电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 考虑电能量-调峰市场的虚拟电厂多时间尺度优化调度

    王辉;周子澜;李欣;董宇成;夏玉琦;

    针对虚拟电厂聚合分布式资源的随机元素变化导致调度偏差问题,保证虚拟电厂与电能量及调峰市场间交易获利,提出一种考虑电能量-调峰市场的虚拟电厂多时间尺度优化调度方法。首先,提出虚拟电厂内部资源的调峰服务补偿机制;其次,对虚拟电厂内风光出力和负荷采用随机优化和信息间隙决策理论构建日前-实时不确定性模型;最后,在考虑碳交易的基础上以系统运行成本最优为目标进行虚拟电厂日前调度,实时调度在风险规避和机会寻求2种策略下对日前计划调整得到虚拟电厂的出清结果。算例仿真表明所提模型能实现虚拟电厂低碳经济运行。

    2025年11期 v.37;No.262 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1069K]
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  • 大型社区多功率等级的电动汽车充电负荷预测

    肖朝霞;刘翔宇;王璇;张一帆;

    随着电动汽车在大型社区的渗透率不断提高,以及充电功率等级、车主出行行为和充电模式出现差异,充电负荷预测愈发复杂。针对此问题,提出一种多功率等级的电动汽车充电负荷预测方法。首先,利用具有短期高预测精度特性的灰色GM(1,1)预测模型预测近两年的城市电动汽车保有量以扩充样本数据,进而建立基于遗传算法和Bass模型的电动汽车保有量中长期预测方法;其次,结合所收集的城市充电桩数据,将典型日划分为工作日、双休日和大型节假日,建立符合中国城市居民出行特征的充电行为概率模型;最后,构建兼顾电动汽车电池容量与停车时长的不同充电功率选择模型,提出基于蒙特卡洛模拟法的典型日不同功率等级的电动汽车充电概率模型。通过天津市某大型社区的算例分析,验证了该方法能够准确预测不同功率等级电动汽车的充电负荷变化趋势,可为未来社区充电设施的规划和建设提供数据支持。

    2025年11期 v.37;No.262 11-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1143K]
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  • 基于特征相位差的配电网高阻接地故障主动选相方法

    朱虹洁;兰宇婷;贺世庚;黄龙;壮婕;

    为解决配电网三相不平衡导致的高阻单相接地故障准确选相难题,从探究不平衡配电网零电势点偏移状态的角度出发,提出一种基于特征相位差的配电网高阻接地故障主动选相方法。解析三相导纳不对称状态下的零序电压相量偏移轨迹,揭示传统选相方法失效机理;通过柔性调控零序电压为不平衡电压,分析注入电流与各相电压相位差异;构建电流电压特征相位差选相判据,理论消除三相导纳不对称影响,实现高阻单相接地故障准确选相。在PSCAD/EMTDC仿真环境与真型试验场中搭建不平衡配电网单相接地故障场景,验证了所提出方法在不同过渡电阻、接地方式以及消弧线圈不同补偿状态情况下均能可靠识别故障相,具备高阻故障选相准确可靠、适用性强的优点。

    2025年11期 v.37;No.262 24-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1282K]
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  • 配电系统伪量测数据增强方法

    郑骁麟;王天昊;王凯奇;刘荣浩;李振斌;张雪佼;

    为提高配电系统量测数据的完整性与可用性,提出一种基于低秩张量补全的伪量测数据增强方法。首先,分析数据缺失的原因及其特征,构建三阶标准张量模型来表示配电系统的量测数据;然后,根据数据的低秩特性,建立待补全模型,并采用交替方向乘子法进行求解;最后,通过算例分析验证所提方法在配网多用户单量测数据和单用户多量测数据中的有效性。结果表明,所提方法能准确填补缺失值,提升量测数据的完整性,具有良好的实际应用前景。

    2025年11期 v.37;No.262 36-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1230K]
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  • 储能电站接入系统短路电流计算方法及验证

    霍启迪;唐晓骏;徐文佳;华文;申家锴;董炜;

    储能设备提供短路电流的原理与传统同步机组差异较大,传统短路电流计算方法理论难以适用,而储能电站及接入系统的开关选型、安全校核等方面的工作缺少准确的短路电流计算方法。针对这一问题,考虑储能低压穿越策略的影响,基于储能设备电磁暂态仿真模型,明确了低压穿越期间储能端口贡献电流特性,建立了适用于交流系统短路电流计算的储能设备等效电路及解析模型,进而计及储能设备贡献无功电流同接入系统节点电压的交互影响,提出基于融合迭代法的储能端口电流精细化计算方法,能够显著改善传统短路电流算法结果偏于保守的问题。通过电磁暂态仿真,验证了所提方法在储能电站在不同运行方式、故障电压跌落程度和控制方式/定值下的准确性。

    2025年11期 v.37;No.262 45-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1016K]
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  • 潮流转移期间距离Ⅲ段及安稳装置动作时限优化策略研究

    丁一凡;林湘宁;翁汉琍;李正天;冀吉豪;

    在应对潮流转移时,现有方案既未考虑过载线路的热失稳风险,也未修正安稳装置动作策略,导致系统完整性被破坏。针对上述问题,提出一种计及过载线路动态热稳定极限约束的距离Ⅲ段动作时限优化策略。基于线路实时动态热平衡方程,通过结合离线获取的设计参数、实时在线采集的电气量和非电气量参数,构建线路在线热稳定极限评估模型,实时计算当前过载线路的最长允许运行时间,并用于修正距离保护Ⅲ段及安稳装置的动作延时。理论分析和仿真结果表明,该策略可应对潮流转移期间存在的线路热稳定越限风险,同时尽量维系系统的完整性,为稳定控制系统的减载措施起效争取了尽可能长的时间。

    2025年11期 v.37;No.262 53-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 918K]
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  • 基于相似周和自适应二次分解的综合能源系统多元负荷预测

    潘鹏程;孙龙华;胡继岚;魏凯林;

    针对综合能源系统负荷数据的高波动性导致自身关联性难以有效挖掘、预测精确度不足等问题,提出一种基于相似周和自适应二次分解的多元负荷预测方法。首先,通过综合相似距离法筛选相似周序列,并利用最大互信息数方法筛选出相关性较强的特征,以构建相似周数据集;然后,采用改进的完全自适应噪声集成经验模态分解将负荷数据分解成不同的本征模态函数,针对分解得到的高频分量进行变分模态分解,以降低序列的不平稳性,并引入冠豪猪优化算法对变分模态分解的分解数量及惩罚因子进行优化,实现变分模态分解的自适应性;最后,将各本征模态函数分量与气象信息结合,输入时序卷积网络与双向门控循环单元进行预测。研究结果表明:相较于原始数据集,采用相似周数据集的W_(MAPE)为0.889%,降低了0.513个百分点。

    2025年11期 v.37;No.262 62-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1322K]
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  • 面向长时间尺度任务链的战损舰船电力系统恢复策略

    谭云;魏繁荣;林湘宁;邓烨强;杨瑞环;

    舰船在遭受打击后,其电力系统的稳定性及支撑能力骤降,难以保障后续作战任务的顺利执行。为提升战损舰船的生存能力及作战效能,提出一种面向长时间尺度任务链的战损舰船电力系统恢复策略。首先,对舰船电力系统进行建模分析,得到任务链下各类型负荷的多工况运行特性;其次,挖掘和量化储能的频率、功率支撑能力,形成基于储能管理系统的运行策略,以此增强系统主动支撑能力;然后,针对冲击负荷直连系统所引发的频率安全问题,建立计及储能支撑下的系统频率响应模型,从而分析系统频率动态变化过程及安全运行边界;最后,基于上述内容提出一种计及多约束下的两阶段优化策略,通过对典型场景的仿真分析及多策略对比,验证了所提策略的有效性及优越性。

    2025年11期 v.37;No.262 72-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K]
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  • 配电网接地故障柔性调控相电压消弧新方法

    壮婕;贺世庚;兰宇婷;喻锟;曾祥君;朱虹洁;

    为解决配电网无源消弧技术全补偿困难、零序电压调控能力有限及有源消弧技术经济性较差的难题,提出基于故障相电压柔性调控的接地故障消弧新方法。通过调控可控电流源输出电流,投切对应的故障相开关,注入零序电流以钳制故障相电压为0,实现接地故障可靠消弧。采用故障相有源注入消弧方式具有较高的安装灵活性,能够降低有源消弧装置的容量和成本。进一步设计了基于一阶惯性调节的电流闭环控制方法,通过优化阻尼电阻及一阶惯性环节控制器参数,可确保控制系统良好的动稳态性能,快速精准跟踪电流给定值。在PSIM仿真环境中模拟多种运行和故障工况,验证了所提故障相有源注入消弧结构及控制方法可实现接地故障快速可靠消弧,且适用于不同接地方式、接地故障类型的情况。

    2025年11期 v.37;No.262 84-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1502K]
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  • 基于数据驱动拓扑参数辨识的配电网状态估计方法

    梁俊宇;杨家全;赵翼康;

    随着分布式能源的广泛接入,配电网运行状态日益复杂,对状态估计精度提出更高要求。然而,传统状态估计方法往往依赖于预设的拓扑参数信息,难以应对网络结构变化和参数不确定性,导致估计精度下降。为此,提出一种基于数据驱动拓扑参数辨识的配电网状态估计方法。首先,通过区域划分减少量测数据需求,并结合LinDistFlow潮流模型构建拓扑标识矩阵,利用矩阵合同变换实现拓扑和线路参数的联合辨识;其次,引入Kmeans++聚类算法提升模型鲁棒性,并考虑网络损耗优化线路参数估计;然后,基于精确的拓扑和参数信息,采用贝叶斯优化的卷积神经网络进行状态估计;最后,通过在改进后的IEEE 33和IEEE 123节点网络上的仿真实验,验证了所提方法在不同噪声和数据规模下均表现出较高的准确性和鲁棒性。

    2025年11期 v.37;No.262 96-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1135K]
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  • 基于并行化分解与闭环修正的含氢综合能源系统运行优化

    柴纪强;刘洪;吴一恒;何星瑭;王国栋;

    针对含氢综合能源系统(integrated energy system,IES)长周期运行优化中其混合整数线性规划(mixed-integer linear programming,MILP)模型存在因布尔变量规模庞大导致的“组合爆炸”问题,提出一种基于并行化分解与闭环修正的运行优化方法。首先,构建了含氢IES多能耦合的长周期经济运行模型。其次,提出一种精度无损的两阶段迭代求解方法:主阶段利用储能荷电状态(state-of-charge,SOC)序列将大规模长周期MILP模型分解为多个并行可解的小规模子问题,显著降低计算复杂度并释放硬件并行潜力;子阶段基于主阶段输出的布尔变量构建线性规划模型,快速修正储能SOC参考轨迹并反馈。仿真结果表明,该方法有效平衡了含氢IES中长期优化问题的计算效率与优化精度(误差低于0.01%),同时保留了源荷全时序精确耦合特性,弥补了传统典型日法或启发式算法的精度损失。

    2025年11期 v.37;No.262 105-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1121K]
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  • 基于优化一致性算法的光伏-氢储系统协调控制策略

    徐恒山;刘春燕;张旭军;李晨阳;张亚健;宋浩宇;

    针对分布式光伏接入配电网后出现潮流倒送引发电压频繁越限的问题,提出一种基于优化一致性算法的光伏逆变器和氢储能系统(hydrogen energy storage system,HESS)协调控制策略。首先,根据网络潮流的特点,分析了分布式光伏并入配电网引起电压越限的原因,并结合光伏逆变器与HESS功率调节特性,优先利用光伏逆变器无功调压再利用HESS有功调压;然后,以光伏逆变器无功利用率与HESS荷电状态(state-of-charge,SOC)作为一致性变量,通过优化一致性算法实现了光伏逆变器无功功率和HESS有功功率的协调控制;最后,利用修改后的IEEE 33节点配电网对所提优化算法及控制策略进行算例仿真。算例结果表明:所提控制策略能有效提高一致性算法收敛速度,抑制电压越限,实现配电网的稳定性。

    2025年11期 v.37;No.262 115-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1694K]
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  • 极端天气下融合供电优化恢复的配电网停电风险评估方法

    王津宇;卢明;李哲;梁允;王伟;

    频发的极端天气给配电网安全运行构成严重威胁,传统停电风险评估方法未充分考虑故障后的应急资源调度,难以准确反映真实停电风险水平。为此,提出极端天气下融合供电优化恢复的配电网停电风险评估方法。基于极端天气预报,预测杆塔、导线以及全段线路失效概率,采用拉丁超立方抽样与K-medoids聚类,生成待评估故障场景集。在此基础上,建立计及移动储能与维修资源动态调度的配电网优化恢复模型,优化各场景下的供电恢复过程,并计算停电风险指标,准确反映在充分考虑应急资源调度后的真实风险水平,为风险防控提供客观依据。最后,通过IEEE 37节点配电网算例验证了所提方法的有效性,并揭示了所提方法在支撑应急资源配置与应灾决策上的实用价值。

    2025年11期 v.37;No.262 129-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1114K]
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  • 考虑开关时序配合的有源配电网有序供电恢复方法

    郑哲;崔文朋;亓学庆;熊艳伟;

    针对故障场景下的有源配电网供电恢复问题,提出考虑开关动作时序配合的有序供电恢复方法。首先,构建计及开关动作顺序的多阶段供电恢复模型,完整刻画供电恢复开关动作过程和区域恢复路径,并将其转化为易于求解的混合整数二阶锥规划;然后,提出有源配电网供电恢复模型多步式求解方法,通过目标网络求解、开关路径计算、恢复路径计算3个步骤,将考虑开关动作顺序的供电恢复问题分解为多个子问题进行快速求解,实现对大规模有源配电网供电恢复问题的高效求解;最后,结合IEEE 33节点算例和某地区实际配电网算例验证方法的有效性。算例结果表明,所提方法能够在配电网复杂约束下通过开关动态配合快速完成供电恢复。

    2025年11期 v.37;No.262 139-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1212K]
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  • 高频变压器漏感影响因素分析

    王丽丽;高树国;赵军;邢超;田源;李昊达;

    高频变压器的绕组排布方式和结构参数是影响漏感的关键因素,明确不同绕组结构及排布对漏感的具体影响规律,对于高频变压器优化设计以及变换器磁集成的实现具有重要意义。基于有限元法,首先分析绕组的不同交叉换位方式对磁场分布特性及漏感的作用效果;然后基于4种不同的绕组结构建立二维参数化仿真模型,通过有限元参数扫描和漏感数值计算,分析绕组布置方式、绕组结构参数以及磁芯气隙长度对漏感的影响规律;最后设计并制作了2台不同绕组结构的高频变压器样机,进一步验证了理论分析的正确性。结果表明:绕组交叉换位能够有效降低漏感并平缓漏感的衰减趋势,其影响程度与绕组层数成正比;改变一、二次绕组间主绝缘距离是调节漏感的最有效方式,为高频变压器的优化设计提供依据。

    2025年11期 v.37;No.262 149-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K]
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  • 第40届中国高等学校电力系统及其自动化专业学术年会在津成功举办

    <正>2025年10月24日至26日,第40届中国高等学校电力系统及其自动化专业学术年会(CUS-EPSA)在天津成功举办。本届年会由中国高等学校电力系统及其自动化专业学术年会组织委员会主办,天津大学、智能配用电装备与系统全国重点实验室承办。来自全国高校、科研院所及企业的千余名专家学者,其中包括多位两院院士及百余位国家级高层次人才,共同参与了这场电力系统领域的学术盛会。

    2025年11期 v.37;No.262 5页 [查看摘要][在线阅读][下载 17K]
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  • 关于论文题名和作者信息

    <正>1题名(1)题名应以简明、确切的词语反映文章中最重要的特定内容,并有助于选定关键词。(2)中文题名一般不宜超过20个字,必要时可加副题名。(3)英文题名应与中文题名含义一致。(4)题名应避免使用非公知公用的缩写词、字符、代号,尽量不出现数学式和化学式。2作者署名和工作单位(1)作者姓名署于题名下方,团体作者的执笔人也可标注于篇首地脚或文末。

    2025年11期 v.37;No.262 52页 [查看摘要][在线阅读][下载 668K]
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  • 关于论文摘要和关键词

    <正>1摘要(1)摘要的内容包括研究的目的、方法、结果和结论,篇幅以200字左右为宜。(2)摘要应具有独立性和自明性,应是一篇完整的短文。一般不分段,不用图表和非公知公用的符号或术语,不得引用图、表、公式和参考文献的序号。(3)英文摘要一般与中文摘要内容相对应。2关键词(1)关键词是为了便于作文献索引和检索而选取的能反映论文主题概念的词或词组,一般每篇文章标注3~8个。

    2025年11期 v.37;No.262 114页 [查看摘要][在线阅读][下载 668K]
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  • 关于外文字符的字体

    <正>1正体外文字母的常用场合(1)计量单位和SI词头符号。(2)数学式中的运算符号和缩写号,如:微分号d,有限增量符号Δ,变分号δ,极限lim,行列式det,最大值max等。(3)其值不变的数学常数符号,如:圆周率π,自然对数的底e,虚数单位i(电工中常用j)。(4)量符号中为区别其他量而加的具有特定含义的非量符号和非变动性数字符号角标,如:势能E_P,宏观总截面Σ_(tot),转置矩阵A~T等。

    2025年11期 v.37;No.262 158页 [查看摘要][在线阅读][下载 707K]
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