前采用“无功外环+电压内环”级联策略接入场站自动电压控制（AVC）后制约了其低频段电压源特性。首先，文中阐述了调相机接入AVC现存的问题，提出了调相机全过程定电压需求。然后，基于含分布式调相机的新能源场站拓扑结构，解析了调相机无功电压折算系数以及无功分流影响因子关系式，提出了调相机“定电压+无功分流抑制”接入AVC新方案，在国内某主流厂家设备完成程序开发，并通过调相机励磁、场站AVC双控制器硬件在环仿真验证了所提方案的有效性。最终，在某实际新能源场站完成工程化应用，现场运行结果表明，所提方案实现了场站多类型无功设备稳态调节，有效降低了场站并网点电压波动幅值的同时，充分发挥了调相机全过程电压源特性，保障了系统电压稳定裕度。
-
优先出版日期:2025-05-12 DOI: 10.7500/AEPS20240807001
摘要：新能源场站配置分布式调相机可以有效提高短路比指标和系统送出能力，然而调相机控制特性对于电压支撑能力及电网强度的影响和量化评估目前较少有研究涉及。文中首先阐明了场站需要具备的全过程电压支撑功能需求，并基于频域指标对比分析了调相机在电压控制和无功外环级联控制2种策略下的电压支撑能力差异，揭示了无功外环的引入将导致调相机低频段特性转变为电流源特性，降低了故障清除后系统动态调节过程中的电压支撑能力。然后，提出了调相机接入新能源场站的全过程短路比指标，其物理意义为电压灵敏度，能够有效表征不同控制策略对于多时间尺度电压稳定性的影响，阐明了以调相机次暂态电抗参数计算运行极限的适应性。最后，通过RTDS硬件在环仿真验证了分析结论的正确性。
-
优先出版日期:2025-04-27 DOI: 10.7500/AEPS20240905004
摘要：能源活动是二氧化碳排放的最主要来源，即时、准确地掌握能源活动碳排放是支撑政府和企业把握碳排放总量和制定碳管控策略的基础。然而，核算法难以支撑高频度碳排放核算，实测法又需要安装额外设备，导致目前尚无低成本、高频度的碳排放测算手段。为此，文中利用电力消费与能源活动间的关联关系，提出一种基于电力大数据的能源活动碳排放测算技术（简称“以电测碳”技术）。首先，提出了“以电测碳”技术的方法架构，并从数据角度出发，详细调研分析了相关基础数据情况，探讨了现有数据的潜在应用范围。其次，构建了基于时间序列的区域-行业-企业通用“以电测碳”模型，并结合中国实际数据开展了测算效果分析。分析结果表明，所提方法能够有效提升碳排放测算的时效性。最后，对“以电测碳”技术未来的研究与应用方向进行了展望。
-
优先出版日期:2025-04-15 DOI: 10.7500/AEPS20240409003
摘要：IEEE算例已被广泛用于电力系统规划、运行等领域的仿真测试。然而，受限于数据隐私保护，研究人员难以获取实际电力系统发电与网架结构的公开数据集。为此，提出一种基于三代电网演化理念的新型输电网测试系统生成方法，构建反映实际电力系统特征的输电网测试算例。首先，建立基于N-1安全校核的输电网扩展规划模型。然后，针对电网不同发展阶段特征设置相应优化目标与约束条件，以模拟电网的演化历程。为提高模型求解效率，建立输电走廊待建线路的二进制表征方法，以减少模型0-1变量。最后，以某省电网为例，构建开源电力测试系统，并根据复杂网络的统计特性验证所构建算例的有效性，此外，将该算例应用于输电网结构优化中以验证算例的合理性。
-
优先出版日期:2025-02-27 DOI: 10.7500/AEPS20240523001
摘要：日志异常检测是监控配电主站系统运行并识别异常行为的关键技术之一。已有的基于深度学习的日志异常检测方法依赖于大量的带标注的训练数据，而在配电主站系统中缺少带标注训练数据,这会导致日志异常检测性能显著下降。针对上述问题，基于大语言模型的上下文推理特性，提出了一种无需训练的配电主站日志异常检测方案LogAdapt。设计演示示例筛选算法，针对不同在线日志，从少量带标注的本地日志中动态筛选出若干高质量的演示示例；结合任务描述和人类经验知识，自动构建出文本提示，以指导大语言模型完成配电主站日志异常检测任务。实验结果表明，所提方案相比现有方案性能更优，尤其在真实配电主站数据集上，性能提升60%以上，对提升配电主站安全具有很强的实用价值。
-
优先出版日期:2025-02-26 DOI: 10.7500/AEPS20241024004
摘要：城市电网外部受电比例高，极端事件导致的城市上级电网送电通道连通性故障可能引发大停电事故。在此极限场景下，通过微网群灵活自组态运行保供，可实现重要负荷极限生存。然而，微电网在突发功率缺额下暂态频率波动大，直接影响到自组态运行保供成败。首先，提出了微网群极限生存问题求解框架，并基于系统频率响应模型构建了考虑多源协同的微电网动态频率约束。其次，基于前向欧拉法将包含常微分方程、限幅环节等非线性约束的微电网频率响应模型差分离散化。根据故障后微网群频率暂态响应过程中的切机切负荷情况，考虑惯量等效约束、控制动作延迟约束以及动态切分约束构建了微网群极限生存模型。通过求解一个混合整数线性规划模型得到微网群紧急频率控制策略和切分状态，以协调多种调频资源并在保证频率安全的同时最小化切负荷量，该模型可利用成熟的商用求解器高效求解。最后，通过算例仿真分析，验证了所提微网群紧急频率控制策略的有效性和优越性。
-
优先出版日期:2025-01-24 DOI: 10.7500/AEPS20240613008
摘要：电力碳表系统是实现实时、精准用电碳计量的重要载体。随着“碳达峰·碳中和”目标的推进，对电力碳表计量准确性和连续性的要求愈发严格，仅靠独立碳表系统难以应对越来越高的要求，亟须探索备用碳表系统的优化配置方法。文中根据电力碳计量具有“牵一发而动全身”的特性和用电碳计量与电力潮流间的强耦合关系，提出了一套备用碳表系统优化配置方法。该方法采用分步优化的方式。首先，在保证碳表系统能够完整计量电力系统全量碳信息的前提下，提出了以配置成本最低为目标的最优备用碳表装置数量确定方法。然后，以最小化备用碳表系统计量误差为目标，提出了备用碳表装置优化布点方法。最后，基于PJM 5节点系统和中国某地市实际电力系统的运行数据开展算例仿真。仿真结果表明，该方法能够在保证电力系统完整碳排放信息计量的前提下，以最小的备用碳表系统配置成本，实现不超过0.2%的碳排放计量误差。
-
优先出版日期:2024-12-30 DOI: 10.7500/AEPS20240519001
摘要：寒潮来临引发天气温度突发性骤降，此时负荷的用能增加、新能源的出力锐减以及系统备用和上级电网的供电能力不足，导致电网内部短时间内出现较大的电力缺额问题。随着负荷侧电动汽车基数的增加及灵活性资源需求响应能力的提升，调节负荷侧灵活性资源以弥补寒潮引起的电力缺额具备可行性。文中首先明确了资源的灵活性属性随场景的变化而变化，挖掘并构建了寒潮来临时电动汽车等灵活性资源模型；其次，考虑到灵活性资源中的电动汽车需要通过聚合来参与电网调度，构建了面向电动汽车连网时间不确定的电动汽车聚合方法；然后，基于寒潮来临时的灵活性资源、非民生类负荷和民生类负荷，提出了以社会损失最小为目标的寒潮天气电网滚动优化调度方法，得出电网中各资源在寒潮天气下的用电调整量；最后，通过算例验证所提方法能够有效应对寒潮来临时电网的电力缺额问题。
-
优先出版日期:2024-10-31 DOI: 10.7500/AEPS20240315002
摘要：判别中压配电线路故障是否由导线碰触树木引起，对于厘清森林火灾的成因、防治线路故障引发森林火灾具有重要意义。文中通过真型试验获取了各类高阻接地故障的零序电流，分析了高阻接地故障零序电流波形长时间尺度的变化特征。分析可知，导线碰树接地故障的零序电流有效值波形的波动性、单调性以及尖锐程度与其他高阻接地故障存在明显差异。设计了包含零序电流有效值曲线的标准差、离散系数、峭度、偏度在内的多特征融合参数组，构建了基于支持向量机的中压配电网导线碰树接地故障识别方法。结果表明，所提方法故障识别正确率达到了98%。
-
优先出版日期:2024-10-17 DOI: 10.7500/AEPS20231101004
摘要：现有电力系统暂态频率智能评估方法未充分考虑输入数据的时序特征。因此，文中提出一种基于暂态频率响应曲线智能预测的电力系统频率安全性评估方法。设计了一种多变量样本卷积交互网络，可充分挖掘电力系统量测数据的时序特征，从而提高电力系统暂态频率响应曲线的预测精度；基于所预测的频率响应曲线计算最大频率偏差、最大频率偏差发生时间和准稳态频率等关键指标，并综合评估系统的频率安全性。在频率稳定标准算例上进行仿真测试，结果表明所提方法与深度学习等经典方法相比，频率响应曲线预测和系统频率安全性评估精度均得到有效提升。
-
优先出版日期:2024-10-09 DOI: 10.7500/AEPS20240228008
摘要：交流线路零序电流保护最末一段均采用300 A定值， 存在无序跳闸风险。因此，文中提出了基于零序电抗线和非故障相极化的高阻接地距离继电器原理。继电器采用先选相、后测量的技术路线，选相元件将零序电抗线与非故障相极化方法相结合，构成多种组合判据，以分工完成选相。由于保护安装处零序电流与故障点零序电流存在相位差异，单相接地故障的故障相和相间接地故障的超前相的零序电抗线在故障点位于整定点附近时存在混叠区。区内近端、低阻单相接地故障时非故障相工作电压大幅变化，不利于区分混叠区的两类故障，故将选相元件分为低阻模块和高阻模块。低阻模块采用下偏的零序电抗线，用于识别近端、低阻故障；经低阻模块辅助后，高阻模块只需针对性处置故障点位于整定点附近的故障，可有效区分两类故障。选相完成后，通过非故障相极化的方法获得故障前工作电压，从而确定继电器的动作特性。高阻距离继电器的耐过渡电阻能力远超规程要求，提高了接地后备保护对高阻接地故障的选择性。
-
优先出版日期:2024-09-29 DOI: 10.7500/AEPS20240116008
摘要：高阻接地故障的准确、可靠检测是配电网故障处理的难点，正常的电容投切操作可对其产生干扰。针对这一问题，文中提出了一种基于零序李萨如曲线分析的高阻接地故障抗扰检测方法。首先，理论推导了高阻接地故障与电容投切扰动的零序电气量，二者在传统时频域特征角度无规律性差异，从而明确了干扰原因；进一步，将零序电流、电压波形重构为零序李萨如曲线，提出了基于数学形态学理论的李萨如曲线轨迹形状畸变复杂度量化指标，并结合零序李萨如曲线面积概率分布规律设计自适应启动判据，给出了噪声场景下高阻接地故障的抗扰检测算法；最后，利用配电网电磁暂态仿真算例和真型故障试验验证了所提方法的有效性和可靠性。
-
优先出版日期:2024-08-29 DOI: 10.7500/AEPS20240506007
摘要：可控换相换流阀是针对常规直流输电换流阀换相失败问题而提出的一种新型直流换流装备。2023年6月,采用全球首套可控换相换流阀的±500kV/1200MW葛洲坝至上海南桥高压直流输电系统改造工程(以下简称“葛南改造工程”)成功投运。阐述了可控换相换流阀技术需求与技术原理,并对技术经济性进行了分析。结合葛南改造工程系统输入条件,提出可控换相换流阀电气参数、结构设计方案,完成装备研制。提出型式试验方案与试验参数,并完成型式试验考核。针对可控换相换流阀技术特点,开展了低压加压、空载加压、人工短路等现场试验,保障了工程顺利投运。介绍了投运以来运行表现,结合现场录波具体分析了交流故障期间的换流阀动作时序的正确性。最后,对可控换相换流阀在特高压直流工程、省域交流联络线改造等场景下的应用前景和效果进行了展望分析,为后续可控换相换流阀的进一步推广应用提供参考。
-
优先出版日期:2024-04-28 DOI: 10.7500/AEPS20230914003
摘要：文中提出一种基于时空图注意力网络的区域级负荷超短期预测模型。首先，根据已有的区域级负荷进行元胞划分，构建考虑元胞相关性的图拓扑。其次，分别通过图注意力网络、一维卷积神经网络和门控循环单元，从空间、特征和时间维度提取有效特征，连接全连接层输出结果。最后，基于美国新英格兰地区的真实电力负荷数据进行仿真验证，并提取模型注意力权重，分析元胞之间的空间依赖性。结果表明，所提模型相比传统模型在不同预测步长上均具有更高的预测精度和稳定性，有效挖掘了区域级负荷的空间依赖性。
-
优先出版日期:2024-01-04 DOI: 10.7500/AEPS20230628010
摘要：随着电动汽车的规模化发展，研究如何有效考虑用户的出行行为机理并制定合理的充电站充电价格，对电力-交通网络的协同优化调度具有重大意义。针对此问题，提出了考虑用户出行成本预算的电力-交通耦合网络充电站定价策略。首先，建立考虑出行成本预算的交通用户均衡模型，将均衡状态通过变分不等式进行等效描述，从而对电动汽车出行需求和充电行为进行刻画。其次，构建考虑功率削减的配电网二阶锥优化模型，将充电站定价问题转化为含有变分不等式约束的优化问题，并根据问题设计交替迭代算法和外梯度算法进行求解。最后，通过算例对所提模型和方法的有效性进行验证，结果表明了考虑出行成本预算对耦合网络充电定价必要性。
-
优先出版日期:2023-09-12 DOI: 10.7500/AEPS20230425001
摘要：电动自行车(EB)违规入户充电行为具有时间随机性以及空间隐蔽性，存在较大安全隐患且难以有效管理。利用非侵入式监测系统具有实时自主执行和便捷易推广的特性，文中提出了基于小波检测和特征图谱决策的非侵入式 EB 充电实时监测系统。考虑 EB 负荷的物理结构和充电特性，从暂态和稳态两方面分析 EB 负荷的典型共性特征；预先构建具有强可分性和通用性的 EB 专有特征图谱实现 EB 稳态共性特征的一致性结构化表征；实际监测过程中，为了降低系统的算力需求和数据传输压力，基于小波变换精确定位具有高频分量的 EB 专有暂态现象完成类 EB 事件检测。最后，提取事件波形并通过图谱训练高效分类器进行负荷认定并实时上传。通过对实际用户进行监测，验证了监测系统的有效性，可以有效解决 EB 进楼入户充电的问题。
-
优先出版日期:2023-06-26 DOI: 10.7500/AEPS20220905004
摘要：为实现数据中心节能降耗,数据中心服务器功耗模型的精确构建至关重要。传统仅基于CPU利用率的服务器功耗模型,忽略了受温度变量影响的服务器功耗延迟变化动态特性,无法区分在CPU波动或阶跃不同工作状态下的服务器功耗分层(CPU operating statuses based Power consumption Layering, CPL)现象,导致较大模型误差。本文提出一种基于CPU工作状态进行温度估算的新型服务器功耗模型(Power consumption Model based on Temperature estimating by CPU operating statuses, PMTC)。PMTC通过在模型建立过程中计及温度变量,捕捉受CPU核心温度延迟变化影响的服务器功耗延迟变化动态特性,消除由CPL现象导致的模型误差；在功耗计算过程中通过判断CPU工作状态进行CPU核心温度的精确估算,避免了对温度变量的额外测量。本文通过搭建的功耗测试平台对比了PMTC模型与传统服务器功耗模型,验证了所提PMTC模型在不增加额外温度测量设备和输入数据维度的前提下,还原了服务器功耗延迟变化动态特性,显著降低了模型计算误差。
-
优先出版日期:2023-03-16 DOI: 10.7500/AEPS20220813001
摘要：随着电力系统向能源互联新生态逐渐迈进及网络层和物理层的深度耦合，网络攻击对电力系统的威胁不断提升。源身份欺骗攻击作为一种新型且复杂、强隐秘性的虚假数据注入攻击，可导致电网控制系统判断错误，引发系统瘫痪。针对这一问题，提出一种基于空间特征的电网同步量测虚假数据注入攻击检测方法。该方法通过变分模态分解和改进离散正交S变换提取同步量测装置不同位置的空间特征，实现在不损失量测数据空间特征的基础上，提取量测数据的身份认证信息；结合轻量型卷积神经网络评估量测数据遭受源身份攻击的可能性，加速检测响应速度。通过实际多点同步量测数据的检测结果，验证了该方法的有效性。
-
优先出版日期:2023-02-20 DOI: 10.7500/AEPS20220807002
摘要：风电功率预测对含风电的电力系统经济调度十分重要，针对点预测难以描述风电功率不确定性的问题，提出一种基于组合模态分解和深度学习的短期风电功率区间预测方法。首先，利用改进自适应噪声完备集合经验模态分解将原始风电功率序列分解为多个模态分量，并使用变分模态分解对其中的高频强非平稳分量再次分解。在此基础上，使用样本熵计算各分量复杂度并将它们重构为趋势分量、振荡分量和随机分量。然后，将3个分量分别输入经贝叶斯优化的双向长短期记忆神经网络建立各自的预测模型，得到3个分量的点预测值；并用混合核密度估计方法对振荡分量和随机分量预测结果的误差分布进行估计，再结合点预测值得到总体的区间预测结果。最后，通过实际算例分析表明，与其他模型相比该方法具有更高的预测精度。
-
优先出版日期:2022-09-27 DOI: 10.7500/AEPS20210323003
摘要：针对电力领域语料规模小、实体嵌套、实体缩写等特点，提出基于文本特征增强的实体识别方法。首先，通过预设词库和低粒度分词的方式，在合理利用中文单词蕴含的语义信息的同时，降低分词传递误差的影响。其次，设计词级双向门控循环单元学习中文单词构造特征，融合词性和词长特征后，与单词向量拼接成为单词增强向量。然后，基于双向门控循环单元-注意力-条件随机场完成实体识别模型的构建和训练。在此基础上，采用电力领域语料库进行验证，F1分数为87.02%，证实了电力命名实体识别效果。
-
优先出版日期:2022-08-18 DOI: 10.7500/AEPS20211203007
摘要：针对目前污染企业环保工况异常监测实施困难、识别误差大、结果易被篡改等问题，提出了一种基于电能质量监测数据的环保异常工况识别方法。区别于对每个设备安装分表进行用电监测的现有方案，使用企业设备公共用电入口处非侵入式负荷监测所得的多维电能质量数据进行工况分类模型训练，实现异常工况识别。首先，对表征生产情况的特征数据进行时序变点检测与聚类计算，实现企业生产工况的划分；然后，结合环保设备运行情况得到用于分类的环保工况类别；进而，采用Stacking集成学习模型对环保相关的工况场景进行分类学习；最后，利用所训练的分类模型识别出企业存在的环保异常工况。利用仿真测试数据与实际企业数据验证了所提方法的有效性。
-
优先出版日期:2022-05-26 DOI: 10.7500/AEPS20220126001
摘要：由于电缆单位长度电容为同电压等级架空线路的20倍以上，越来越多的海上风电经交流电缆并网使得送出系统自然谐振频率降低，增大了系统谐振风险。针对某海上风电场并网过程中出现的谐振过电压现象，分析了故障录波数据；基于送出系统阻抗模型进行机理分析，并通过电磁暂态仿真复现，验证了送出系统存在2倍频附近自然谐振频率为风电场合空载变压器、合空载线路操作引发谐振过电压的根本原因。结合工程实际，提出采用改变送出系统运行方式、优化静止无功发生器控制保护系统和增加接入负荷量的联合抑制措施。最后，通过仿真及现场试验验证了所提措施的有效性。
-
优先出版日期:2022-05-13 DOI: 10.7500/AEPS20211031001
摘要：为提高复杂配电系统供电可靠性计算的效率，提出一种基于Neo4j图数据库的可靠性计算方法。首先，通过图数据库以节点-边形式存储配电网拓扑结构。同时，利用Neo4j图数据库中边具有不同类型的特点来完成复杂配电系统中的馈线分级及负荷分块，构建基于图数据库的配电网图模型。其次，结合路径搜索进行配电网图模型的子图划分，基于各子图完成图模型的简化。最后，在最小路可靠性算法基础上结合Neo4j图数据库高效率的最短路径查询等功能实现了配电系统的供电可靠性分析。通过对比林顿测试系统及中国某10 kV实际配电网进行算法验证，验证了所提方法的有效性。
-
优先出版日期:2022-04-26 DOI: 10.7500/AEPS20210806005
摘要：柔性环网控制器取消联结变压器后在交流侧出现故障时无法阻止零序电压分量传输,从而增大了故障范围。文中采用经典电路分析和正负序分析算法,解释了零序电压分量的形成与传输的基本原理。提出了一种无联结变压器的柔性环网控制器拓扑，交流侧换流器都采用传统半桥子模块的模块化多电平换流器，而在正负极性母线上分别串联全桥子模块阀串。利用全桥子模块可输出正负电压的能力，抑制了直流侧电压波动，同时也阻止了故障范围扩大。通过MATLAB/Simulink软件对故障时零序电压被抑制的特性进行了仿真分析，仿真结果验证了理论分析的正确性和所提拓扑的有效性。
-
优先出版日期:2022-03-30 DOI: 10.7500/AEPS20210731001
摘要：针对窃电检测中用户用电数据类别不平衡、采用投票法作为结合策略的集成学习方法无法充分发挥多个不同学习器优势等问题，提出一种利用Stacking集成学习融合多异学习器的模型应用于窃电检测。首先,从影响电量计量的因素出发，根据常见的5种窃电方法模拟6种窃电行为模式；其次，采用合成少数类过采样技术(SMOTE)对不平衡的用电数据进行处理，并利用K折交叉验证法对平衡后的训练集进行划分以缓解因重复学习造成的过拟合；然后,使用评价指标和多样性度量优选模型的不同初级学习器和元学习器，构建融合不同学习器优势和差异的Stacking集成学习窃电检测模型；最后,算例对比分析结果表明所提窃电检测模型能有效解决用电数据类别不平衡，充分发挥不同学习器的优势，评价指标良好。
-
优先出版日期:2021-12-01 DOI: 10.7500/AEPS20210510001
摘要：对拓扑结构进行优化可提高电力系统运行灵活性，然而线路开断与变电站母线分裂等系统级的离散决策变量维度极高。该拓扑结构优化问题难以由传统混合整数优化方法求解。针对该问题，提出了一种结合异步优势Actor-Critic（A3C）深度强化学习与电力系统领域知识的运行优化方法，将在线优化的计算负担转移至离线智能体训练阶段。该方法通过同时考虑拓扑结构与发电出力调整的动作空间设计系统运行控制智能体，以最小化约束越限为训练奖励，通过强制约束校验缩减搜索空间并提高强化学习效率，从而实现电力系统运行拓扑结构优化的快速计算，提高电力系统运行的安全性。仿真测试验证了所提方法的有效性。
-
优先出版日期: DOI: 10.7500/AEPS20240731007
摘要：为解决省调全网调峰及断面控制、地区主变过载风险控制等省地不同的新能源控制场景需求,对省地新能源有功协同控制体系架构及策略开展研究。采用“省调-地调”与“集中-分布”协同技术路线,在省、地两级调度主站部署新能源自动发电控制(AGC)模块,构建“1+N+X”全电压等级新能源有功协同控制体系。依托该体系进一步提出两类省地新能源资源双向协同支援策略,即地调将其管辖的可调资源聚合上送至省调,满足省调调节需求,地调也可针对本地主变N-1过载等紧急情况生成调节指令,经省调统一决策后下发至统调资源执行,全面提升电网平衡调节能力。通过某省、地两级调度的实际运行效果验证所提体系及策略的有效性,保障电网安全稳定运行及新能源最大化消纳。
-
优先出版日期: DOI: 10.7500/AEPS20241117002
摘要：电能表作为低压配电网重要的数据源,其计量异常的治理事关电力交易的公平性。以电能表功率、电压冻结值及部分档案信息作为输入,设计了一种线损弱关联型计量异常识别模型。该模型的主体部分是用于推算计量异常指数的残差神经网络。针对输入信息不完备引起的精度退化,提出了神经网络变权值算法,即改变网络权值一经训练即为常数的传统,转而将其视为若干本征权值的叠加。利用无法直接作为网络输入的节点间关联状态,计算本征权值的叠加系数,显著提升了模型准确度。最后,将增广样本集用于训练和测试,对比验证了变权值残差神经网络识别模型的有效性,再将该模型试点应用于浙江某市电网高损台区治理,进一步检验了其在实际工况中的检测效果。
-
优先出版日期: DOI: 10.7500/AEPS20250110002
摘要：为应对大量分布式新能源接入带来的挑战，同步测量技术被引入配电网，为系统的安全稳定性分析提供了更多维度的数据。为进一步增强对配电网的态势感知，本文提出了一种同步测量数据驱动的配电网扰动源分类方法。首先，提出了一种基于Granger因果分析理论的扰动源快速辨识方法，分辨扰动是否源自输电网侧还是配电网侧。进一步，提出了一种基于核支持向量机的算法误判扰动辨识方法，识别瞬时估计算法的错误引起扰动误判。最终完成对实时配电网扰动数据的快速分类与提取。基于IEEE123仿真数据与现场同步测量数据，本文对所提方法的有效性进行了测试与验证。
-
优先出版日期: DOI: 10.7500/AEPS20250204003
摘要：针对当前输电线路所装设的沿线分布式行波测点需配对使用且仅能执行严格依赖时钟同步的多端测距，单测点无法独立判别区段和测距的不足，本文提出利用沿线单测点电流行波的输电线路故障区段辨识与故障定位方法。首先，分析输电线路两端多出线拓扑结构特点，发现其所决定的极性能够用以辨识沿线单测点后续电流行波的性质。进而基于行波进入区段后是否存在故障点反射这一故障区段与健全区段的本质差异，利用沿线测点把线路划分成两个不等长区段且测点处的波阻抗连续特点，将故障区段判定和单端测距均转化为对区段入射波和反射波间时延的检测。利用相对极性和区段固有到达时差实现波头的辨识，最终实现故障区段判定和单端行波故障测距。大量现场实测数据与仿真测试表明，所提方法可行、有效，不受故障类型、过渡电阻及波速与线长偏差等影响，线路首末端故障无死区，测点安装位置选择范围广、灵活，能够作为现有分布式双端行波测距的后备算法和重要补充，还能独立作为线路故障分界指示器。
-
优先出版日期: DOI: 10.7500/AEPS20250213005
摘要：有源配电网伴随大量分布式资源接入,内部不确定性增强,为建立准确的调度模型,将光伏出力的不确定性、负荷的随机性分别描述为对应预测误差的不确定性,并通过数据驱动的方法获得不确定变量的概率分布。考虑到基于二阶锥松弛的潮流模型可能违反松弛条件、造成误差的情况,基于欧拉方程重新推导了潮流模型,进一步建立有源配电网经济、安全的随机优化功率调度模型。针对所提模型的特点,提出一种融合模糊神经网络预决策的快速高效求解方法以确保模型的实时性,首先利用模糊神经网络对不确定变量的概率分布进行模糊描述,其输出作为求解器寻优的初值,再通过求解器进行加速求解。最后,通过修改的IEEE33节点系统验证了所提模型和方法的有效性。
