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2025年第49卷第24期
- 摘要：2025年4月28日，西班牙、葡萄牙全境及法国部分区域突发大面积停电，该事故致使数千万居民生活陷入停摆困境。文中基于目前已经公开的各项信息和电网频率与电压数据，针对此次多国突发停电事故，尝试还原并总结了事故发生的详细过程，得出极端事件下备用调节资源容量不足、静稳极限下区域间振荡与电压调控能力薄弱、电力市场及政策机制难以在极端事件下提供足够调节灵活性是引起此次大停电的三大因素。最后，结合中国电网运行实际，探讨了该次西葡大停电事故的经验教训，并就极端事件下电网备用容量立体化保障体系构建、连续振荡场景下系统电压控制与系统智能解列，以及极端事件下新能源主动支撑技术实现路径探索等方面提出针对性建议。关键词：大停电;西班牙;葡萄牙;电力市场;极端事件;稳定性;备用容量3|0|0更新时间：2026-02-28
大电网安全稳定与大停电防御
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东北冰冻灾害演变特征及其对风电运行的影响 AI导读
摘要：雨雪冰冻天气易引发大规模风机覆冰，造成输出功率减少，甚至非计划停运，严重威胁电力系统的安全稳定运行。针对当前电网冰冻灾害研究现状，文中提出了基于关键气象要素的电网冰冻灾害判别依据，并利用实际风电功率数据验证了指标的有效性。在此基础上，开展了区域冰冻灾害演变特征的研究，重点分析了冰冻灾害给风电运行带来的影响及风险，提出了风电冰冻灾害暴露度的概念，并量化分析了其变化的具体原因，为降低冰冻灾害对风电安全运行的影响及危害提供了决策参考。关键词：极端天气;冰冻灾害;覆冰灾害;演变特征;风电;风险3|0|0更新时间：2026-02-28 - 摘要：随着新能源大规模接入，新能源并网系统次/超同步振荡事件频发。相较于振荡发生后的振荡源追溯，提前对振荡进行预测与防治以规避振荡损失更具优势。因此，需要对系统振荡薄弱点进行辨识，从而进行有效抑制。然而，由于风电机组的参数“灰箱化”、系统运行工况复杂、受限于发电计划等因素，导致系统网络模型建立及在线稳定性分析与调整较困难。针对该问题，提出了风电机组参数灰箱下的风电场交流并网系统多层级振荡薄弱点在线辨识方法。首先，基于数据驱动得到系统内风电机组多工况阻抗特性，并结合矢量拟合与网络拓扑结构，获取系统多工况网络阻抗模型；然后，通过识别系统振荡模式并结合广义Nyquist判据实现了系统稳定性判别，并进一步通过链路风机参与因子与能观度的均一化，实现了风电场片区-链路多层级振荡薄弱点在线辨识；最后，针对直驱风电场交流并网系统，获取了其多工况网络阻抗模型，并进行了稳定性判别以及振荡薄弱片区-链路辨识，通过电磁暂态仿真验证了所提方法的有效性。关键词：风电场;并网系统;灰箱;数据驱动;矢量拟合;振荡;薄弱点3|3|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：柔性软开关替代部分配电网传统联络开关，可提高配电网灵活性、可控性及故障恢复能力。针对常规集中式供电恢复方法未充分考虑故障恢复快速响应需求和源荷实时调控潜能的问题，提出了基于柔性软开关（SOP）和传统联络开关(TS)协同的分布式故障恢复方法。首先，基于广度优先拓扑搜索及系统容量预估建立了考虑SOP和TS协同的双层故障恢复结构，下层源荷节点进行功率信息局部交互，上层开关节点实现恢复决策，显著提高了快速供电自愈性能。然后，根据负荷时序特性实时进行恢复能力建模，进一步提出区域动态容量预估方法，并在系统一次功率调整时依据动态预估容量进行功率分配，挖掘了故障状态下SOP的灵活潮流控制能力。最后，提出了系统二次功率调整方法，以保证故障恢复阶段电压支撑能力和暂态稳定性，并通过仿真算例验证了所提出方法的有效性。关键词：配电网;柔性软开关;联络开关;故障恢复;动态容量预估;两阶段功率调整2|1|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：针对传统优化方法难以适应参数杂散可观性差的配电网、难以协同响应时间各异的调节设备，且未兼顾低压台区反向负载率电压和网损优化等目标，提出面向弱可观性中低压配电网的双层强化学习协同趋优控制方法。首先，选择关键量测节点构建物理引导的两阶段神经网络潮流估计模型，通过嵌入物理先验知识实现台区反向负载率、节点电压和网损等关键状态的准确感知。其次，针对低压台区反向负载率过载、电压越限和网损增加等多种调节需求，设计光伏逆变器多模态自适应控制策略。然后，将上层有载调压器控制与下层智能软开关/光伏逆变器控制分别建模为部分可观的马尔可夫博弈过程，通过跨层奖励机制实现设备多时间尺度协同趋优。采用集成注意力机制的多智能体动作-评价算法高效提取与智能体自身决策强相关信息，降低评价网络输入维度，加速收敛。结果表明，所提方法可准确感知中低压配电网关键状态信息，实现含多类调节设备的中低压配电网台区反向负载率、节点电压和网损协同趋优控制。关键词：有源配电网;多时间尺度;智能体;强化学习;协同趋优2|1|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：现货市场机制和多元储能技术相结合是提高新能源柔性消纳水平和电力系统运行灵活性的有效途径。首先，在分析多元储能运行特性及其参与现货电能量市场出清运营机制的基础上，针对日前风电场输出功率和负荷功率的不确定性，基于概率距离的快速前代消除技术采用拉丁超立方抽样法生成源荷功率不确定性场景集。其次，基于“多级协调、逐级细化”的基本思想，以不同时间尺度下现货电能量市场出清系统综合运行成本最低为目标，分别构建了日前多场景优化调度模型和日内滚动优化调度模型。然后，针对调度模型中调峰、调频等高维度、非线性约束，基于“反复校验-修正约束”的内外层交互迭代思想，实现模型的转化与高效快速求解。最后，分别以改进的IEEE 30、IEEE 118节点系统为对象进行算例分析，仿真结果表明：所提日前-日内协同优化调度策略能够充分发挥多元储能资源禀赋和协同特性，在满足电力系统新能源消纳、调峰、调频等多场景安全稳定运行的前提条件下，提升电力系统运行经济性和可靠性。关键词：储能;现货电能量市场;优化调度;新能源消纳;调峰;调频3|1|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：全球变暖导致的台风灾害对沿海电网安全运行构成严峻挑战，需采取紧急调度提升电网韧性。基于此，提出了一种考虑多元资源调节特性的两阶段紧急协调鲁棒调度策略。首先，结合台风灾害对电网设备的异常作用机理，分析了电网故障的时空演变特性。其次，根据线路时变故障概率获得时变熵值区间，生成基于信息熵的不确定故障集，并构建两阶段紧急协调鲁棒调度模型。然后，采用列与约束生成算法和交替优化过程，得到火电、风电、电化学储能和氢储能等多元资源的紧急协调鲁棒调度策略。最后，通过IEEE 14和IEEE 39节点系统的算例测试结果表明，相较于确定性策略和单阶段鲁棒策略，所提协调鲁棒调度策略保证了多元故障场景下电网的可靠性（较低的失负荷与零弃风），同时避免了保守型单阶段鲁棒调度导致的高成本问题。关键词：台风灾害;调节特性;紧急调度;韧性;鲁棒优化2|0|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：近年来登陆的超强台风给电力系统造成了重大损失，现有韧性导向的电力系统规划未充分考虑台风致灾因素及其造成的元件故障不确定性，导致规划方案应对台风灾害的鲁棒性不足。文中结合数据驱动分布鲁棒优化提出了面向台风灾前预防的源-网-储协同规划模型。首先，基于Wasserstein距离构造蕴含台风强度等特征信息的模糊集，利用信息熵理论构造包含线路故障概率和状态信息的不确定集，用以描述台风特征和线路故障双重不确定性；然后，考虑电网负荷保供需求及投资预算等，构建包含备用电源配置、线路加固规划、储能配置在内的源-网-储协同min-max-max-min四层规划模型，结合模型特点提出了基于并行模式的嵌套列-约束生成求解算法。最后，将所提方法应用于IEEE RTS-24节点系统中，并通过构建max-min运行模拟校验模型进行样本外台风场景的对比分析，验证所提方法的有效性。关键词：台风灾害;线路故障;不确定性;韧性;源-网-储;协同规划;负荷保供3|0|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：随着增量配电网运营权的全面放开以及电力市场化改革，增量配电网参与市场面临多主体竞价行为与新能源不确定性等挑战。为此，提出一种基于条件风险价值的配电网能量-备用运营策略与均衡分析方法，模拟多个增量配电网的市场博弈行为与风险管理策略。首先，提出增量配电网参与能量和备用市场的总体框架。其次，构建考虑多个增量配电网参与能量和备用市场的双层优化决策模型。上层以增量配电网参与能量和备用市场的运营成本最小为目标，通过条件风险价值理论衡量不确定性与多主体博弈风险；下层模拟能量和备用市场的联合出清。最后，通过KKT（Karush-Kuhn-Tucker）条件、强对偶理论将非线性双层模型转化为带均衡约束的均衡模型，以表示多个增量配电网之间的博弈关系。算例分析表明，所提方法可有效提高增量配电网在不确定性与多主体博弈环境下的市场竞争力，形成更加契合市场实际的最优运行策略。关键词：增量配电网;能量市场;备用市场;条件风险价值;市场出清;市场均衡;分布式资源3|0|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：针对电动汽车聚合商参与自动发电控制（AGC）服务存在的激励用户与增加收益间的矛盾，提出基于用户画像的电动汽车用户参与AGC服务激励定价策略。首先，综合考虑用户特性与聚合商需求，建立用户特征指标体系，量化用户参与服务过程中多维度的画像特征；然后，根据指标量化值建立样本矩阵，基于多层感知机预测用户参与AGC时段数量；最后，以聚合商调频补偿最大化为前提，基于Shapley值分配给用户相应的调频补偿激励。此外，用户激励还计及用户参与AGC服务为聚合商带来的充电收益，以及基于用户历史参与表现的个性化激励。仿真结果表明，相较于充电结束后按用户实际贡献进行激励定价的策略，所提策略不仅能为聚合商带来额外充电收益，还能帮助用户减免充电费用。该策略通过在电动汽车用户开始充电前提供差异化激励定价与期望离网时间，引导用户公平、有序地参与AGC服务，最终实现聚合商与用户的经济双赢。关键词：电动汽车;自动发电控制;激励定价;用户画像;调频3|0|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：电动汽车响应速度快、灵活性高，是一种优质的需求侧灵活响应资源。然而，因其单体容量小、并网时间不确定、充电模式多样，易引发电网功率波动。因此，如何实现电动汽车集群的灵活聚合和平滑管控，挖掘电动汽车调节潜力，具有重要的理论意义和实际价值。首先，基于延迟充电、灵活充电和灵活充/放电3种典型模式，构建了电动汽车的荷电状态轨迹集合，系统刻画了不同模式下电动汽车的充/放电行为和灵活性表现；其次，以最大化调控时段内电动汽车集群聚合功率区间为目标，计及聚合功率解聚可行性，设计了基于两阶段鲁棒优化的电动汽车集群功率聚合模型；最后，从充/放电功率波动和车主满意度两个维度构建电动汽车集群聚合功率的解聚模型。算例验证结果表明，所提方法能够给出电动汽车集群功率的时序动态最优可调范围，并可确保聚合功率的可靠解聚。关键词：电动汽车;充电模式;灵活性;鲁棒优化;可调容量;聚合;解聚3|1|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：电力系统惯量是维持系统频率稳定的关键因素。随着配电网中提供惯量的构网型电源逐渐增多，准确的节点等效惯量测量评估对电力系统稳定运行具有重要意义。文中针对电力系统惯量测量方法评估精度不足问题，首先，从机理上分析了锁相环测量环节和常规动态同步相量算法在系统频率变化率测量与惯量计算中的局限性，并建立了考虑同步发电机、新能源与负荷等设备的单机系统频率响应模型；然后，在动态同步相量算法的基础上，提出了一种基于频率响应模型的单机系统惯量辨识方法，该方法能够有效降低测量噪声对惯量评估的影响。进一步，将该方法拓展到多机系统，提出了基于频率响应模型的多机系统惯量辨识方法。最后，通过理论分析和仿真，验证了所提方法在提高惯量评估精度和实用性方面的优势。关键词：电力系统;频率稳定;惯量;构网;锁相环;同步相量2|1|0更新时间：2026-02-28
学术研究
- 摘要：考虑“风能-机械能-电能”全过程耦合的风电场精细化高效仿真将面临仿真对象多、仿真规模大、仿真步长小的挑战。为此，基于中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）、现场可编程门阵列（FPGA）异构计算芯片设计仿真平台架构，以实现仿真对象与硬件特性的匹配；其次，在操作系统底层对基于CPU的仿真设备进行实时性改进，以兼顾大规模和小步长仿真需求；最后，针对高效离线仿真需求，基于并行计算技术，设计了高效仿真计算内核和引导式仿真建模软件。基于含40台机组的风电场仿真算例对所提出的仿真技术进行测试。结果表明，所提出的仿真技术在计算效率和实时性方面均能够满足风电场精细化高效仿真需求。关键词：风电场;实时仿真;精细化仿真;异构计算;可编程门阵列（FPGA）;图形处理器（GPU）3|0|0更新时间：2026-02-28
- 摘要：目前，低压交流串联电弧故障检测方案多针对电表后的用户侧线路。然而，变压器至电表前的电网侧线路一旦发生故障，将对整个台区的供电产生影响。基于上述问题，提出一种利用多频电气量幅-相联合特征的低压台区级交流串联电弧故障识别方法。针对用户侧故障，提出基于电流高频特性的故障检测方法，该方法以辨识电弧电压源高频成分为检测依据；针对电网侧故障，提出基于异步-同相差分电压低频特性的故障检测方法，该方法以辨识电弧电压源低频成分为检测依据。上述两种方法分别从电压和电流角度出发构建故障检测判据，深度挖掘电弧电压幅值与相位间的映射关系，解决了不同应用场景下交流串联电弧故障检测的特征选择和判定阈值设定难题，实现了整个低压台区的全域线路保护。关键词：低压配电系统;台区;串联电弧故障;故障检测;幅-相联合3|3|0更新时间：2026-02-28
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多态能源单级并网逆变器及其控制策略 AI导读
摘要：针对多种新能源协同并网问题，提出了一种多态能源单级并网逆变器拓扑，采用二极管钳位型三电平电路与半桥电路组合拓扑，构建出3个直流端口，可分别接入光伏、燃料电池、储能电池3种能源，确保了所有直流端口与交流端口之间的单级变换特性。面对直流侧电压波动问题，提出了一种可实现各直流端口功率灵活控制的虚拟空间矢量脉宽调制策略。通过构建虚拟矢量，调整其中实际矢量的作用时间，实现了对直流侧各端口功率的有效控制，并设计了一种将能源运行状态作为调节因素且与调制策略匹配的参考控制策略。最后，在硬件在环实时数字仿真平台上验证了所述多态能源单级并网逆变器以及控制策略的可行性。关键词：新能源并网;逆变器;多态能源;单级变换;虚拟空间矢量脉宽调制;功率控制3|0|0更新时间：2026-02-28
研制与开发
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微网嵌入式能量管理系统的工程实践 AI导读
摘要：微网能量管理系统作为微网分布式设备集成管理的重要手段，是保障微网高效稳定运行的核心支撑技术。首先，概述了微网能量管理系统的软硬件架构；其次，分析了传统微网能量管理系统及其在工程实践背景下的应用挑战与局限性；进一步，介绍了全链路可组态的微网嵌入式能量管理系统；最后，结合孤岛微网、台区微网和园区微网典型工程，介绍了微网嵌入式能量管理系统通过全链路组态技术应对不同场景控制目标的工程实践，验证了其有效性和适应性。关键词：微网;能量管理系统;台区;软件架构;硬件架构;全链路组态;工程实践2|0|0更新时间：2026-02-28 -
柔性直流子模块通信网络拓扑失效率定量分析 AI导读
摘要：随着柔性直流输电工程电压等级和容量不断提高，以及阀控与子模块通信网络规模日益庞大，通信可靠性成为了柔性直流系统可靠运行的关键之一。不同拓扑的子模块通信网络能提供差异化的通信冗余能力，但冗余通道的引入也导致失效环节增加，系统复杂度上升，故需要对各种拓扑的失效率定量评估。首先，基于马尔可夫随机过程原理，按网络拓扑的最小重复单元建立数学模型；其次，根据柔性直流运行特点提出简化假设，设计状态转移矩阵以及失效状态向量生成算法，进一步推导多状态下的马尔可夫链计算公式；最后，计算分析了各类典型通信拓扑下的失效率，提出柔性直流子模块通信技术发展方向的建议。关键词：柔性直流;子模块;通信网络;网络拓扑;失效率;马尔可夫过程2|2|0更新时间：2026-02-28
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