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2025年第49卷第5期
- 摘要：基于智能软开关的低压柔性互联技术可以实现台区间的功率互济与灵活转移，从而提升负荷承载与分布式发电消纳能力。然而，受功率周期性变化影响，当前固定式柔性互联方案仅在部分时段作用效果明显，导致台区柔性互联设备利用率较低。为解决上述问题，提出了移动式智能软开关（MSOP）柔性互联理念。首先，根据工程经验,总结现有低压柔性互联技术面临的挑战，从施工条件和MSOP的体积、重量及合解环策略等方面分析了低压台区移动柔性互联的可行性。其次，建立了低压移动柔性互联的成本-效益模型，分析了移动距离、移动次数对移动柔性互联效果的影响，探讨了移动柔性互联的临界条件。在此基础上，总结了移动柔性互联的应用场景。最后，对MSOP在低压配电网柔性互联领域的潜在研究方向进行了展望。关键词：柔性互联;低压配电台区;智能软开关;优化调度;成本效益分析;电力电子4|5|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：基于电力电子设备（PED）的柔性互联装置（FID）能够整合有功功率或无功功率的独立控制、无功功率动态补偿和故障隔离等功能，是实现多台区间潮流柔性互济、负载率均衡和新能源友好并网的有效手段。尽管FID应用潜力巨大，现阶段在其应用于不同场景的组网特性、运行特性、需求特性、典型功能模式等方面缺乏系统性总结与分析。首先,文中对国内外典型柔性互联工程的系统架构、电气参数与运行特点进行了梳理。然后，计及配电网多端柔性互联系统和含有重要交流负荷/新型直流负荷的交直流互联系统特点，归纳了相应的典型应用场景、互联网架形态、典型功能模式、组网方案和运行特性与技术需求。最后，结合中压配电网多台区柔性互联技术应用现状与问题，对系统设计与应用方案、关键设备研发以及系统运行与控制保护多个方面的发展趋势进行了全面的讨论。关键词：配电网;台区;电力电子设备;柔性互联;新能源并网;示范工程4|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：交通流的时空变化会导致电动汽车充电需求分布发生改变，进而影响配电网电动汽车承载能力。为了精细化考虑交通流的影响，提出了计及交通流的柔性互联配电网(FIDN)电动汽车承载能力计算方法。该方法考虑智能软开关的灵活可调能力，以降低电动汽车规模化接入对配电网的冲击。首先，基于半动态交通流模型，综合考虑多种电动汽车接入模式，建立电动汽车调控模型；其次，计及交通流影响下的电动汽车调控措施，以能够承载的电动汽车数量最大为目标，提出考虑交通流的FIDN电动汽车承载能力计算模型；然后，通过二次凸包络松弛方法、大M法、二阶锥松弛方法等实现模型转化，并提出嵌套收紧松弛算法对模型进行求解，以减小松弛间隙；最后，在改进的标准算例及福建省某实际算例中进行测试分析，验证了所提模型和算法的有效性。关键词：柔性互联;配电网;电动汽车;承载能力;交通流;嵌套收紧松弛算法;智能软开关3|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：柔性互联装置的广泛应用使得主动配电网的运行更加可控和灵活。文中提出一种智能软开关和储能设备的协同规划方案，用于均衡具有源荷不平衡特性的配电网的能量分配，以提高配电网的经济性和可靠性。首先，考虑分布式电源出力的不确定性，采用K-means方法构建典型日场景，并在此基础上，以年综合费用最小为目标函数，建立协同规划模型。然后，通过大M法和二阶锥松弛技术，将原始的非线性非凸模型转化为混合整数二阶锥规划模型，并采用综合范数的两阶段分布鲁棒模型，寻找在最恶劣场景概率分布下运行成本最低的规划方案，提升规划模型的鲁棒性。最后，采用两个源荷不平衡的IEEE 33节点主动配电网算例验证了所提规划模型的可行性。关键词：智能软开关;储能;配电网;不平衡;规划;柔性互联3|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：在基于智能软开关(SOP)的柔性互联配电网中，受到电力电子设备弱馈性和非线性调控特性的影响，电流保护的灵敏性和可靠性无法满足要求。为此，基于探测式保护思想，利用SOP向故障侧注入双频探测信号，建立了由SOP注入信号激励下的单电源系统，进而提出了包含故障距离、过渡电阻和对端系统参数在内的故障距离求解方程。基于故障距离整定动作延时，以反时限动作策略实现配合，设计了柔性互联配电网探测式相间距离保护方案。基于PSCAD开展了仿真验证，并开发了保护装置样机。仿真和硬件在环测试结果证明了所提方案的有效性。相比于传统保护原理，提出的保护方案不受弱馈特性的影响，且克服了经过渡电阻故障时对端系统和分支线引发的电流助增及外汲效应的影响。关键词：柔性互联配电网;智能软开关;短路;双频信号注入;距离保护;反时限3|4|0更新时间：2025-06-16
基于柔性互联的智能配电网关键技术
- 摘要：利用风光新能源，寻找沿海受端电力系统较低成本的减碳路径，是中国“碳达峰∙碳中和”目标实现的核心挑战之一。通过分析氢氨储能与现有储能类型（如电化学、压缩空气等）的技术经济差异，建立了时序减碳约束下含耦合火电掺烧的氢氨储能的电力系统多年拓展规划模型，并探讨其在电力系统中实现较低成本减碳的技术经济可行性。算例选取广东电网实际数据进行研究。结果表明，在日益严格的碳减排约束下，需要逐步通过新增风光储、“以气代煤”的火电规划模式、新增氢氨储能（包含气电掺氢、煤电掺氨和氨分解等方式）等技术路径实现减碳目标。对比仅通过锂电池调峰的减碳模式，通过引入耦合火电掺烧的氢氨储能技术，可以避免超配大量的风光储容量，显著降低了风光弃电率。这不仅实现了资源的集约利用，而且通过复用存量火电基础设施，进一步降低了氢氨储能减碳成本。因此，利用氢氨储能技术进行电力系统减碳是一条可规模化且较为经济可行的减碳路径。关键词：受端电力系统;减碳;储能;气电掺氢;煤电掺氨;拓展规划;平准化减碳成本4|4|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：针对多个综合能源系统(IES)参与碳交易市场与绿证交易市场，提出一种考虑碳排放多级利用的IES两阶段混合博弈共赢策略。构建包含碳捕集与碳封存、碳转移与碳利用、阶梯式碳交易及绿证-碳抵消机制的多级碳排放管理策略。同时，考虑到不同IES间的能源需求与交易策略不同，提出一种基于Stackelberg博弈-非对称纳什合作博弈的IES交易方法。微网运营商(MGO)与各IES间交易形成Stackelberg博弈，IES间通过非对称纳什合作博弈实现能源共享与碳排放多级利用。最后，以某工业园区为例进行验证。结果表明，IES间的碳排放多级利用机制能够显著降低各IES的碳排放成本，提高系统运行灵活性，且MGO针对不同IES的能耗需求进行差别定价可提高MGO的收益。IES联盟通过非对称纳什议价确定能源共享价格，以减少对MGO的依赖，实现联盟效益最大化。关键词：综合能源系统;碳排放;多级利用;能源共享;混合博弈;碳交易市场;绿证交易市场3|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：多园区综合能源系统协同调度是实现园区间能源互济互补，提高资源配置效率的重要手段。由于各园区通常隶属于不同利益主体，多采用分布式调度方法确定多园区协同调度方案。然而，分布式调度方法中多轮迭代过程的边际信息交互将引发园区发用能参数的隐私泄露风险，限制了园区参与协同调度的积极性。为此，文中提出了基于差分隐私的多园区综合能源系统分布式调度方法，通过添加拉普拉斯扰动解决了多轮迭代过程中的隐私泄露问题。随后，提出了适应分布式调度的扰动衰减算法以提升所提方法的收敛性。最后，通过算例验证了所提方法的有效性，并分析了差分隐私下各园区总运行成本变化情况。关键词：隐私保护;差分隐私;综合能源系统;分布式调度;扰动衰减3|2|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：地震灾害具有难预测、波及广等特点，在低震级或非震中地区，虽然不会造成建筑物倒塌、人员伤亡等，但可能会破坏架空电力线路和地下管道，对供能系统产生较大影响。文中针对电-气-热综合能源系统，提出地震灾前规划和应急响应预案制定、灾时抢先地震波传播时间差完成负荷超前转供的多时间尺度韧性提升方法。首先，建立了地震影响的综合能源系统网格化故障概率模型。其次，在解耦框架下提出了综合能源系统的双环最优负荷削减模型，并考虑建筑物热惯性的负荷满意度，提出韧性评估和多时间尺度韧性提升方法。最后，通过仿真算例验证了该方法的有效性。关键词：综合能源系统;韧性;多时间尺度韧性提升方法;最优负荷削减;应急响应3|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：孤岛交直流混合微电网群多采用子微网功率按比例分配方法，其在重负荷接入下面临频率与直流母线电压的越限风险。为解决上述问题，提出了一种分层协调控制策略。首先，构建一种分层控制架构；其次，在微电网群控制层，提出一种基于子微网极限功率点钳位的微电网群互联变换器功率分配方法，当重负荷接入时，有越限风险的子微网功率钳位于其阈值，保证频率与电压稳态不越限；再次，在子微网控制层，设计一种基于频率与电压微分前馈补偿的子微网瞬时功率控制方法，进一步保证频率与电压动态不越限。基于此，通过建立系统的小信号模型分析关键参数对稳定性的影响，并给出参数的设计过程。最后，多工况下的仿真算例验证了所提方法的有效性与优越性。关键词：交直流混合微电网;频率越限风险;电压越限风险;分层协调控制;功率分配;小信号模型4|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：永磁同步风电机组改造后可作为应急黑启动电源，提高极端停电场景下电网恢复能力。针对风速波动下风电机组对黑启动负荷冲击的构网支撑能力不足的问题，文中提出一种利用风轮惯量和转动动能支撑电网黑启动的永磁同步风电机组-储能组合电源及其协调控制方法。首先，从机电暂态时间尺度，基于黑启动负荷预测提高风电机组捕获风功率对负荷功率变化的跟踪能力。其次，从电磁暂态时间尺度提出风电机组与储能组合构网的变流器协调控制方法，提高风储组合电源对负荷冲击的响应能力。最后，提出基于风机惯量和转动动能的黑启动及负荷接入方法，在风机高转速运行点并网和接入负荷，利用风机释放动能完成黑启动。仿真结果表明，与常规风电黑启动方法相比，文中所提方法可显著提高风电系统在风速波动时负荷冲击下的稳定性，同时降低对储能的功率和容量需求。关键词：风储组合电源;惯量;构网型控制;黑启动;永磁同步风电机组5|2|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：新能源的随机波动性致使机组的自动发电控制（AGC）动作行为对系统运行的影响愈发凸显，现有随机优化经济调度方法难以计及调度时段内AGC机组在细颗粒时间尺度下的实际响应动作，严重威胁到电网安全运行。为此，文中提出一种显式计及AGC细颗粒时间尺度响应动作的机会约束经济调度方法。首先，构建了考虑净负荷不确定性的AGC细颗粒时间尺度响应模型，以AGC实际响应策略为依托，在机会约束框架下构建了AGC机组对净负荷波动及其不确定性的响应模式，实现了在细颗粒时间尺度下对AGC机组响应动作的精确建模。然后，提出了内嵌AGC细颗粒时间尺度响应模型的机会约束经济调度方法，在机会约束经济调度模型中考虑了AGC机组在细颗粒时间尺度下的响应动作。最后，解析转化了所提机会约束经济调度模型，实现了AGC细颗粒时间尺度响应动作的显式表征。文中所提建模方法不局限于机会约束，也可适用于多场景、鲁棒优化等随机优化方法。算例分析表明，文中所提方法较现有机会约束经济调度方法提供了更为经济安全的调度方案。关键词：不确定性;调频备用容量;机会约束;经济调度;细颗粒时间尺度;自动发电控制5|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：在电力市场化的背景下，开放电力市场受需求端负荷、新能源出力和市场间耦合关系等复杂因素影响，其电价波动变得愈发强烈且难以预测。为合理选择影响电价波动的综合因素，降低原始电价序列非稳定性、强波动性对电价预测所产生的负面影响，提出了一种基于双模式分解与Inception、注意力机制组合的双分支日前电价预测方法。首先，将最大信息系数筛选和与日前电价相关性较高的影响因素进行组合，作为模型相关变量特征矩阵输入；然后，通过变分模态分解和群分解将原始电价序列分解为多个更能反映电价波动规律的子序列，将不同分解方法得到的子序列按高频到低频进行排序，再组合构造多尺度电价分量矩阵作为模型电价分支输入，以提高模态分量的规律性和信息的丰富性；最后，将改进的Inception模块与并行多维注意力(PMDA)、自注意力机制分别进行组合，搭建双分支输入的日前电价预测模型，以提取不同分支输入数据的重要特征并进行融合，输出次日电价预测结果。以北欧电力市场历史数据为例进行验证，并与传统注意力机制进行对比，实验结果表明所提PMDA机制能够更有效地提取电价序列重要特征，以提高日前电价预测精度。关键词：电价预测;注意力;最大信息系数;Inception网格;电力市场6|6|0更新时间：2025-06-16
学术研究
- 摘要：国外大停电事故表明，海量不同新能源在受扰后可能存在低电压穿越和脱网并存的场景，对系统整体功率冲击呈现出复杂的非线性动态变化，暂态频率轨迹预测愈加困难。现有频率轨迹预测分析方法通常仅考虑低电压穿越或脱网的单一扰动形式，且缺乏实用可行的工程应用方案，难以对频率不安全的场景进行预警或预控。为此，文中首先分析了低电压穿越过程中风电出力分布特性引起有功功率恢复差异的机理及对系统功率冲击的影响；其次，考虑阶跃、非阶跃等多种功率扰动形式，提出了计及风电低电压穿越复杂恢复和脱网并存下的电网频率响应模型；然后，提出了基于“离线分档建模、在线快速预测、临界追加校验”的工程应用方案；最后，通过美国新英格兰10机39节点测试系统和某实际电网算例仿真验证了所提模型及方法的有效性和实用性。关键词：高比例新能源;低电压穿越;脱网;暂态频率;预测4|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：大量分布式发电机组接入导致电网强度弱化,进而造成光伏集群输出电流谐波谐振，威胁系统安全稳定运行。为此，考虑谐波谐振约束，基于系统源网阻抗聚合模型及稳定性指标，构建了新能源并网功率一定情况下系统稳定裕度最优的目标函数，将牛顿数值迭代融入拉格朗日条件极值求解过程之中，实现阻抗灵敏度趋于一致的快速调节。面向固定功率及并网功率最大分配应用场景，提出了基于牛顿迭代型灵敏度协同的新能源并网功率优化分配方法，并与常规集群功率分配方法及同类优化分配方法进行对比，所提功率优化分配方法求解效率高、算力需求较小。最后，基于硬件在环实时数字仿真平台搭建IEEE 33节点算例，对所提方法进行了验证。关键词：分布式发电;新能源并网;功率分配;振荡稳定;灵敏度协同;牛顿数值迭代4|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：多逆变器并网运行时，逆变器之间、逆变器与电网之间的谐波交互作用会给逆变器自身和电网运行带来很大的负面影响。针对多机系统中交互产生的影响难以识别和评估的问题，文中首先建立了考虑给定电流扰动的单台逆变器电流小信号模型，以此拓展到多逆变器并联系统。同时，提出谐波导纳互交互因子和自交互因子的概念，将系统所受扰动分为互扰和自扰，在此基础上对交互因子的峰值进行分析。然后，基于推导出的峰值准则得到系统发生谐波交互而导致谐波放大的量化条件，并提出谐波交互放大禁区。最后，通过算例分析，探讨了电流控制参数、锁相环参数、逆变器阻尼策略、电网阻抗参数以及逆变器并联台数影响下多逆变器并联系统谐波交互规律，同时验证了所提分析方法的正确性和有效性。关键词：并网逆变器;多机系统;谐波交互作用;谐波放大;阻抗分析法;交互因子;峰值准则;稳定禁区4|3|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：需求侧调峰资源是新型电力系统调峰资源的重要组成部分。然而，受用户行为不确定性和设备状态异常等内外因素影响，部分负荷往往无法可靠响应。针对工业园区需求侧资源在实际调峰中响应可靠性低的问题，提出了一种兼顾负荷响应可靠性与聚合商调度经济性的需求侧精准调峰策略。首先，建立直控中央空调负荷与工业负荷的调控模型，结合多样化特性负荷，分析影响其响应可靠性的相关因素。然后，定义负荷响应可靠性指数来定量刻画内外因素对负荷响应可靠性的影响程度，与负荷调控成本共同作为负荷聚合商决策变量，通过迭代算法求解需求侧调峰响应优化方案。最后，基于美国Open Energy Data Initiative (OEDI)数据集内的中央空调负荷数据与中国湖北省某工业园区负荷数据，以经济激励为唯一手段，将所提精准调峰策略与仅考虑经济性的调峰策略进行对比仿真，并以负荷聚合商调度总成本、实际响应率作为评价指标进行分析，验证了所提策略的有效性。关键词：调峰;需求响应;可靠性;经济性;指标体系;多目标优化;空调负荷;工业负荷4|5|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：线路动态增容(DLR)作为一种缓解间歇性网络阻塞的有效技术，能够提升电力系统的运行效益。然而，在安全约束经济调度的求解过程中，阻塞管理的详细过程不易获取，市场运营机构往往难以准确分析DLR的经济效益以及制定兼顾经济性和安全性的DLR计划。为此，针对单支路阻塞情况，提出了一种基于成因量化分析的阻塞管理过程溯源方法。通过全流程地拆分和解析安全约束经济调度下的阻塞管理过程，合理构建了DLR计划、阻塞管理、节点电价三者之间的联动关系；在此基础上，进一步提出了考虑阻塞管理过程溯源的DLR效益计算方法。最后，通过算例分析，验证了所提溯源方法的有效性以及所提DLR效益计算方法的可行性。关键词：电力市场;经济调度;线路动态增容;输电容量;阻塞管理;溯源4|1|0更新时间：2025-06-16
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