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最新刊期
2025年第49卷第21期
- 摘要：空天地一体化（SAGI）技术是第4次工业革命中跨时代的信息通信技术，其具备广覆盖、低时延和高可靠等特点。针对现代电力系统在极端事件下呈现出的信息通信系统瘫痪情况，文中提出了基于SAGI技术的高弹性配电网（SAGI-DN），详细阐述了SAGI-DN的形态结构和技术特征，设计了SAGI-DN的供电恢复策略。从系统规划、信息通信、边缘计算、运行控制等方面论述提出了SAGI-DN所面临的挑战及关键技术。关键词：新型电力系统;空天地一体化;配电网;弹性;极端事件;信息通信;边缘计算2|1|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：智能网联技术已成为提升交通通行效率和保障交通安全的关键技术。智能网联道路系统能够实现车辆与路侧基础设施的实时信息交互，提高交通管理的智能化水平。然而，智能网联道路系统的可靠运行依赖于持续、稳定的电力供应。极端事件频发对智能网联道路的供电系统构成了严重威胁。基于交通-能源融合背景，文中首先分析了智能网联道路供电系统弹性提升的必要性和面对极端事件的脆弱性。其次，阐明了供电系统弹性与智能网联业务可靠性的双向正反馈关系，并提出了智能网联道路供电系统在极端事件下的链式故障/恢复效应。然后，基于交通-能源融合下智能网联道路系统特性，进一步分析、总结了现有电力系统弹性提升方法，进而提出了面向智能网联道路供电系统与智能网联业务功能系统协同弹性提升的灾前预防、灾中控制、灾后恢复措施。最后，从智能网联道路交通-电力联合仿真、跨系统多元灵活性资源协同、路域高熵能源的利用方法等角度，展望了未来智能网联道路供电系统弹性提升手段。关键词：智能网联道路;供电系统;极端事件;弹性;交通-能源融合2|0|0更新时间：2026-02-28
综述·观点
- 摘要：风电等新能源逐渐替代同步机组导致电网中的调频资源匮乏，风电场提供快速频率支撑成为保障系统频率安全的必然要求。及时、准确地评估风电场等效惯量和等效下垂系数等调频参数，是调度部门协调各类调频电源的关键基础和前提。然而，风电场调频能力与内部各风电机组的实时运行状态高度耦合，具有较强的时变性和不确定性，构建考虑机组运行状态差异的场站等效调频参数评估方法成为关键难题。文中考虑风电场内微观风速分布的不确定性,构建了基于响应特性一致性和微观风速模拟生成的风电场等效调频参数区间评估方法。首先，基于关键频率响应指标一致性原则，建立了基于完整风速信息的风电场等效惯量和等效下垂系数计算方法。其次，考虑预测评估场景下场内微观风速的不确定性，基于条件t-Copula构建各机组风速联合分布模型。然后，根据风电场功率预测信息采样生成大量风速微观分布场景，计算各场景下风电场等效调频参数并统计得到其置信区间。最后，以某实际风电场为例，仿真说明所提方法的有效性，并分析风电场理论功率和降载备用功率对其等效调频参数的影响。关键词：风电场;惯量;调频;频率响应;风速;不确定性;Copula模型2|0|0更新时间：2026-02-28
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考虑空洞效应的风电系统概率实用稳定域划分 AI导读
摘要：文中从非线性动力学角度，采用分岔理论分析了风电输出和负荷的概率特性对含双馈感应发电机的多机电力系统概率实用稳定域(PPSR)的影响。首先，建立了系统的非线性微分-代数方程组模型，从理论上论证了概率参数引入对系统分岔特性及稳定域拓扑性质的影响，特别是在特定概率参数下将使系统发生退化Hopf分岔（DHB）；其次，选择风电场有功输出和无功负载作为分岔参数，对系统进行分岔分析得到各类分岔点，进而划分系统的PPSR。基于此，计及概率特性划分不同概率条件下的PPSR，发现概率变化导致的DHB将诱发系统稳定域空洞效应，且概率的变化也可能改善系统稳定裕度。最后，采用时域仿真法对PPSR划分结果进行准确性验证：PPSR可以更直观地评估风电并网系统的稳定性，并为实际工程中系统参数的调整提供参考。关键词：风电;并网系统;双馈感应发电机;分岔理论;概率特性;稳定域;空洞效应3|0|0更新时间：2026-02-28 - 摘要：为完成极端冰雪天气下配电网大规模停电事故后故障恢复，解决现有孤岛划分方法未能有效考虑相邻孤岛间融合的问题，文中提出一种极端冰雪天气下计及孤岛划分与融合的配电网故障恢复方法。首先，在配电网导线覆冰增长率模型中考虑导线载流温度变化因素，提出计及电流热效应的元件故障率模型。其次，在基于单商品流思想的传统虚拟潮流模型的基础上，综合考虑孤岛区域间的虚拟潮流与节点状态变量、支路状态变量的量化关系，结合配电网实际运行状态，确定虚拟潮流与节点状态变量和支路状态变量之间的约束关系，构建计及孤岛划分与融合的配电网故障恢复模型。最后，在PG&E69测试系统和某实际185节点配电系统中验证了所提方法的有效性。关键词：配电网;极端天气;热效应;孤岛划分;故障恢复;单商品流3|2|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：配电网运营商直接控制海量分散柔性资源存在通信、计算及市场组织等难题。面向柔性资源广泛物联与智能控制场景，构建了分时电价引导下用户自主调控所辖柔性资源实现利益最大化的优化模型，以充分发挥柔性资源响应电网调控的能力。基于主从博弈理论，以分时电价为纽带，建立包含虚拟电厂功率跟踪目标和用户利益最大化目标的主从博弈模型，并引入Kriging模型加速博弈问题的求解。仿真结果表明，主从博弈求解的分时电价能够在引导虚拟电厂实现较高精度的功率跟踪的同时改善其电能质量。该模型适用于不同柔性资源类型、天气类型、舒适度需求、功率跟踪目标、电价参数等应用场景。与遗传算法和粒子群算法相比，所提模型求解方法实现提速超10倍。关键词：虚拟电厂;柔性资源;功率跟踪;分时电价;主从博弈;Kriging模型2|1|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：为提升调频辅助服务市场中虚拟电厂的效益及用户满意度，提出一种基于图神经网络与主从博弈的调频套餐制定方法。首先，通过综合考虑调频容量、参与频次及结算方式，设计了满足不同用户调频参与特性的多样化套餐，为用户提供个性化选择。其次，采用图神经网络构建用户、套餐与调频属性的图结构模型，以捕捉用户与套餐之间的复杂关系，动态更新节点和边的特征，从而预测用户的套餐选择结果。针对预测的用户套餐选择结果，进一步引入多参数主从博弈双层优化模型，由虚拟电厂作为主导者、用户作为跟随者，以各自利益最大为目标函数优化套餐参数，最终实现双方收益均衡与最大化。实验结果显示，个性化定制和优化设计的套餐，不仅提升了用户选择的灵活性，满足个性化需求，增强市场适应性，还提升了用户与虚拟电厂效益，实现了双赢目标。关键词：新型电力系统;虚拟电厂;调频;套餐;图神经网络;预测;主从博弈3|2|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：钢铁企业有很大的节能减排潜力，但钢铁企业参与电网供需互动积极性不足。因此，提出了钢铁园区综合能源系统(IES)参与多元市场协同交易方法，引导钢铁园区节能减排，实现经济运行。首先，考虑物质流、能流和碳流的耦合关系，提出基于物质流-能流-碳流耦合的钢铁园区IES架构。其次，基于生产工序运行、用能以及碳排放特性，构建考虑物质流-能流-碳流耦合的钢铁园区IES调控模型。然后，响应分时电价、阶梯式碳-绿证联合交易机制，构建考虑物质流-能流-碳流耦合的钢铁园区IES参与电-碳-绿证市场协同交易模型。最后，提出了钢铁园区IES参与多元市场的协同交易方法并通过仿真分析验证了所提出方法实现钢铁园区节能减排、经济运行的可行性。关键词：钢铁园区;综合能源系统;物质流;能流;碳流;分时电价;碳交易;绿证2|0|0更新时间：2026-02-28
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考虑行业发展因果传导路径的行业用电量预测 AI导读
摘要：电量需求可以映射经济发展趋势，上下游行业发展导致不同行业用电量需求间存在因果关系。现有行业用电量预测缺乏行业间因果传导路径分析，且预测算法忽略了时序与特征之间的耦合关系，导致行业用电量预测模型存在输入因果传导路径不明确、政策参考性差、预测精度低等问题。为此，文中提出一种考虑行业发展因果传导路径的行业用电量预测方法。首先，为挖掘行业上下游生产关系，采用贪婪等价搜索算法构建47个行业间因果本质图，明确不同行业间的因果传导路径。然后，将因果传导路径作为收敛交叉映射算法的约束条件，进而自适应计算因果传导路径的最佳时滞期。最后，提出时序-特征混合预测算法，将不同行业间因果传导路径依次作为预测模型的输入，预测不同行业的用电量需求。通过全国47个行业的实际用电量数据，验证了所提方法的适用性和有效性。关键词：因果传导;预测;行业用电量;贪婪等价搜索;收敛交叉映射2|0|0更新时间：2026-02-28 - 摘要：随着新型电力系统的快速发展，锂离子电池等储能技术在高渗透率可再生能源接入中发挥重要作用，快速准确地进行锂离子电池健康状态（SOH）估计有助于提升储能系统的安全性和可靠性。然而，基于相关性分析的传统数据驱动方法存在可解释性不足问题，且难以保障训练样本之外电池SOH估计的准确性和泛化性。为此，提出了一种计及因果关系增强和基于双向门控循环单元网络的锂离子电池SOH估计方法。首先，建立了基于因果-观测融合推演的锂离子电池因果关系增强模型，从电池量测数据构建多时序非线性因果增强特征以提升SOH估计的可解释性和分布内泛化性。接着，计及电池多时序非线性因果增强特征，提出了基于双向门控循环单元网络和不变风险最小化理论的锂离子电池SOH估计方法，以提升SOH估计的准确性和分布外泛化性。最后，以多种锂离子电池实际运行工况数据为例对所提方法进行验证。算例分析结果表明，所提锂离子电池SOH估计方法具有较好的可解释性、准确性和泛化性。关键词：新型电力系统;锂离子电池;健康状态;因果关系;不变风险最小化;储能2|0|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：准确估计锂离子电池的健康状态（SOH）对于推动电动汽车的发展至关重要。然而，复杂的电池老化机制仍然是主要挑战。为此，提出了一种基于混合特征提取和机器学习的SOH估计模型。首先，基于增量容量分析（ICA）和Spearman相关性分析，从经过滑动平均滤波的增量容量（IC）曲线提取特征。其次，从电化学阻抗谱的2种可视化表示（Nyquist图和Bode图）中提取特征。然后，利用k均值聚类方法精简上述特征，并建立基于贝叶斯优化的CNN-BiGRU-Attention网络的SOH估计模型。进一步，通过网络中的1维卷积挖掘原始特征中的深层次信息，并添加了多头注意力机制的BiGRU网络，能够更有效地捕获输入序列中包含电池老化的关键信息，从而估计电池SOH。最后，利用3个不同电极材料的电池数据集进行实验，验证了所提方法的有效性。关键词：锂离子电池;健康状态;特征提取;机器学习;增量容量分析;卷积神经网络（CNN）;双向门控循环单元（BiGRU）;多头注意力机制2|0|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：混合模块化多电平换流器(MMC)结合了半桥与全桥子模块的优势，在柔性直流输电工程中具有重要应用价值，但其故障时产生的盈余功率仍需通过耗能装置实现故障穿越。采用能量自平衡型子模块耗能具有建设成本低、占地面积小等优点，且可兼顾多种模态，不仅能实现耗能，还能抑制电容电压纹波。然而，PSCAD等仿真平台中已有的等效模型无法对新提出的能量自平衡型半桥、全桥子模块拓扑进行仿真。因此，文中根据戴维南等效原理，从子模块的端口出发，对能量自平衡型半桥、全桥子模块进行了等效建模，进一步建立桥臂等效模型，最终建立混合MMC等效模型。在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建的模型仿真对比表明，等效模型的稳态与暂态误差在4.2%以内，且其能量自平衡支路可完成预期功能，在仿真81电平MMC时，所提模型加速比可达3个数量级。关键词：模块化多电平换流器;耗能装置;柔性直流输电;过电压抑制;等效建模;电压纹波;能量自平衡;戴维南等效原理3|0|0更新时间：2026-02-28
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多端直流分区互联电网的改进潮流算法 AI导读
摘要：潮流计算是多端直流分区互联电网优化调控的基础。然而，目前的交直流潮流算法未充分考虑多端直流分区互联电网耦合特性，内存需求大、求解效率低，不能适应多端直流分区互联电网快速优化控制的需要。为此，文中提出基于直流电网线性潮流的多端直流分区互联电网改进潮流算法。首先，分析电压源型换流器的稳态模型和控制特性。在此基础上，进行功率站交流分区潮流计算，得到功率站注入直流电网的功率。其次，进行直流电网快速线性潮流计算，得到电压站公共连接点的状态信息。然后，进行电压站交流分区潮流计算。改进潮流算法无须交直流循环迭代，实现了交直流潮流解耦计算。最后，通过理论和算例分析表明，改进算法在保持良好收敛性和通用灵活性的前提下，提高了计算效率。小规模系统潮流计算效率可提高30%以上。随着电网规模的增大，计算效率可提高60%以上。关键词：互联电网;多端直流分区;电压源型换流器;潮流;公共连接点;解耦2|0|0更新时间：2026-02-28
学术研究
- 摘要：为提升综合能源系统（IES）支撑高比例可再生能源电力系统安全稳定运行的能力，并改善其运行效益，提出了一种考虑固体氧化物燃料电池（SOFC）精细化建模的IES不确定性调度方法。首先，通过建立日前-日内2级调度架构，协同应对源荷预测不确定性与设备模型累积误差等多重不确定性。然后，在日前阶段，基于SOFC精细化模型，以最小化总成本为目标，制定小时级的调度计划；在日内阶段，结合模型预测控制方法，以最小化运行总成本和调整惩罚费用为目标，通过反馈矫正将IES中不平衡功率分配至快速响应设备，实现对可再生能源的消纳。最后，通过算例分析验证了所提调度方法的合理性和有效性，相较于与其他方法，该方法的运行成本、模型误差具有优势。关键词：固体氧化物燃料电池;综合能源系统;高比例可再生能源;不确定性;模型预测控制;多时间尺度调度2|1|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：岸桥负荷受集装箱重量及吊运加速度影响呈短时大功率冲击特性，通过增大拉力来提升岸桥效率会产生较大的功率冲击。针对岸桥运行效率提升与功率冲击平抑难以兼顾的问题，首先，构建岸桥与电动集卡互联的直流微网，以此为基础，提出车-桥协同优化效率和电压的模型预测控制方法，以协调控制集装箱升降加速度与集卡储能下垂系数，提升岸桥运行效率并优化直流电压。然后，建立车-桥互联系统母线电压-岸桥效率-集卡储能出力的状态空间方程，设计基于直流电压暂态恢复过程的权重自适应计算方法，提出以最小化直流电压偏差和最优化岸桥运行效率为目标的代价函数，从而快速平抑效率提升产生的功率冲击。最后，通过RT-LAB半实物仿真表明，所提方法可有效提升直流电压稳定性，在不同的集装箱重量与集卡数量下可提升1.7%~3.0%的岸桥运行效率。关键词：车;岸桥;直流微网;模型预测控制;功率冲击;运行效率;电压稳定性2|0|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：针对电网背景谐波导致虚拟同步机并网电流质量不佳的问题，提出一种基于准谐波压降前馈的控制方法抑制并网电流谐波。首先，通过建立虚拟同步机序阻抗模型，分析电网背景谐波对虚拟同步机并网电流的影响机理，提出一种无须设计滤波器及复杂控制器的谐波抑制方法，且谐波抑制效果不易受电网频率波动影响。然后，根据公共耦合点处电压与电网电压，得到网侧滤波电感上的实际压降，再结合计算出的理想基波压降，得到准谐波压降，并通过前馈因子进行适当前馈，实现准谐波阻抗重塑。基于小信号模型分析了该方法对于系统稳定性的影响。最后，通过实验验证了所提控制方法的正确性和有效性。关键词：虚拟同步机;序阻抗建模;准谐波压降;前馈;谐波抑制;小信号模型;稳定性2|2|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：含高比例新能源的电网换相换流器型高压直流(LCC-HVDC)系统馈入弱受端电网时存在宽频振荡风险，故有必要对LCC-HVDC受端系统进行快速有效的宽频阻抗测量以分析其运行稳定性。文中避开了介入型阻抗测量方法带来的稳定性等问题，首先，基于谐波状态空间理论所建立的LCC-HVDC系统非介入型阻抗测量模型，利用直流传输功率的变化设计了一种变步长指标以反映系统的运行状态；然后，以类箕舌线函数作为变步长的适配母函数，多维度剖析母函数得到自适应变步长因子，以实现采样步长的实时更新，优化阻抗测量系统的算力；同时，引入数据压缩比与计算时间缩减百分比指标，对比分析自适应变步长与传统固定步长快速有效捕捉系统失稳的能力；最后，利用CIGRE标准模型算例验证了所提方法在宽频阻抗测量中的有效性。关键词：电网换相换流器型高压直流（LCC-HVDC）;宽频振荡;谐波状态空间;宽频阻抗测量;自适应变步长;类箕舌线函数;数据压缩比;计算时间2|0|0更新时间：2026-02-28
研制与开发
- 摘要：新型电力系统背景下常规故障可能引发新能源大规模故障穿越和脱网事故，传统安全稳定控制系统采用事件驱动的前馈控制且措施粗放，无法快速识别新能源暂态工况并对控制措施进行优化，可能导致稳定控制效果偏离预期。因此，新型电力系统环境下安全稳定控制策略制定与执行需考虑新能源暂态过程的不确定性，以及安全稳定控制装置的规模化控制对象快速感知与精准施控的迫切需求。文中研究了新能源机组状态自主辨识技术及精益化控制策略生成方法，提出了基于前馈-反馈混合控制的新能源场站精益安全稳定控制系统的设计原则、功能架构，以及实现可靠通信的技术解决方案，研制了新能源场站精益安全稳定控制系统的全套设备，并进行了测试验证。该系统于2022年5月在甘肃电网投入使用，并已在西北电网实现了规模化应用，成效显著。关键词：新能源;新型电力系统;安全;稳定;前馈;反馈;精益控制;故障穿越3|1|0更新时间：2026-02-28
工程技术前沿
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