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最新刊期
2023年第47卷第1期
- 摘要：柔性直流输电技术作为新一代的直流输电技术，具有有功无功独立控制、响应快速灵活、扩展性强等突出优点，广泛应用于风电送出、电网互联、无源网络供电和远距离大容量输电等场景。在中国新型电力系统建设的背景下，针对新能源送出和多直流馈入电网安全稳定提升等重大需求，柔性直流输电技术优势将进一步凸显。文中对柔性直流输电技术的发展现状和趋势进行梳理，以多个代表性的柔性直流输电工程为例，系统地阐述了中国柔性直流输电技术的工程实践经验，重点介绍了柔性直流输电技术在新能源送出、电网互联和远距离大容量输电的典型应用及工程运行情况。最后，文中分析了新型电力系统下柔性直流输电技术的发展前景并指出所面临的挑战，为柔性直流输电技术的发展与应用提供参考。关键词：高压直流;柔性直流输电;新型电力系统;新能源4|1|0更新时间：2025-06-16
观点
- 摘要：随着大量基于换流器接口的新能源电源的接入，系统转动惯量下降。新能源电源采用虚拟惯量、一次调频控制可以提高其主动支撑电网频率的能力。根据换流器接口电源频率控制响应特性，文中提出了一种计及功率响应延时的换流器接口电源等效惯量估计方法。首先，测量换流器接口电源并网点的节点频率和有功功率，通过节点频率判断调频控制是否被触发。然后，通过对触发调频控制后并网点的有功增量进行长时间尺度的积分，计算等效一次调频系数及有功响应延时。最后，修正并网点投入虚拟惯量后的有功增量并计算等效惯量。利用实时数字仿真系统和风光储频率控制器构建了闭环实时仿真系统，验证了所提方法在系统发生不同扰动、不同调频控制策略参与下等效惯量估计的正确性，并分析了算法关键参数设置对响应延时计算准确性的影响。仿真结果表明，所提方法适用于换流器接口的等效惯量估计，具有较高的精度。关键词：新能源;惯量估计;虚拟惯量;一次调频;延时估计;频率稳定2|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：随着“双碳”目标的提出，可再生能源集群大规模并网，导致电力系统频率安全问题再次凸显。因此，借鉴深度学习方法，提出一种基于改进残差网络的两阶段电力系统频率安全多级预警模型。首先,对电力系统的频率安全进行多级精细划分，提出并构建频率安全多级预警模型。该模型在第1阶段利用基于改进残差网络的分类评估器对受扰后的频率是否会超出安全预警值进行评估，并给出预警等级；在第2阶段利用回归预测器进一步给出预警样本的危险程度。最后，以改进IEEE 10机39节点系统和美国伊利诺伊州200节点系统为算例对该模型进行测试，结果表明该模型具有较高的安全预警准确率，不但优于其他浅层学习方法和深度学习模型，而且可以精确地预测频率危险程度，并具有良好的鲁棒性和抗噪能力。关键词：残差网络;新型电力系统;频率安全;多级预警;可再生能源2|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：滚动预警可辨识电网未来的不安全运行状态并提供决策指导信息，是化解系统性安全风险的有效手段。考虑源荷双侧不确定性，提出一种数据驱动的交直流混联大电网动态安全分级滚动预警方法。首先，提出基于控制代价的预警分级策略，分析典型控制措施的控制代价，根据为保障系统安全所需要的控制措施类型区分预警等级；然后，建立多时间尺度协调的滚动预警框架，利用源荷预测精度随待预测时刻临近而提高的特点提高预警结果的精准性，同时配合不同动作时序的控制措施；最后，提出基于增量学习的机器学习模型在线更新方法，利用动态新增的样本数据提高模型评估的准确性，通过有放回抽样训练多个模型以计算给定误差水平下的预警结果可信度。实际电网仿真表明，所提方法能够有效追踪动态安全风险态势，指导适配的防控决策。关键词：预警;不确定性;交直流电网;动态安全;增量学习;数据驱动;极端天气2|3|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：新型配电系统中，越来越多的大型用户会建立能量管理系统（EMS）对自身用能曲线进行优化。该发展趋势给新型配电系统的弹性提升与灾后故障快速恢复方案制定带来了新的挑战。为此，提出了一个综合考虑EMS逐利特性、维修人员调度以及分布式发电机组运行的配电系统灾后恢复策略双层优化模型。该模型的外层问题建立了一般配电网故障快速恢复模型，并使用时间-空间网络模型对维修人员在空间上的移动过程进行建模。内层问题描述了恢复供电后EMS根据所管理园区情况重新制定负荷曲线的过程。为求解该双层优化问题，使用Karush-Kuhn-Tucher条件将其转变为单层混合整数线性规划问题。最后，在改进IEEE 33节点配电系统上验证了模型有效性，并进行了灵敏度与计算性能分析。关键词：配电系统;弹性;灾后故障恢复;能量管理系统;维修人员调度;时间-空间网络;双层优化3|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：有源配电网运行方式切换频繁且其量测受噪声影响，要求其拓扑辨识具有实时性和鲁棒性，但传统方法驱动的有限观测条件下拓扑辨识是非确定性多项式（NP）难问题。文中提出一种基于生成对抗网络与局部电流相量的配电网拓扑鲁棒辨识方法。为解决传统监督学习在未知拓扑辨识任务下泛化能力差的问题，通过梯度惩罚优化的条件生成对抗网络（CGAN）学习由线路电流幅值、相角和节点负荷伪测量映射的拓扑分布。同时，以一维卷积神经网络构建生成器，有效利用连续观测窗中时序电流数据，增强算法的抗噪和抗数据缺失性能。此外，仅局部的电流信息需求大幅降低了配电网可观性改造投资。最后，通过算例验证了所提方法的有效性。关键词：有源配电网;条件生成对抗网络;拓扑辨识;局部电流;时序面板数据2|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：储能电站的建设可缓解中国“三北”地区的“弃风限电”问题，提升当地电网消纳弃风的能力，但单主体投资储能的高昂成本限制了储能的推广与应用。针对此问题，构建了一种基于多主体投资的双储能系统分层优化配置模型。首先，提出了考虑循环寿命的双储能协调运行策略，以减小频繁充放电切换导致的寿命损耗；然后，为实现多投资主体的利益最大化，提出了双层优化经济性模型，上层优化以风电场和电网运营商年收益最大为目标，下层优化以双储能充放电能力指标值之和最小为目标，并采用改进多目标黏菌算法和模糊隶属度函数对模型进行求解；最后，以中国新疆哈密某风电场实时运行数据为例，验证了所提方法的有效性。关键词：储能;弃风消纳;多主体投资;分层优化;绿色证书交易;多目标黏菌算法4|2|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：由于风电具有不确定性，风电功率预测误差难以避免。热力系统具备储放热能力，通过调整热功率平移风电功率，可以降低风电功率预测误差的影响。但在风电并入电热联合系统时，风电变化频繁，热力系统具有较大惯性和延迟，难以与风电功率同步；同时，热力系统不同区域对电力系统指令的响应速度也不同。因此，为了解决利用热力系统补偿风电功率预测误差时响应时间不同步的问题，提出了一种考虑风电功率预测误差分时补偿的电热联合系统多时间尺度调度策略。首先，分析概率区间误差评估和实时预测误差评估的评估周期。然后，研究热力系统中供热区域和管网的时间特性。最后，在日前阶段利用响应速度较慢的供热区域补偿评估周期较长的概率区间误差，在实时阶段利用响应速度较快的管网补偿评估周期较短的实时预测误差，建立了多时间尺度调度模型。算例分析表明，所提策略实现了不同调度周期、不同预测误差评估周期、不同热力系统区域响应速度在时间上的匹配，减少了风电功率预测误差的影响，提高了系统的风电消纳能力。关键词：风电功率;预测误差;多时间尺度;供热区域热惯性;管网储放热2|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：可靠性评估是综合能源系统规划和运行的重要基础，现有的综合能源系统可靠性指标及评估方法难以兼顾负荷热惯性问题以及热用户的用能本质。为此，提出了计及用户热舒适度的综合能源系统可靠性指标及评估方法。首先，在负荷热惯性模型的基础上，从用户热舒适度的角度出发，建立了综合能源系统可靠性指标体系，包括负荷点可靠性指标和系统级可靠性指标；其次,在考虑可再生能源出力相关性及负荷需求响应的基础上，设置了计及用户热舒适度的负荷削减策略，提出了基于序贯蒙特卡洛模拟法的综合能源系统可靠性评估方法及评估流程；最后，通过算例仿真验证了所提方法的有效性，同时分析了光伏出力相关性、计及用户热舒适度的负荷削减策略，以及需求响应和耦合互济运行对可靠性评估结果的影响。关键词：综合能源系统;可靠性评估;用户热舒适度;序贯蒙特卡洛法;负荷削减2|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：现有基于用户评价信息的售电套餐推荐方法因忽略了差异化用户评价信息的多样性，且仅考虑了用户擅长评价售电套餐所有属性的情形，给推荐结果带来较大偏差。为此，提出了一种基于双层邻近传播(BLAP)聚类和多粒度犹豫模糊语言评价集的售电套餐推荐方法。首先，提出了基于用户画像标签体系和BLAP聚类的样本用户集划分方法，以辨别用电特性相似的用户；然后，考虑多粒度犹豫模糊语言评价集和权重不完整信息，提出了样本用户集对售电套餐选择的模糊评价方法；接着，提出了基于样本用户集评价信息的新用户满意度评估方法和售电套餐的全排序推荐方法，以实现售电公司对售电套餐的精准推荐。最后，以中国某地区用户为对象进行算例分析，结果表明基于BLAP聚类和多粒度犹豫模糊集的售电套餐推荐方法能够帮助售电公司提高推荐质量，进而提升用户满意度，增强用户黏性。关键词：售电套餐;售电公司;用户画像;双层邻近传播聚类;多粒度犹豫模糊集;满意度评估2|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：针对现有价格型需求响应模型难以同时精确反映用户响应行为的随机性与模糊性，以及基于对称云模型进行需求响应建模存在拟合误差大、求解稳定性差的问题，提出一种基于多步式逆向云发生器半云模型的价格型需求响应不确定性建模方法。定义收益率作为不同用户对收益大小认知的统一评估标准，并建立半云模型下的用户收益率与响应行为的映射关系模型。利用多步式逆向云发生器求取半云模型的数字特征，并采用正向云发生器生成反映用户响应行为的分布云图。仿真算例表明，相比于对称云模型与传统价格型需求响应建模方法，半云模型具有更高的拟合精度；相比于单步式逆向云发生器，多步式逆向云发生器具有更好的稳定性。关键词：需求响应;收益率;半云模型;多步式逆向云发生器2|1|0更新时间：2025-06-16
学术研究
- 摘要：针对微网群的分布式有功无功协调优化调度问题，提出一种分布式多智能体深度强化学习方法，可训练智能体在与环境交互的过程中学习到最优调度策略，并克服传统优化方法对模型的依赖。相较于已有基于“集中训练”框架的多智能体深度强化学习方法，该方法无须收集全局信息，能够更好地保障各子微网信息的隐私，减轻通信压力，并且在训练和执行阶段均表现出对通信故障的鲁棒性。此外，考虑到微网群存在拓扑变化而强化学习模型泛化能力差，提出一种迁移强化学习方法，利用已有智能体知识为每种拓扑高效训练一组智能体。最后，通过改进的IEEE 33节点系统算例，验证了所提方法在解决微网群分布式有功无功协调优化调度问题上的有效性。关键词：微网群;有功无功协调调度;多智能体;深度强化学习;迁移强化学习3|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：风电大面积进入低电压穿越过程将给新能源电力系统带来持续的有功扰动，且由于风电机组的载荷限制，故障切除后有功恢复缓慢，造成其有功扰动形式并非通常研究中所采用的功率阶跃。目前，针对非阶跃扰动下系统频率特征量化的研究较少，若直接将非阶跃扰动视为阶跃扰动进行分析，将带来较大的分析误差。为此，首先提出一种等效设备法，将非阶跃扰动下系统频率响应转化为一等效系统受到阶跃扰动进行分析；然后，结合等效设备法及设备调频动态的统一结构近似表征方法，对考虑风电低电压穿越过程的系统频率最低点进行量化评估；进一步，针对此类场景优化系统调频参数，提升系统频率最低点；最后，仿真验证了提出的频率最低点的量化评估和提升方法的有效性。关键词：风电;调频;非阶跃扰动;等效设备法;频率最低点;低电压穿越2|2|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：为厘清虚拟同步发电机(virtual synchronous generator，VSG)对风电并网系统次同步振荡的影响机理，建立了含VSG的风电并网系统全阶状态空间模型。以振荡频率及阻尼比为量化指标，定量评估了在次同步振荡模态下VSG的阻尼特性，并通过求解参与因子得到VSG控制参数对次同步振荡的灵敏度。最后，通过时域仿真验证了建模方法的有效性和机理分析的准确性。结果表明，尽管VSG削弱了转子侧换流器内环比例系数对次同步振荡的影响，但是该系数对次同步振荡的影响仍然最大，且VSG励磁控制积分系数对次同步振荡的影响程度高于阻尼系数。关键词：风电并网系统;双馈感应发电机;虚拟同步发电机;次同步振荡;状态空间方程4|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：当基于电压源换流器的多端柔性直流输电系统采用有功功率-直流电压线性下垂控制策略时，直流网络特性会影响换流站功率分配的准确性。在直流输电网络拓扑未知的情况下，通过建立换流站通用的有功功率-直流电压数学模型，分析了直流网络特性影响下的换流站有功功率-直流电压下垂特性的非线性特征。基于此，提出一种基于周期搜索的多端柔性直流输电系统非线性下垂控制策略，可在直流输电网络拓扑及参数未知的前提下，利用搜索技术实时获取换流站在可能运行范围内的精确非线性下垂特性曲线，再将该曲线周期性地更新到换流站底层控制中，最终实现多端柔性直流输电系统换流站有功功率的精确控制。通过在MATLAB/Simulink中建立四端环网直流输电系统模型，不仅对换流站有功功率-直流电压下垂特性的非线性分析结论进行了验证，还与传统线性下垂控制进行对比，验证所提控制策略还原换流站非线性下垂特性的准确性以及换流站有功功率精准控制的优越性。关键词：柔性直流输电;电压源换流器;多端协调控制;功率控制;下垂控制;周期搜索2|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：针对传统串联型电能质量治理装置利用率较低、可靠性较差，而并联型电能质量治理装置解决电压波动问题的能力有待进一步提升的问题，提出了一种集成电压支撑与无功调控能力的多功能并网变换器(MF-GCC)。电网电压波动时，MF-GCC工作于串联接入模式，实现电压调节功能。电网电压正常时，MF-GCC工作于并联接入模式，实现网侧单位功率因数运行。与传统串联接入型电能质量治理装置相比，MF-GCC仅多了一个开关和一个耦合电容，即可实现串联和并联接入型电能质量治理装置功能的有效集成。此外，在系统故障时，MF-GCC有源部分的端口电压钳位为零，故障电流被遏制，MF-GCC自身及其接入电网的可靠性均得到了提升。文中详细分析了MF-GCC的拓扑结构、工作原理、控制策略及参数设计。仿真与实验结果验证了所提拓扑结构与控制策略的有效性和可行性。关键词：并网变换器;电压补偿;电流补偿;功能集成;故障限流;拓扑优化;可靠性2|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：电磁暂态仿真中，恒导纳模型因仿真效率高而被广泛应用，其衍生的参数化恒导纳模型可通过参数配置提升暂态性能，在单逆变器仿真中具有良好的效果。但参数化恒导纳模型在应用于多逆变器系统时，由于耦合，仿真参数的可行域会发生变化，进而影响系统的暂态性能甚至导致失稳。针对上述问题，从系统稳定性与暂态性能两方面出发，提出了基于快速遗传算法的参数调节策略，以收敛速度、波动大小、耦合程度的多目标对逆变器进行参数优化，并运用交叉初始化方法进行结构优化，避免了仿真系统的失稳问题并进一步改善了暂态性能。最后，通过算例验证了该多逆变器系统仿真模型在高效率的前提下，具有自适应的参数调节能力，且仿真精度优于传统恒导纳方法。关键词：电磁暂态仿真;恒导纳模型;多逆变器系统;稳定性;暂态性能;快速遗传算法;交叉初始化2|2|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：中点电位平衡问题始终是中点钳位型（NPC）三电平逆变器研究的热点问题。文中首先介绍了NPC逆变器的拓扑结构，并分析了传统虚拟空间矢量调制的工作原理及不足之处。在此基础上，为提高中点电位平衡效果，提出一种改进的变虚拟空间矢量调制方法。该方法首先通过引入变虚拟中矢量平衡因子来重新定义虚拟中矢量，然后分析其在单位开关周期内所能产生的电荷量并据此确立矢量顺序，从而在保持中点电位稳态精度的基础上，提高其动态平衡速度。此外，在确立矢量顺序的过程中，分析了系统的输出状态并引入相占空比法进行优化，以减小系统在动态平衡过程中的输出状态切换次数。仿真和实验结果验证了所提调制算法的有效性。关键词：三电平逆变器;虚拟空间矢量;平衡因子;中点平衡;相占空比法;输出状态优化2|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：高压直流控制系统通过同步触发控制实现对换流器的控制作用。文中分别从同步和触发2个环节对2种具有代表意义的同步触发控制原理进行详细介绍，其中一种的特色是在同步环节采用环前滤波器进行谐波滤除和不平衡处理，触发环节为等间隔触发，以SIEMENS同步触发控制为代表；另外一种的特色是在触发环节含有辅助触发控制和触发角限制，同步环节无环前滤波器，以ABB同步触发控制为代表。然后，对2种同步触发控制在交流故障下的性能进行分析和对比，并将2种同步触发控制的特点进行结合，提出了改进型同步触发控制，建立了其小信号模型。最后，进行了阶跃响应仿真对比和交流故障测试，仿真测试结果验证了改进系统抑制后续换相失败的能力更强，同时验证了改进方向的正确性。关键词：高压直流输电;同步触发控制;交流故障;触发脉冲;最小换相裕度控制;换相失败2|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：基于IEC 61850智能变电站业务的通信需求和时间敏感网络(time-sensitive networking，TSN)的基本原理，应用TSN技术保障变电站通信业务的实时性。基于TSN流调度协议IEEE 802.1Qbv的交换机转发原理建立了信息流服务曲线，基于变电站通信网络报文传输特性建立了信息源到达曲线，利用网络演算理论，提出了变电站报文传输的端到端最大时延计算方法。通过不同层次的变电站通信网络仿真分析，结果表明TSN技术满足了变电站业务的通信需求，尤其在保证关键控制命令等时间敏感业务传输的实时性方面具有明显优势。所提出的最大时延计算方法为智能变电站应用TSN的时延分析提供了理论计算依据。关键词：智能变电站;变电站通信网络;时间敏感网络;;网络演算;服务曲线;到达曲线2|1|0更新时间：2025-06-16
研制与开发
- 摘要：传统意义上的电力市场研究多建立在经典、简化的经济学模型之上，采用理性人假设与理想化的博弈模型，其结果常与实际市场状态产生较大偏差。近年来，电力市场数据逐渐开放，数据驱动研究方法快速发展，数据驱动的电力市场研究逐步成为研究热点，取得了一系列的理论成果及实际应用。为此，文中尝试对数据驱动的电力市场研究进行梳理。首先，总结了传统电力市场研究的发展现状，分析其局限性；其次，介绍并比较了目前全球不同电力市场实际的信息发布与数据开放政策；进一步，对采用数据驱动技术路线开展电力市场研究的现状进行综述；最后，归纳数据驱动的电力市场研究的关键挑战，并对未来的研究方向与应用前景进行了展望。关键词：电力市场;数据驱动;电价预测;行为分析;机制设计2|1|8更新时间：2025-06-16
综述
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