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最新刊期
2022年第46卷第6期
- 摘要：2021年2月8日至20日，美国得克萨斯州经历了由极寒天气诱发的停电事故，这也是美国近10年内发生的第4次因极端低温天气引起的停电事故。事故期间，负荷轮停持续时间最长达到4天，峰值达到20 GW，超450万得克萨斯州居民遭遇停电。事故造成的直接和间接的经济损失高达800~1 300亿美元。美国联邦能源管制委员会（FERC）、北美电力可靠性委员会（NERC）及区域电力可靠性组织于2021年11月16日公开了此次事故的调查报告，分析了此次停电事故的主要原因，并对发电企业、调度机构等多方提出了全面、详尽的建议。文中结合该事故调查报告，总结了事故的概况及发展过程，分析并梳理了事故的成因及核心建议，最后分析了事故对中国电力行业的启示。关键词：得克萨斯州;停电事故;极端天气;负荷轮停3|0|0更新时间：2025-06-16
专题报道
- 摘要：在“碳达峰”的背景下，新能源的渗透率将进一步增加，电热联合系统的灵活性欠缺难以满足日益增长的新能源消纳需求。文中提出了一种基于分散协同多阶段鲁棒调度的电热联合系统灵活性增强方法，相比传统调度方法，可充分发挥多能源储能、电热转换设备等灵活性资源应对风电出力波动的作用。首先，对含多种灵活性资源的电热联合系统进行建模，基于盒式不确定集的风电预测出力假设，并考虑到电、热系统分属于不同运营商的场景，建立了分散协同的多阶段鲁棒调度模型。为了衡量调度模型的灵活性，提出了基于线性规划灵敏度分析的多种灵活性指标。然后，提出了基于“预估-矫正”的储能状态转移方程，保证模型的凸性。接着，提出了分散协同鲁棒对偶动态规划算法，仅需较少的信息交换即可实现模型的快速求解。最后，通过算例验证了所提模型提升电热联合系统灵活性和保证风电消纳方面的有效性。关键词：鲁棒动态规划;电热联合系统;分布式优化;对偶动态规划;灵活性3|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：备用的配置是为了应对系统中可能的设备故障、负荷与可再生能源出力的不确定性。系统配置充足的备用是保证电力系统安全经济运行的必要条件。在传统的备用决策方法中，不同程度上忽略了故障概率的不确定性。为此提出了一种统筹考虑设备故障概率和净负荷不确定性的备用优化模型。其中，风电与负荷造成的净负荷不确定性以及设备故障概率不确定性统一采用区间描述，并采用对偶理论、上境界转化和KKT（Karush-Kuhn-Tucker）条件等方法进行求解。最后，基于IEEE-RTS 24节点系统验证了所提模型和方法的有效性。关键词：备用优化;可再生能源;故障概率;不确定性;鲁棒优化;随机优化3|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：能源互联地区分布市场允许小型分散化市场成员灵活自由交易，需要制定有效的市场机制和充分考虑市场主体意愿的交易策略来优化地区型多能源市场交易。首先，建立地区型电热能源市场交易框架；其次，通过分析参与者交易意愿，提出含信息中心的纳什均衡迭代博弈机制，参与者以自身效用最大化为目标制定交易策略提交市场，市场运营商以社会福利最大化出清，迭代博弈协调市场电热能源供需关系。针对地区型商业电热泵站与商业储电站购、售能源交易策略的复杂性，引入报量控制系数优化储能站的投标策略。算例结果表明，迭代博弈机制可实现市场均衡，提高参与者的收益，最大化社会福利；商业储能站参与交易可提高地区型能源市场对分布式可再生能源的利用率，实现电、热2种能源优化交易，具有较好的灵活性与经济性。关键词：地区能源市场;多能源市场;商业电热泵站;迭代优化;市场均衡3|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：电动汽车充放电对配电网具有重要的无功支撑能力，为此提出一种考虑电动汽车充放电的无功优化方法。首先，分析充电机无功调节原理，建立充电机状态约束模型，通过修正充电机状态来满足电池容量和用户目标电量对功率因数角的约束；其次，提出用户无功优化补贴的量化方法，分别建立网侧和用户侧需求指标，综合双方利益提出配用电系统综合无功优化目标函数；然后，以双向充电机的功率因数角作为优化变量，基于粒子群优化算法提出充电机功率因数角优化方法，从而建立计及有序充放电的无功优化模型，以实现配电网和电动汽车用户之间的有功和无功功率调控；最后，通过仿真验证了所提方法不仅可以改善电压曲线、降低网损率，还能在大幅降低用户支出的同时满足用户的临时出行需求。关键词：双向充电机;功率因数角;有序充放电;无功优化3|1|11更新时间：2025-06-16
- 摘要：能源转型大环境下，综合能源系统得到了快速发展，多能流耦合的运行模式增加了运行的复杂性。当出现随机因素扰动时，综合能源系统的安全稳定运行会遇到威胁。针对这一问题，文中提出了综合考虑运行风险与韧性的综合能源系统薄弱环节辨识方法。首先，引入了基于半不变量法的电-热-气耦合综合能源系统概率多能流计算模型，基于概率多能流提出正常运行情况下的运行风险评估指标和评估方法。然后，针对极端灾害下的故障，从鲁棒性角度提出运行韧性评估指标。最后，综合考虑源荷随机变化和随机故障的不确定性扰动，提出风险-韧性双维度综合指标，判断综合能源系统的薄弱点。算例分析表明，所提计及风险和韧性的薄弱点辨别评估方法可以量化分析综合能源系统的薄弱环节，验证了所提方法的有效性。关键词：综合能源系统;概率能流;风险评估;韧性;薄弱环节3|0|7更新时间：2025-06-16
- 摘要：从窃电用户数据的波动形态角度出发，提出一种基于典型窃电用户相似性检索的窃电行为检测方法。首先，利用动态时间弯曲对窃电用户的用电数据进行相似性量度，得到窃电相似度矩阵。其次，结合窃电相似度矩阵，利用近邻传播聚类方法对其进行聚类划分，实现窃电用户自动聚类，并利用簇中心作为典型窃电用户。最后，利用典型窃电用户在电力数据库中的相似性检索出与典型窃电用户的用电行为相似的用户，结合人工经验分析判别出嫌疑窃电用户。利用中国国家电网某省电力公司提供的数据进行算例分析，验证了所提方法的可行性与适用性。关键词：窃电行为;时间序列;动态时间弯曲;近邻传播聚类;相似性检索3|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：夏季峰荷是电力部门的关注焦点，温度累积效应对于夏季峰荷预测具有重要影响。为此，提出一种计及气象累积效应的特征解耦峰荷预测模型。建立具有3个输入分支的深度神经网络模型，从结构上对输入特征实现解耦，称为特征解耦模型。3个分支分别以时间特征、负荷特征、气象特征为输入，其中负荷分支、气象分支应用了长短期记忆(LSTM)网络隐藏层并基于LSTM网络的时序处理能力能对负荷及气象序列进行处理来反映累积效应，进而应用于峰荷预测。最后，通过实例分析，与温度修正等常规方法进行对比，验证了特征解耦模型更适合于计及气象累积效应的峰荷预测。关键词：峰荷预测;累积效应;长短期记忆网络;特征解耦模型5|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：为提升短期电力负荷预测的精度，着眼于特征组合的构建，提出了一种基于Holt-Winters指数平滑的特征组合(FCHW)，并结合时间卷积网络(TCN)构建了FCHW-TCN负荷预测框架。首先，应用Holt-Winters指数平滑进行负荷序列预测，得到与负荷序列相关的级别分量和季节性分量。通过将上述分量用作输入特征，并与常规特征(历史负荷、日期)构成特征组合，构建了FCHW；其次，选择TCN作为预测模型，以FCHW作为TCN输入，搭建了FCHW-TCN预测框架；最后，采用2个不同负荷数据集和多个预测模型对FCHW和FCHW-TCN进行验证。结果表明,FCHW有助于模型预测精度的提升；与其他预测模型相比，FCHW-TCN预测框架有着最高的预测精度，具有优越的预测能力。关键词：负荷预测;Holt-Winters指数平滑;特征组合;时间卷积网络（TCN）;序列建模3|2|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：当大量逆变器接入电网时，会发生谐波不稳定问题。并网逆变器dq阻抗的准确获取是分析该问题的关键前提之一。仅基于知识驱动的白箱建模方法难以适应工程现场信息保密的实际情况，黑箱或灰箱测量方法会向实际系统持续注入谐波扰动；仅基于数据驱动的方法难以合理确定输入变量。针对这些缺陷，提出了一种基于知识和数据联合驱动的并网逆变器多工况dq阻抗获取方法。首先，基于知识驱动建立小信号模型以选取输入变量；然后，结合数据驱动具有较好拟合输入输出变量间非线性关系的优点，采用基于遗传算法的核极限学习机获取多工况dq阻抗；最后，借助RT-LAB搭建半实物实时仿真平台，验证所提方法的有效性及优越性。关键词：数据驱动;知识驱动;并网逆变器;阻抗;遗传算法;核极限学习机;谐波稳定性3|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：太阳能联产（ISCC）系统以太阳能热发电作为主要模块，同时匹配燃气轮机联合循环以实现系统稳定运行。但由于ISCC系统中2种不同发电设备的响应速度不同，导致系统需求侧快速变化难以同步及时响应，且系统电-热负荷需求的波动性及太阳辐射的随机变化性也将影响系统稳定运行。为此，建立了ISCC系统数学模型，并通过惯性功率补偿方法弥补2个发电子系统之间的响应速度差异。然后，对作用于系统的电-热负荷需求波动(内扰动)和太阳辐射的随机变化（外扰动）等不确定影响因素进行自抗扰控制，实现系统电功率和热功率的平稳输出。最后，基于美国国家可再生能源实验室卫星气象数据，对100 MW的ISCC系统进行了负荷波动、太阳辐射扰动等多场景仿真，验证了所提控制方法及功率补偿策略的优异性与可行性。关键词：太阳能联产系统;燃气轮机联合循环;太阳能热发电;自抗扰控制;惯性功率补偿;功率协调控制3|1|0更新时间：2025-06-16
学术研究
- 摘要：为了解决电网复杂拓扑条件下潮流图自动拓扑布线问题，提出了一种基于神经网络的电网潮流图自动拓扑布线方法。通过建立线路每步步长方向选择与生成线路质量的关联关系构建神经网络的输入层和输出层，进一步进行线路拓扑的自主学习来获取步长方向选择函数的最优解，然后利用训练好的步长方向选择函数进行拓扑路径检索，以解决潮流图自动布线过程中如何寻找最优拓扑连接的问题。基于某220 kV电网进行了算法仿真，结果验证了所提方法的有效性和可行性。与传统自动成图方式相比，所提方法不需要根据不同画面特征人为对拓扑连线的坐标计算算法进行适配，训练过程也无需依赖现有潮流图样本，可明显提升潮流图自动成图的灵活性和准确性。关键词：潮流图;自动布线;自动成图;神经网络;拓扑训练3|1|2更新时间：2025-06-16
- 摘要：为弥补现有电压暂降同源检测算法的不足，提高同源检测算法的精度，提出了一种基于轨迹特征关键点匹配的电压暂降同源数据精确检测算法。首先，将电压暂降数据有效值(RMS)波形转换为灰度轨迹图片，基于尺度不变特征转换算法对电压暂降灰度轨迹图片进行分析，提取RMS轨迹的特征关键点；然后，利用特征关键点的梯度方向信息与待检测电压暂降数据的RMS轨迹进行匹配计算；最后，以匹配规则作为电压暂降同源数据判断的标准。所提算法可以很好地弥补现有同源检测算法中的不足，降低了对检测数据集的客观要求，具有更强的工程适用性及实际应用价值。关键词：电压暂降;尺度不变特征转换算法;电压有效值;同源检测;灰度轨迹;特征关键点;梯度方向3|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：下垂控制凭借多站协同承担不平衡功率的优势，在多端柔性直流输电(VSC-MTDC)系统工程实践中广泛应用，其本质是改变直流电压实现直流潮流再分布来消纳不平衡功率，但直流电压偏离会影响系统安全经济运行。文中通过理论分析下垂控制方式下直流电压无差修正的不可行性，提出一种具备直流电压“准无差”调节能力的VSC-MTDC协同优化下垂控制策略，解决不平衡功率消纳引发的电压偏离问题。设计了附加直流电压控制器，自动调节功率参考值，改善动态过程中的直流电压。以扰动后电压源型换流器有功功率变化最小和直流电压距初始值最近为目标，优化下垂控制功率参考值增量，进行直流电压恢复。仿真研究表明，改进策略能平稳地实现以多个电压源型换流器功率变化最小为代价的直流电压全局最优调节，完成直流电压“准无差”修正。关键词：多端柔性直流输电系统;直流电压;下垂控制;协同优化控制;凸优化;免疫克隆选择算法3|0|6更新时间：2025-06-16
- 摘要：孤岛微电网下，微网逆变器参与系统电压不平衡补偿是改善网内电压质量的重要方式之一。然而，在严重负载不平衡条件下，可能出现即使微网逆变器容量充足，也无法实现逆变器端口和公共连接点（PCC）不平衡电压同时补偿的情况。为此，文中从微网逆变器端口和PCC电压不平衡协调补偿机理入手，首先讨论了不平衡电压协调补偿影响因素，接着详细分析推导了协调补偿边界条件，并由此提出了一种不平衡电压补偿边界定量计算方法。该方法以微网逆变器端口电压不平衡度与PCC电压不平衡度为约束条件，求解出微网逆变器协调补偿临界电流值。最后，分别基于MATLAB/Simulink软件及Starsim半实物仿真平台搭建了仿真和实验平台，仿真及实验结果验证了协调补偿边界理论分析的正确性及所提方法的有效性。关键词：微电网;逆变器;不平衡负载;电压不平衡;协调补偿3|0|3更新时间：2025-06-16
- 摘要：锁相环为并网逆变器的跟网控制提供了与电网同步的参考信息，但在弱电网下，具有非线性特性的锁相环对系统稳定性会产生一定的影响。由于舍入误差的存在，现有基于线性化锁相环模型而设计的并网逆变器存在稳定性设计不足的风险。为保证模型的准确性以及稳定性分析的可靠性，提出了一种基于非线性状态空间模型的稳定性分析方法。首先，建立了采用二阶广义积分器锁相环的LCL型并网逆变器系统的非线性状态空间模型，确立了锁相环中非线性环节的有界性条件。基于Lyapunov稳定性判据，进一步获得满足全局渐进稳定的矩阵不等式条件。通过逐点分析，明确了锁相环参数以及电网阻抗对系统稳定域的影响。实验结果表明，相比于传统的小信号模型，所提出的非线性分析方法在预测跟网型逆变器系统的稳定性上更加准确和可靠。关键词：跟网型逆变器;锁相环;稳定性分析;非线性模型;有界性条件3|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：柔性直流配电网可以高效连接分布式电源和直流负荷。然而直流配电网双极短路故障时电流上升迅速且峰值高，如何通过保护间相互配合在短时内准确识别并切除故障区域成为亟待解决的关键问题。文中根据直流配电网中DC/DC换流器对暂态电流高频信息的边界效应，使用离散小波变换提取电流高频分量，进而构造一种通过保护定值进行配合的两段式单端量保护，可快速、可靠地识别故障区域。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建配有直流断路器的辐射状柔性直流配电网模型，仿真分析结果表明所提保护方法能快速、准确识别并切除故障线路。关键词：直流配电网;故障识别;DC/DC换流器;离散小波;整定配合3|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：针对用电负荷数据聚类特征选择的有效性及互补性问题，提出了一种基于信息量准则的特征优选策略，并在该策略的基础上进行了居民用电行为聚类方法的研究。首先，将贝叶斯信息准则（BIC）和相关系数分别作为特征有效性和关联性的判据来优选聚类特征。然后，采用布谷鸟算法优化了密度峰值法的截断距离。同时，利用异常值检测的思想实现聚类中心的自动选取。最后，根据优选出来的特征集和改进的密度峰值快速搜索聚类（CFSFDP）算法对实际居民用电数据进行聚类分析，验证了所提出方法的聚类效果。不同聚类方法的实验结果表明，采用改进的CFSFDP算法得到的聚类效果最优。关键词：信息量准则;相关系数;特征优选策略;改进密度峰值法;聚类分析3|1|5更新时间：2025-06-16
研制与开发
- 摘要：中国云南电网是一个典型的高比例清洁能源大规模直流送出系统，在汛期和枯期都存在调峰调频能力不足的问题，而调峰调频深度耦合的运行方式使其日内调控更加困难。为此，以最大化清洁能源消纳为目标，提出了南网总调和云南中调网省联合实时优化调度的方法。根据流域来水情况及电网断面约束，通过日前预安排，形成流域正负梯队电厂；日内根据系统实时运行偏差，按照电厂梯队次序进行调用，实现网省两级调度中心的偏差分摊，有效地解决了网省协调、水电流域梯级协调、水电机组爬坡及振动区约束、调频辅助服务市场衔接等问题。网省联合实时优化调度系统已经完成开发和系统部署，在网省两级调度中心实时运行中得到有效应用，实现了云南电网发电偏差的实时平衡和调峰调频的解耦，促进了中国南方电网的清洁能源消纳。关键词：水电系统;实时优化调度;调峰调频解耦;清洁能源消纳4|0|2更新时间：2025-06-16
- 摘要：接地极直流电流互感器的宽频测量性能对直流输电系统控制保护意义重大，由于缺乏现场宽频特性试验技术和关键设备，一直未开展有效的现场检测。文中结合接地极实际运行工况，提出了一种接地极直流电流互感器宽频特性现场试验技术。研制了基于数字物理仿真的小型化高频电流源及一体化宽频试验装置，解决了多类型标准信号高准确度采集、提取以及数据同步的难题。为了降低现场试验对高频电流源容量的要求，建立了现场宽频试验一次回路等效分析模型，提出减小回路面积的两种可行方案，并在现场完成接地极直流电流互感器直流分量、频率响应、直流分量叠加谐波检测，验证了所提方法的有效性。关键词：接地极;一次回路;直流电流互感器;频率响应;宽频特性3|1|0更新时间：2025-06-16
工程应用
- 摘要：多端直流输电与直流电网技术是解决新能源发电集中并网和远距离传输问题的有效方案。直流潮流控制器(DCPFC)是直流电网稳态潮流调节的核心装备，也可为直流短路暂态故障电流抑制提供限流能力。文中概述了直流电网的发展现状及其对DCPFC的需求，归纳对比了已有DCPFC的工作原理、优缺点和研究现状，着重分析了线间DCPFC的潮流转移原理、拓扑结构和样机进展，总结了故障限流型DCPFC的限流原理、拓扑结构和实验样机。最后，对DCPFC研发和应用中的关键问题进行了展望。关键词：直流电网;潮流控制器;故障限流;拓扑结构5|0|0更新时间：2025-06-16
综述
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