- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
大语言模型（LLM）是一种利用大规模文本语料库进行预训练和微调的深度学习语言模型。目前，在通识问答、文本生成和科学推理等方面已展现出强大的能力。在此背景下，文中探索了基于LLM构建面向电力系统的通用人工智能技术，并展望其在电力系统中的潜在应用。首先，介绍了LLM的基本原理、神经网络架构以及训练方法，特别是与传统人工智能模型相比，LLM在逻辑推理、编程和代码理解以及数学推理方面的突破。然后,展望了LLM在电力系统负荷与新能源发电出力预测、电力系统规划、电力系统运行、电力系统故障诊断与系统恢复、电力市场等领域的潜在应用。最后，阐述了基于LLM构建电力系统通用人工智能技术所面临的挑战，包括电力系统数据的质量与可获取性、输出结果可解释性以及隐私保护问题。
电动汽车(EV)作为连接交通电气化和电网清洁化的纽带和桥梁，可实现电力-交通-信息之间的深度耦合，形成电力-交通一体化的规划及运行架构。配电-交通融合系统(DTIS)中，EV充放电行为多时空动态交织、电能流-交通流-信息流深度融合、多利益主体动态博弈等大量不确定性因素使配电网的规划及运行优化的边界都将发生重大转变，但同时也给挖掘利用EV的移动储能特性和提升配电网灵活性带来了契机。为此，在分析“人-车-桩-路-网”深度耦合下配电网的形态演化特征基础上，剖析了新形态下配电网协同规划与运行优化所面临的新挑战，进而针对“人-车-桩-路-网”耦合下的EV灵活性建模、灵活域高效构建及预测、协同规划、运行优化4个方面关键技术展开讨论，并对相关技术问题的研究方向进行了展望。
近年来，电动汽车（EV）、快速充电设施的高速增长将电力系统和交通系统这两个复杂的基础设施网络紧密耦合。EV具备充电时间和充电位置的灵活性，对于新型电力系统正是理想的移动储能资源，可提供规模巨大的时间、空间灵活调节能力。然而，宏观的电力-交通耦合背后是海量EV用户在各类信息引导下做出的微观社会化决策，构成了复杂的信息-物理-社会系统。从这一视角对电力-交通耦合网络建模分析与协同优化的相关研究进行了梳理。首先，对两网耦合的基本场景和关键挑战进行了介绍；接着，以社会层与物理层为重点归纳了融合微观车主决策与宏观网络动态的EV群体出行-充电行为建模方法；然后，进一步纳入信息层，总结了多类定价主体与EV间的策略交互与协同优化；最后，对电力-交通耦合网络建模分析与协同优化相关方向的研究进行展望。
随着新型电力系统建设加快推进，能源供需平衡模式正在经历由“源随荷动”向“源荷互动”的深刻变革。靠近电力需求侧的居民分布式资源以其庞大规模和灵活调节能力，具备支撑新型电力系统清洁低碳、安全高效发展的潜力。为此，在全面梳理国内外居民分布式资源管理具体进展的基础上，阐述其对新型电力系统建设的推动作用。首先，介绍了户用光伏、户用储能、电动汽车、柔性负荷4类居民分布式资源，并阐述了居民分布式资源管理概念及发展。其次，围绕新型电力系统四大关键特征，讨论了分布式资源在促进电网安全高效运行、推动能源清洁低碳转型、实现电力柔性灵活调控、助力智慧融合系统建设4个方面发挥的重要作用。同时，从政策制度与管理机制、硬件设备与软件平台、管理技术与优化方法3个方面综述了居民分布式资源管理的核心要素，并分析了居民分布式资源管理内外部重要影响因素。最后，提出了对新型电力系统居民分布式资源管理的未来展望，包括完善政策机制、升级基础设施、优化市场交易、强化技术方法4个方向。
微电网群技术通过多微电网间的协同互补，促进了分布式可再生能源在微电网间的协同消纳，被认为是未来新型电力系统中分布式电源接入电网的重要方式之一。考虑微电网群中多微电网协同互济的特性，提出了一种面向微电网群的“集中共享、分散复用”云储能运营架构。其中，集中式储能面向微电网群中的所有微电网进行共享，以合作共建、容量共享的方式为所有微电网提供服务，旨在降低各微电网的储能使用成本；分布式储能主要服务于微电网群中的各个微电网，以保障各微电网自身的可靠性为主要目标，同时兼顾协同互济的储能复用需求。在此基础上，构建了经济、低碳及可靠多目标驱动的云储能双层优化配置模型，并基于第二代非支配遗传算法实现模型求解。然后，建立了微电网群云储能系统商业模式，基于Shapley值法及系统运行模拟实现云储能系统投资、运营成本及效益的合理分摊，提出云储能初始投资成本的分配方法。最后，基于IEEE 33节点系统搭建微电网群系统并开展算例分析，结果显示所提方法可提出面向不同投资偏好的云储能配置方案解集，并验证了云储能模式提升系统投资运营效益的有效性。
高比例新能源并网给电网带来了显著的波动性和不确定性，使受端电网面临可调节资源能力不足的问题，需要充分利用大量的灵活性资源参与电网调度并提供辅助服务。然而，灵活性资源的数量众多、分布广泛且特性各异，给资源的集中调控带来了新的挑战，需要以集群的形式对灵活性资源进行管理和调度。为了更加准确地评估集群在电网调控中的作用，需要将灵活性资源进行聚合，并根据应用需求采用适当的量化指标衡量其性能。基于灵活性资源集群在电网调度和电力市场中的应用需求，提出了评估灵活性资源集群可调节能力的量化指标体系。根据物理特性，将其分为类发电机特性、类储能特性和共有特性3类。为了实现不同应用场景下对集群灵活性指标的量化评估，构建了由等效发电机和等效储能所组成的灵活性资源集群的聚合参考模型。此聚合参考模型具有直观的物理意义和良好的多重嵌套特性，并适用于多种时间尺度和多种能量形式，可以被用于计算特定应用场景下的量化性能指标，以及应用于分布式资源集群的异步调度、综合能源系统的联合优化调度、虚拟电厂参与电力市场的投标报价等多个场景中。
随着中国“碳达峰·碳中和”战略的不断推进，综合能源系统的绿色低碳转型迫在眉睫。针对传统碳捕集电厂灵活性较差、风电并网难以消纳等问题，提出一种含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度模型。首先，引入储液罐对传统碳捕集电厂进行改造，提高电厂应对风电波动的运行灵活性；其次，构建含两段式电转气、氢燃料电池、储氢罐和掺氢热电联产在内的氢能多元利用结构，以充分挖掘氢能利用与碳捕集电厂的协同运行潜力。在此基础上，引入阶梯碳交易机制，建立以碳交易、碳封存、燃煤及购气成本之和最小为优化目标的低碳经济调度模型。算例结果表明，文中模型能够有效提高系统的风电消纳水平和能源利用效率，具有显著的低碳经济效益。此外，碳交易基准价格的合理设定能够引导系统提高碳捕集水平。
中国正在全面开展电力现货市场建设，现货试点地区结合当前市场规则及电力系统现状构建了较为完善的现货市场运营支撑体系，支撑了当前电力现货市场有效运行。随着新能源占比逐步提升的新型电力系统构建及“双碳”目标国家战略的实施，现有的运营技术支撑体系将无法适应未来市场发展需要。文中在总结中国电力现货市场技术实践的基础上，分析了电力现货市场特征发生的变化及面临的技术挑战，探讨了未来在多元主体建模接入、市场出清算法、市场风险分析、可信交易环境、市场仿真等方面的关键技术，部分技术已经取得初步应用。
随着新能源发电、电动汽车的大规模发展，电网的调节能力持续下降，新能源消纳的压力日益增加，配电网的薄弱性逐渐暴露。电动汽车与电网互动技术的推广应用对于充电需求的满足、配电网建设压力的缓解、电动汽车灵活性资源的利用及新能源消纳都具有重要意义。文中从电动汽车与电网互动的技术研究、相关政策与标准制定、基础设施及能量管理等平台、信息安全以及示范应用五大方面入手，对电动汽车与电网互动领域的研究现状进行了系统总结，指出了现有研究中的不足之处，并进一步探讨了未来电动汽车与电网互动领域的潜在研究方向。
积极推动绿色电力市场建设是促进能源消费绿色低碳转型、实现“双碳”目标的有效途径。中国已经启动绿色电力市场建设，目前正处于快速发展期，亟须对相关关键问题进行研究，为绿色电力市场建设提供支撑。文中研究了绿色电力及绿色电力市场的内涵，以美国、欧洲作为典型案例，从政策设计、运营机制、应用场景、支撑技术等方面研究了国外绿色电力市场实践，提出了相关启示。在此基础上，结合中国绿色电力市场建设进展，探讨了“双碳”目标下中国绿色电力市场建设的关键问题，从顶层设计、关键机制、衔接机制、支撑技术4个方面提出了中国绿色电力市场建设亟须破解的关键机制设计与技术难题。
- 优先出版 |
- 当期目录 |
- 专辑论文 |
- 学术争鸣 |
- 过刊浏览 |
- 数据共享
-
优先出版日期:2025-04-23 DOI: 10.7500/AEPS20240616001
摘要：准确预测架空线路的载流量是实现线路动态增容的基础。单一点预测模型难以有效捕捉风速、环境温度等载流量气象因子的波动性与随机性，且载流量预测误差具有时变相关性和条件分布特性。文中以串行集成学习Bagging为总架构，整合并行集成学习算法AdaBoost、XGBoost和LightGBM构建载流量点预测模型，旨在克服单一模型泛化能力不足的局限，提升预测准确性与稳定性；基于实测数据论证了载流量预测误差的时变相关性和条件分布特性，继而引入Sklar定理及其动态Copula函数构建载流量预测误差的条件分布模型；将点预测模型与条件分布模型相结合，提出一种基于串并行集成学习与多误差特性融合的架空线路载流量概率预测方法。与传统方法相比，所提方法的保守性指标降低了28.69%。
-
优先出版日期:2025-04-23 DOI: 10.7500/AEPS20240717004
摘要：为实现对新型电力系统小干扰稳定性的快速评估，抑制潜在的模式谐振，文中提出一种基于测量信号和运行场景信息的数据驱动型振荡模式预测(DOMP)方案。首先，基于多通道测量信号辨识系统在历史运行场景下的振荡模式，解决模型训练过程中的数据来源问题。其次，基于深度极限学习机算法建立系统振荡模式预测模型，以历史数据中的场景信息为输入、振荡模式的辨识结果为输出，对预测模型进行训练与准确性评估，提高DOMP方案的预测准确性。基于DOMP的模式预测结果可优化系统控制参数，避免系统在运行过程中产生模式谐振，提高系统的小干扰稳定性。通过IEEE 39节点模型，验证了所提DOMP方案可通过场景信息快速、准确地预测系统在未来场景下的振荡模式，进而通过参数优化抑制系统在运行过程中产生的模式谐振，提高系统稳定性。
-
优先出版日期:2025-04-23 DOI: 10.7500/AEPS20240408004
摘要：分频输电通过降低频率以提高线路输送能力，为大规模、远距离海上风电送出提供了新的选择。针对高比例可再生能源、高比例电力电子化设备对系统谐振稳定性、可靠性的影响和贴近实际工程需求，提出一种海上风电分频送出规划方法。方法综合考虑经济性、谐振稳定性、可靠性来规划海上风电分频并网方案。首先，介绍海上风电分频送出系统及陆上工频电网规划模型、谐振稳定性评估模型和可靠性评估模型。其次，以中国沿海某地区海上风电开发为案例，规划风电送出及陆上电网扩建方案，开展工程校验。进一步，对比工频交流、柔性直流、分频输电3种方式的技术经济性并进行方案优选。结果表明，案例场景下，分频输电的技术经济性具有一定优势。
-
优先出版日期:2025-04-22 DOI: 10.7500/AEPS20240910006
摘要：多虚拟电厂以集群的形式参与联合市场，可增强其市场竞争力。为解决集群在多市场耦合决策中资源分配的问题，兼顾电能量与调频收益，文中提出一种虚拟电厂集群参与电能量与调频市场的投标策略。首先，提出了虚拟电厂与集群运营商之间的内部交易模式，设计了在参与外部联合市场时集群运营商的定价策略及精细化虚拟电厂响应行为的方法；其次，建立了考虑电能量和调频容量交易的虚拟电厂运行成本模型，实现了集群内多种电力产品的交易，为运营商在联合市场中制定投标策略提供了基础；然后，采用价格配额曲线表征调频市场出清结果与投标策略的关系，并以集群收益最大为目标，提出一种风险规避的最优投标策略；最后，对一个拥有三个虚拟电厂的集群进行仿真分析。算例结果表明，所提联合投标策略激发了各虚拟电厂的响应意愿，提高了集群的经济收益。
-
优先出版日期:2025-04-22 DOI: 10.7500/AEPS20240429012
摘要：针对寒潮、台风、覆冰等极端天气下风电功率预测精度不足的问题，提出基于气象因子的极端天气事件判别方法，以及基于迁移学习和自编码器的极端天气事件自适应短期风电功率预测方法。首先，通过分析气象要素和机组出力间的耦合特性，定义极端天气判别标准，识别未来将要发生的天气事件类型。其次，基于自编码器预测模型的自相关机制，增加长时间序列信息利用率，采用迁移学习的“预训练-微调”策略，先利用正常天气下的充足样本对预测模型预训练，再针对极端天气下有限样本数据进行微调，根据判别得到的天气事件，自适应地采用该类天气事件下的预测模型进行短期风电功率预测。选取12个风电场的数据集进行分析，通过分析模型在极端天气和所有天气条件下的预测表现，验证了所提方法的有效性。实验结果表明，所提方法可准确预知未来是否会发生极端天气事件，并大幅度提升极端天气下的短期风电功率预测精度，3种极端天气下所提方法的平均预测准确率为87.52%，相较于常规方法平均提升2.47%。
-
优先出版日期:2025-04-22 DOI: 10.7500/AEPS20240906008
摘要：考虑到新型电力系统灵活性需求激增并呈现多时间尺度波动特征，针对调频和爬坡等调节容量单独量化的传统方法易造成预留容量过度冗余的问题，亟须挖掘资源调节能力并量化系统灵活性需求，以提升系统安全运行能力。文中提出一种基于混合数学形态学分解的电力系统灵活性需求分解与多尺度调节容量预留方法。首先，通过核密度分布模型生成预测区间内灵活性需求曲线集合；其次，设计考虑调节资源出力特性的混合数学形态学滤波器，将灵活性需求曲线分解为规律分量和随机分量，并根据随机分量集合计算所需调频容量；最后，在灵活性需求分解的规律分量基础上，构建调节资源长/短时爬坡容量预留的随机优化模型。算例结果表明，与传统方法相比，所提模型实现分解结果与调节资源出力特性相匹配，预留方案能满足电力系统灵活性需求并提升容量调用率。
-
优先出版日期:2025-04-18 DOI: 10.7500/AEPS20240327002
摘要：针对区域内储能资源因调频指令分配不均使部分储能电站提前丧失充/放电能力，导致后续调频需求响应能力不足的问题，提出计及可用容量和调频成本的网侧多储能电站双层优化策略。所提策略包括储能电站调频功率分配层和储能单元调频功率分配层：上层引入可用容量状态系数和关于储能资源调节能力的自适应系数，设计了储能电站调频功率分区优化分配模型，实现调频功率在各储能电站的均衡分配。下层计及健康状态（SOH）和抗拒系数，与储能单元荷电状态（SOC）均衡恢复构成目标函数，实现SOH高的储能单元优先恢复SOC。仿真结果表明，所提策略在保障一定经济性的同时可提高区域内储能资源的响应调频指令的能力，实现储能资源的尽限利用。
-
优先出版日期:2025-04-18 DOI: 10.7500/AEPS20240723007
摘要：快速准确的暂态稳定评估是保障电力系统安全稳定运行的关键。高比例电力电子设备并网导致电力系统受扰后呈现多控制切换的非光滑系统特征，给现有暂态稳定判别方法的准确性和泛化性带来了挑战。围绕新能源和直流输电并网电力系统，提出了一种基于网络能量轨迹特征学习的暂态稳定评估方法。首先，构建基于增广网络数据的新能源电力系统暂态能量函数，研究网络能量的时空分布特征与暂态稳定的映射关系，提出支路脆弱度指标及稳定判别指标。然后，根据支路脆弱度指标引导注意力权重实现关键支路特征增强，以稳定评估函数及支路相角差为输入特征，提出新能源电力系统暂态稳定评估模型。最后，通过新英格兰10机39节点系统及包含197节点的CEPRI-TAS实际系统仿真分析了电力电子设备切换控制对稳定判别方法的影响，验证了所提模型的准确性和有效性。
-
2025,49(7):2-12, DOI: 10.7500/AEPS20240228004
摘要：“双高”电力系统呈现出弱惯量、低短路比特性，跟网型新能源无法自主提供系统所需的暂态频率和电压支撑，采用构网型控制被视为解决这一问题的关键。构网型变流器体现为电压源特性，然而受限于功率器件的过流能力有限，故障下其暂态电流控制是难题。全功率直驱风电机组可采用直流电压同步实现构网，并附加电流控制环路抑制暂态电流以实现故障穿越。然而，该方法仍存在故障发生和恢复瞬间的冲击电流，容易导致变流器因控制策略保护而失去暂态支撑能力。针对该问题，通过对直流电压同步构网型全功率风电机组在电网故障下的短路电流产生机理及功率响应机制进行分析，提出一种改进暂态控制方法。该方法采用电压矢量限幅器实现内电势与故障电压的快速匹配以限制短路电流的稳态分量，并引入自适应调节虚拟电阻以抑制短路电流的暂态分量。此外，在故障期间闭锁同步环路和无功环路，以维持机组的电压源特性实现自发功率响应。通过仿真和实验验证了所提方法的有效性和可行性。
-
2025,49(7):13-24, DOI: 10.7500/AEPS20231225001
摘要：随着新能源发电机组的大规模并网，电力系统面临严峻的暂态同步失稳风险。基于虚拟同步发电机（VSG）控制的构网型变流器通过模拟同步发电机组的动力学特性以实现与电网的同步，具有较好的频率和电压支撑能力。为精确量化虚拟惯量和阻尼对VSG暂态同步稳定性的影响，文中提出一种基于迭代等面积法则的VSG暂态同步稳定性分析方法。基于能量守恒原理，通过设计迭代算法得到临界稳定条件下的变流器频率-功角分布函数，精确量化了VSG惯量和阻尼项做功对暂态过程中加减速面积的影响。通过比较不同控制器参数和电网参数下的暂态稳定域大小，量化了参数对暂态稳定边界的影响。最后，利用MATLAB/Simulink仿真和RT-LAB硬件在环实验验证了所提稳定性分析方法的有效性和优越性。所提出的迭代等面积法则保守性较低，可实现对暂态稳定边界的精确快速计算。
-
陆艺源，李宇骏，杨冬梅，牟同鹏，刘菁锐，刘梦奇，惠嘉祺，杜正春
2025,49(7):25-34, DOI: 10.7500/AEPS20240330001
摘要：为保护耐压耐流能力有限的电力电子器件，虚拟同步发电机（VSG）通常配置多种控制器限幅。在暂态过程中，这些限幅将不可避免地被触发。针对含电流和频率限幅的多台VSG嵌入式电力系统，分析了暂态同步稳定性并提出一种保证系统稳定的控制方法。首先，建立了含电流限幅的多VSG系统的动态模型，构造了暂态能量函数，并利用最近不稳定平衡点法得到了保证未触发限幅系统稳定的最大能量
-
2025,49(7):35-45, DOI: 10.7500/AEPS20240513004
摘要：双馈风电机组在不平衡电网下运行时，系统存在正、负序通路，而随着电网强度减弱，机网耦合加剧，不平衡定子电压的扰动将影响系统正常运行。为研究弱电网下双馈风电机组不平衡运行以及稳定机理，首先，构建了构网型双馈风电机组小信号状态空间模型，基于系统模型对正、负序转子电流控制进行稳定性及不平衡度分析。然后，提出基于自适应虚拟阻抗的优化控制策略，以实现弱电网下对不平衡定子电压、电流的协同补偿，并通过理论分析证明了所提策略有效提高了不平衡弱电网下双馈风电机组的稳定性。最后，通过硬件在环实验平台验证了所提优化策略的有效性。
-
2025,49(7):46-56, DOI: 10.7500/AEPS20240401001
摘要：风电汇集送端电网与主网电气距离较远，缺乏同步电源支撑，呈显著弱电网特征，容易出现电压振荡现象，威胁电网安全稳定运行，其动态过程与演化机理亟待研究。文中首先通过稳态潮流计算分析了风电机组反复低电压穿越引发电压振荡的条件；然后，基于切换系统理论，考虑风电机组外部连接阻抗以及内部控制动态，建立了风电机组网侧变流器的切换系统模型；接着，代入相关参数分析了风电机组反复低电压穿越期间机端电流、电压和功率的动态演化过程，揭示了电压振荡机理；最后，通过仿真复现了风电机组并网点电压振荡现象，验证了理论分析结果的正确性，并进一步探究了影响电压振荡特征的主要因素。
-
2025,49(7):57-67, DOI: 10.7500/AEPS20230914006
摘要：电力电子化系统在受扰后发生振荡的动态过程中，设备在端口不平衡功率驱动下调节其输出的内电势幅值、频率，进而改变网络交变电压、电流，各交变电气量均以其幅值和频率被调制的形式演化。该交流信号形成和演化的幅频调制过程导致其振荡特征发生了深刻变化。因此，基于交流信号形成演化的幅频调制机制明确了系统小扰动动态过程初期交流信号的振荡特征，并提出相应信号特征的提取方法。首先，基于系统基本运行原理，介绍了系统动态过程中交流信号的幅频调制机制，明确决定交流信号在振荡过程初期演化行为的幅频调制特征；然后，提出了提取该交流信号幅频调制特征的解调方法及其具体实现措施；最后，结合不同规模的仿真及实验，分析并验证了系统动态过程中交流信号幅频调制形成演化机制的合理性及所提解调方法的有效性。
-
2025,49(7):68-79, DOI: 10.7500/AEPS20231230001
摘要：跟网/构网型换流器接入电网时会对系统中频段稳定性产生不同的影响，为剖析二者在该频段下的差异,首先，采用谐波线性化方法建立跟网/构网型换流器小信号序阻抗模型，对比跟网/构网型换流器中频段的序阻抗特性。基于序阻抗模型详细分析了滤波电感、跟网型换流器电流内环和锁相环、构网型换流器有功阻尼系数和虚拟转动惯量系数对换流器中频段阻抗特性的影响,并利用阻抗灵敏度分析法得出中频段的主导因素。利用叠加定理探究交互阻抗对换流器联合阻抗特性的影响，推导出跟网/构网型换流器并网系统组成的三端口网络稳定性判据，总结系统参数及输出功率对二者联合阻抗的影响规律。此外，从联合阻抗的角度出发，进一步探究2种换流器的不同功率渗透率对系统稳定性的影响，构网型换流器的正电阻特性能够削弱由跟网型换流器控制环节引入的负阻尼特性，从而使跟网型换流器从负电阻及容性过渡到正电阻及感性，进而改善跟网控制下中频段振荡稳定性，对系统振荡起到良好的抑制作用。最后，利用电磁仿真软件验证了分析结果的正确性。
-
2025,49(7):80-90, DOI: 10.7500/AEPS20240301001
摘要：弱电网条件下,电力电子换流器的锁相环(PLL)与直流电压控制环之间的交互作用可能引发振荡问题。为了降低并网换流器引发的振荡风险，提出了一种控制参数安全域边界选定方法，通过研究控制带宽的相对制约关系,定量分析各控制参数对并网换流器主要控制环节之间及控制器与弱电网之间交互作用的影响规律。首先，从控制器带宽重叠区域的动态响应特性具有相似性的角度出发，建立了涵盖电网强度及各控制环节的直流电压外环闭环传递函数数学解析模型。然后，在该传递函数解析表达式的基础上，利用Nyqusit稳定判据和稳定裕度约束求解控制带宽比安全域边界。所得结果可用于指导弱电网条件下PLL和直流电压控制带宽的设计，并映射为各控制参数安全域。此外，控制参数安全域直观地反映了并网换流器的参数设置差异对系统稳定性的影响，由此指导控制参数的调节方向。最后，通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法的有效性及准确性。
-
2025,49(7):91-102, DOI: 10.7500/AEPS20240413002
摘要：大规模光伏集群通过多级交流输电线路组网并经柔性直流线路外送面临远距离输送、潮流频繁波动、缺乏常规同步电源支撑等挑战，无功电源配置成为确保系统稳定运行的关键之一。基于此，针对无同步电源支撑的大规模光伏集群送端系统，对多电压等级、大容量远距离交流输电系统中各级变电站的无功补偿优化配置问题进行了研究。根据无功规划中无功资源的全场景适应能力需求，提出包络式代表日场景集提取方法，并采用基于场景分解与组合的方法快速形成代表日无功优化补偿序列；为了提升系统在扰动后的动态调节能力，提出考虑换流站无功-电压控制裕度的多目标优化模型；针对新能源出力时序波动性所导致的静态无功补偿装置投切状态耦合问题，提出基于动态聚类平滑（DCS）的无功补偿分组配置方法。最后，通过中国西部某大规模光伏送端系统的实际算例验证表明，所提方法能够全面覆盖运行场景的无功-电压需求，在有效提升系统稳定性的同时显著降低计算复杂度，具有较好的通用性与高效性。
-
2025,49(7):103-114, DOI: 10.7500/AEPS20240512001
摘要：跟网、构网互联系统中各类设备交互作用明显，如何准确量化互联系统强度面临挑战。为此，首先从对偶视角探讨了跟网、构网系统闭环稳定性与开环网络灵敏度的匹配关系，并基于此引入了反映电流刚性的电网强度指标。然后，解析得到了与高维互联系统稳定性等价的低维跟网、构网特征子系统，并基于此提出了互联电力系统强度二维指标。该指标同时反映跟网、构网特征子系统的稳定裕度，从而实现了互联系统多频段小扰动稳定性的有效评估。结合该指标，得出了电力系统适度互联形态有利于同时降低跟网、构网失稳风险的推论。最后，仿真验证了所提方法的有效性及推论的正确性。
-
2025,49(7):115-125, DOI: 10.7500/AEPS20240515013
摘要：沙戈荒地区新能源基地的开发有力推动了电力系统低碳转型，但由于缺乏就地同步电源，这类基地呈现出低惯量、低短路比的特征。构网型场站与调相机的合理配置能使基地惯量、电压特性得到有效改善，但现有研究往往仅侧重两种特性之一。因此，文中提出了兼顾惯量、电压支撑的构网型场站与同步调相机协调配置策略。首先，分析构网型场站与同步调相机的支撑能力机理及其配置关系；其次，构建基于无功支撑系数的构网型场站改造优先级顺序，依据该顺序确定构网型场站初步配置方案，以满足系统惯量需求；然后，配置同步调相机以满足新能源多场站短路比约束，并计及调相机提供的惯量支撑对初步方案进行修正，实现对构网型场站和同步调相机支撑能力的最大化配置；最后，以中国西北某缺乏同步电源支撑的沙戈荒新能源基地为研究对象进行仿真，验证了所提策略的有效性。
-
2025,49(7):126-134, DOI: 10.7500/AEPS20240901001
摘要：针对沙戈荒地区大型新能源基地外送场景，提出了一种基于源网直储一体化的大规模新能源特高压直流送出方案。将大规模新能源基地分区，并通过多个低电压等级柔性直流通道汇集至特高压直流送端换流站，汇集通道的新能源侧配备具有构网型控制功能的储能装置，以平抑新能源功率波动并支撑新能源并网电压。特高压直流系统采用送端常规直流、受端柔性直流方式。从适用场景、运行特性、经济性能等方面分析所提方案的特点，并提出多电力电子换流器的协同控制策略。基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台对稳态、交直流暂态工况进行仿真，验证了所提方案的可行性。
-
2025,49(7):135-147, DOI: 10.7500/AEPS20240922001
摘要：新能源发电经直流送出是大规模新能源发电基地功率外送的主要方式，在线评估直流输电的输送能力是监控新能源发电基地运行安全性的关键技术。为此，考虑新能源发电在故障穿越过程中的切换控制特性，提出一种基于目标相关的堆叠降噪自动编码器的直流输送能力评估方法。首先，对新能源发电经直流送出系统简化模型的关系式进行求导分析，阐明新能源发电切换控制导致暂态过电压水平加剧、直流输送能力受到更严重制约的原因，建立直流输送能力计算的数学模型。然后，基于目标相关的堆叠降噪自动编码器，构建直流最大输送能力评估模型，并引入切换权重选择机制，根据控制模式序贯切换状态对应选择评估模型的权重向量，有效计及切换控制对直流输送能力的影响。最后，提出基于正交权值修正的评估模型增量更新方法，在之前样本特征空间的正交方向上更新模型权重，以减轻灾难性遗忘问题的不利影响。仿真结果表明，所提方法能够有效适应新能源发电的切换控制特性，实现直流最大输送能力的快速准确评估。
-
2025,49(7):148-157, DOI: 10.7500/AEPS20240407010
摘要：对于含大规模新能源的高压直流输电系统，换相失败故障可能引发送端暂态过电压问题，进而导致新能源连锁脱网。为确保换相失败故障下直流送端系统的安全稳定运行，提出一种响应驱动的暂态过电压评估及抑制策略。首先，建立融合压缩-激发(SE)模块和LeNet网络的过电压幅值预测模型，挖掘电网正常运行状态下的关键响应特征与过电压水平之间的映射关系。其次，分析调相机接入容量对送端交流母线电压的影响，结合过电压幅值预测结果，提出简化的调相机容量选取原则，初步确定调相机接入台数。最后，分析调相机在换相失败期间的动态无功特性，设计基于触发角响应的调相机励磁控制优化策略，以减弱其反调效应，进一步抑制暂态过电压。面向存在暂态过电压问题的直流外送系统，仿真结果验证了所提送端过电压评估方法的准确性及抑制策略的有效性。
-
2025,49(7):158-168, DOI: 10.7500/AEPS20231207002
摘要：地理区域位置的不同与区域网格功能属性的差别都在一定程度上造成了各网格内部电动汽车充电负荷的差异较大。针对目前电动汽车充电需求预测研究中未能充分考虑到电动汽车动态充电负荷分布差异性的不足，文中提出考虑地理区域差异性与用户行程多样性的数据驱动的电动私家车网格化充电需求预测方法。首先，对电动私家车用户出行轨迹与城市交通网络等类型数据进行数据挖掘并建立数学模型，获取电动私家车用户多段行程起讫点信息与用户出行基本规律。其次，基于地理信息系统平台将各类兴趣点（POI）经纬度坐标映射至地理网络中，将地理区域网格内结合用户日常出行目的的各类POI数量集分类处理，并采取自然分级法对所研究的地理区域实施精确的网格划分，功能区网格包含工作区、商业区、生活区、住宅区和混合区5种类别，建立多个时段下各功能区间的起讫点信息概率矩阵。结合得到的电动私家车在各网格内的分布结果，建立了基于蒙特卡洛法的电动汽车充电负荷预测模型，获取电动汽车在网格间转移的电量连续变化状况。基于中国苏州市实际电动汽车历史数据，以该市某区域为应用环境，完成各功能区域内的电动私家车充电需求预测仿真。仿真结果验证了区域网格划分的合理性及充电需求预测的准确性。
-
2025,49(7):169-178, DOI: 10.7500/AEPS20240828005
摘要：针对考虑风电不确定性氢-电综合能源系统最优潮流问题，提出了一种基于降维投影的最优潮流计算方法。首先，建立考虑风电不确定性的氢-电综合能源系统集中运行模型，并将其等价转化为确定性模型。然后，将该确定性模型分解为各子系统的子问题，利用降维投影法将各子问题的运行空间投影到较低维的空间中，每个子问题的投影运行空间重新构成了新的凸包。接着，通过求解重构凸包约束下的优化问题，可以得到氢-电综合能源系统最优成本下公有变量的值。再次，利用最优成本下公有变量的值求解各子问题，可以得到最优成本下各子系统的潮流。该方法在求解过程中隐藏了私有信息，并避免了迭代。最后，在6-6节点氢-电综合能源系统和40-118节点氢-电综合能源系统上对所提方法进行了测试，验证了所提方法的有效性、最优性、隐私保护性等优势。
-
2025,49(7):179-188, DOI: 10.7500/AEPS20240626009
摘要：新型电力系统相较于同步发电机主导的传统电力系统呈现出明显的低惯量、低阻尼等特征，给系统稳定运行带来了新的挑战。为保证系统维持较高的惯量水平，文中提出一种基于主从博弈的新型电力系统惯量需求优化调度策略。策略由领导者和追随者组成，其中，领导者框架解决调度经济成本最小化问题，追随者框架解决系统惯量配置最优问题。该模型考虑系统最小惯量需求，并配置额外惯量储备，以应对惯量不足的场景，同时确保额外补充惯量的经济收益和整体调度经济性最优。在评估系统惯量需求时，由于变流器接口资源所提供的惯量易受其多变工况影响，不利于系统最低惯量评估和系统惯量配置，为此提出虚拟惯量可靠性概念，根据不同运行工况给定虚拟惯量可靠性系数，以提高新能源发电厂惯量评估的准确性。算例结果表明，所提优化调度策略有助于提升系统运行时的频率稳定性并保证经济性。
-
2025,49(7):189-197, DOI: 10.7500/AEPS20231229002
摘要：近年来，由极端灾害引发的配电网上级电源停电事故屡次发生。配电网单纯在运行层面进行供电恢复策略的制定时，常会出现电源资源不足的问题，难以保证重要负荷的持续、可靠供电。针对上述问题，提出了基于光储优化配置的配电网供电恢复方法，以达到资源高效利用与负荷可靠保供的最优均衡。首先，采用Beta分布模型拟合光照强度分布，建立了计及时序特性的光伏出力模型。其次，构建了配电网光储选址定容和极端灾害下动态孤岛划分的双层供电恢复优化模型，其中，上层模型考虑了投资与运维成本、线路损耗和负荷失电成本，下层模型则以恢复的负荷量最大为目标函数，通过深度优先搜索算法实现孤岛初步分区，利用功率裕度和能量裕度指标对孤岛进行动态划分，进而实现极端灾害下负荷供电的最大恢复。最后，通过算例对比不同策略的恢复效果和成本，验证了所提方法的可行性与优越性。
-
2025,49(7):198-207, DOI: 10.7500/AEPS20240412005
摘要：随着新能源渗透率的不断提高，电网面临的电能质量扰动（PQD）问题变得更加复杂，基于一维PQD信号的传统分类方法难以同时提取并辨识周期性与趋势性扰动。针对此问题，提出了一种基于时序二维变换和多尺度Transformer的PQD分类方法。首先，利用时序二维变换将一维PQD时间序列转换为一组基于多个周期的二维张量，以实现在二维空间中深入挖掘PQD信号中所包含的特征信息。然后，通过多尺度Transformer编码器模块提取PQD信号的多尺度特征图，利用多尺度Transformer解码器模块对多尺度特征图进行拼接和特征融合，有效合并在不同尺度上提取的特征图。最后，通过全连接层和Softmax分类器完成PQD分类任务。为验证所提方法的有效性，建立了含24种PQD的数据集对模型进行测试，结果表明所提方法对PQD信号具有较高的分类准确率和噪声鲁棒性。
2025年第49卷第7期
>专辑：大规模新能源基地稳定运行与直流送出技术
>学术研究
出版专辑
虚拟专辑
- 观点
- 热点讨论
-
优先出版日期:2025-04-15 DOI: 10.7500/AEPS20240409003
摘要：IEEE算例已被广泛用于电力系统规划、运行等领域的仿真测试。然而，受限于数据隐私保护，研究人员难以获取实际电力系统发电与网架结构的公开数据集。为此，提出一种基于三代电网演化模型的新型输电网测试系统生成方法，构建反映实际电力系统特征的输电网测试算例。首先，建立基于N-1安全校核的输电网扩展规划模型。然后，针对电网不同发展阶段特征设置相应优化目标与约束条件，以模拟电网的演化历程。为提高模型求解效率，建立输电走廊待建线路的二进制表征方法，以减少模型0-1变量。最后，以某省电网为例，构建开源电力测试系统，并根据复杂网络的统计特性验证所构建算例的有效性。此外，将该算例应用于输电网结构优化中以验证算例的合理性。
-
优先出版日期:2025-02-27 DOI: 10.7500/AEPS20240523001
摘要：日志异常检测是监控配电主站系统运行并识别异常行为的关键技术之一。已有的基于深度学习的日志异常检测方法依赖于大量的带标注的训练数据，而在配电主站系统中缺少带标注训练数据,这会导致日志异常检测性能显著下降。针对上述问题，基于大语言模型的上下文推理特性，提出了一种无需训练的配电主站日志异常检测方案LogAdapt。设计演示示例筛选算法，针对不同在线日志，从少量带标注的本地日志中动态筛选出若干高质量的演示示例；结合任务描述和人类经验知识，自动构建出文本提示，以指导大语言模型完成配电主站日志异常检测任务。实验结果表明，所提方案相比现有方案性能更优，尤其在真实配电主站数据集上，性能提升60%以上，对提升配电主站安全具有很强的实用价值。
-
优先出版日期:2025-02-26 DOI: 10.7500/AEPS20241024004
摘要：城市电网外部受电比例高，极端事件导致的城市上级电网送电通道连通性故障可能引发大停电事故。在此极限场景下，通过微网群灵活自组态运行保供，可实现重要负荷极限生存。然而，微电网在突发功率缺额下暂态频率波动大，直接影响到自组态运行保供成败。首先，提出了微网群极限生存问题求解框架，并基于系统频率响应模型构建了考虑多源协同的微电网动态频率约束。其次，基于前向欧拉法将包含常微分方程、限幅环节等非线性约束的微电网频率响应模型差分离散化。根据故障后微网群频率暂态响应过程中的切机切负荷情况，考虑惯量等效约束、控制动作延迟约束以及动态切分约束构建了微网群极限生存模型。通过求解一个混合整数线性规划模型得到微网群紧急频率控制策略和切分状态，以协调多种调频资源并在保证频率安全的同时最小化切负荷量，该模型可利用成熟的商用求解器高效求解。最后，通过算例仿真分析，验证了所提微网群紧急频率控制策略的有效性和优越性。
-
优先出版日期:2024-12-30 DOI: 10.7500/AEPS20240519001
摘要：寒潮来临引发天气温度突发性骤降，此时负荷的用能增加、新能源的出力锐减以及系统备用和上级电网的供电能力不足，导致电网内部短时间内出现较大的电力缺额问题。随着负荷侧电动汽车基数的增加及灵活性资源需求响应能力的提升，调节负荷侧灵活性资源以弥补寒潮引起的电力缺额具备可行性。文中首先明确了资源的灵活性属性随场景的变化而变化，挖掘并构建了寒潮来临时电动汽车等灵活性资源模型；其次，考虑到灵活性资源中的电动汽车需要通过聚合来参与电网调度，构建了面向电动汽车连网时间不确定的电动汽车聚合方法；然后，基于寒潮来临时的灵活性资源、非民生类负荷和民生类负荷，提出了以社会损失最小为目标的寒潮天气电网滚动优化调度方法，得出电网中各资源在寒潮天气下的用电调整量；最后，通过算例验证所提方法能够有效应对寒潮来临时电网的电力缺额问题。
-
优先出版日期:2024-10-31 DOI: 10.7500/AEPS20240315002
摘要：判别中压配电线路故障是否由导线碰触树木引起，对于厘清森林火灾的成因、防治线路故障引发森林火灾具有重要意义。文中通过真型试验获取了各类高阻接地故障的零序电流，分析了高阻接地故障零序电流波形长时间尺度的变化特征。分析可知，导线碰树接地故障的零序电流有效值波形的波动性、单调性以及尖锐程度与其他高阻接地故障存在明显差异。设计了包含零序电流有效值曲线的标准差、离散系数、峭度、偏度在内的多特征融合参数组，构建了基于支持向量机的中压配电网导线碰树接地故障识别方法。结果表明，所提方法故障识别正确率达到了98%。
-
优先出版日期:2024-10-17 DOI: 10.7500/AEPS20231101004
摘要：现有电力系统暂态频率智能评估方法未充分考虑输入数据的时序特征。因此，文中提出一种基于暂态频率响应曲线智能预测的电力系统频率安全性评估方法。设计了一种多变量样本卷积交互网络，可充分挖掘电力系统量测数据的时序特征，从而提高电力系统暂态频率响应曲线的预测精度；基于所预测的频率响应曲线计算最大频率偏差、最大频率偏差发生时间和准稳态频率等关键指标，并综合评估系统的频率安全性。在频率稳定标准算例上进行仿真测试，结果表明所提方法与深度学习等经典方法相比，频率响应曲线预测和系统频率安全性评估精度均得到有效提升。
-
优先出版日期:2024-10-09 DOI: 10.7500/AEPS20240228008
摘要：交流线路零序电流保护最末一段均采用300 A定值， 存在无序跳闸风险。因此，文中提出了基于零序电抗线和非故障相极化的高阻接地距离继电器原理。继电器采用先选相、后测量的技术路线，选相元件将零序电抗线与非故障相极化方法相结合，构成多种组合判据，以分工完成选相。由于保护安装处零序电流与故障点零序电流存在相位差异，单相接地故障的故障相和相间接地故障的超前相的零序电抗线在故障点位于整定点附近时存在混叠区。区内近端、低阻单相接地故障时非故障相工作电压大幅变化，不利于区分混叠区的两类故障，故将选相元件分为低阻模块和高阻模块。低阻模块采用下偏的零序电抗线，用于识别近端、低阻故障；经低阻模块辅助后，高阻模块只需针对性处置故障点位于整定点附近的故障，可有效区分两类故障。选相完成后，通过非故障相极化的方法获得故障前工作电压，从而确定继电器的动作特性。高阻距离继电器的耐过渡电阻能力远超规程要求，提高了接地后备保护对高阻接地故障的选择性。
-
优先出版日期:2024-09-29 DOI: 10.7500/AEPS20240116008
摘要：高阻接地故障的准确、可靠检测是配电网故障处理的难点，正常的电容投切操作可对其产生干扰。针对这一问题，文中提出了一种基于零序李萨如曲线分析的高阻接地故障抗扰检测方法。首先，理论推导了高阻接地故障与电容投切扰动的零序电气量，二者在传统时频域特征角度无规律性差异，从而明确了干扰原因；进一步，将零序电流、电压波形重构为零序李萨如曲线，提出了基于数学形态学理论的李萨如曲线轨迹形状畸变复杂度量化指标，并结合零序李萨如曲线面积概率分布规律设计自适应启动判据，给出了噪声场景下高阻接地故障的抗扰检测算法；最后，利用配电网电磁暂态仿真算例和真型故障试验验证了所提方法的有效性和可靠性。
-
优先出版日期:2024-08-29 DOI: 10.7500/AEPS20240506007
摘要：可控换相换流阀是针对常规直流输电换流阀换相失败问题而提出的一种新型直流换流装备。2023年6月,采用全球首套可控换相换流阀的±500kV/1200MW葛洲坝至上海南桥高压直流输电系统改造工程(以下简称“葛南改造工程”)成功投运。阐述了可控换相换流阀技术需求与技术原理,并对技术经济性进行了分析。结合葛南改造工程系统输入条件,提出可控换相换流阀电气参数、结构设计方案,完成装备研制。提出型式试验方案与试验参数,并完成型式试验考核。针对可控换相换流阀技术特点,开展了低压加压、空载加压、人工短路等现场试验,保障了工程顺利投运。介绍了投运以来运行表现,结合现场录波具体分析了交流故障期间的换流阀动作时序的正确性。最后,对可控换相换流阀在特高压直流工程、省域交流联络线改造等场景下的应用前景和效果进行了展望分析,为后续可控换相换流阀的进一步推广应用提供参考。
-
优先出版日期:2024-04-28 DOI: 10.7500/AEPS20230914003
摘要：文中提出一种基于时空图注意力网络的区域级负荷超短期预测模型。首先，根据已有的区域级负荷进行元胞划分，构建考虑元胞相关性的图拓扑。其次，分别通过图注意力网络、一维卷积神经网络和门控循环单元，从空间、特征和时间维度提取有效特征，连接全连接层输出结果。最后，基于美国新英格兰地区的真实电力负荷数据进行仿真验证，并提取模型注意力权重，分析元胞之间的空间依赖性。结果表明，所提模型相比传统模型在不同预测步长上均具有更高的预测精度和稳定性，有效挖掘了区域级负荷的空间依赖性。
-
优先出版日期:2024-01-04 DOI: 10.7500/AEPS20230628010
摘要：随着电动汽车的规模化发展，研究如何有效考虑用户的出行行为机理并制定合理的充电站充电价格，对电力-交通网络的协同优化调度具有重大意义。针对此问题，提出了考虑用户出行成本预算的电力-交通耦合网络充电站定价策略。首先，建立考虑出行成本预算的交通用户均衡模型，将均衡状态通过变分不等式进行等效描述，从而对电动汽车出行需求和充电行为进行刻画。其次，构建考虑功率削减的配电网二阶锥优化模型，将充电站定价问题转化为含有变分不等式约束的优化问题，并根据问题设计交替迭代算法和外梯度算法进行求解。最后，通过算例对所提模型和方法的有效性进行验证，结果表明了考虑出行成本预算对耦合网络充电定价必要性。
-
优先出版日期:2023-09-12 DOI: 10.7500/AEPS20230425001
摘要：电动自行车(EB)违规入户充电行为具有时间随机性以及空间隐蔽性，存在较大安全隐患且难以有效管理。利用非侵入式监测系统具有实时自主执行和便捷易推广的特性，文中提出了基于小波检测和特征图谱决策的非侵入式 EB 充电实时监测系统。考虑 EB 负荷的物理结构和充电特性，从暂态和稳态两方面分析 EB 负荷的典型共性特征；预先构建具有强可分性和通用性的 EB 专有特征图谱实现 EB 稳态共性特征的一致性结构化表征；实际监测过程中，为了降低系统的算力需求和数据传输压力，基于小波变换精确定位具有高频分量的 EB 专有暂态现象完成类 EB 事件检测。最后，提取事件波形并通过图谱训练高效分类器进行负荷认定并实时上传。通过对实际用户进行监测，验证了监测系统的有效性，可以有效解决 EB 进楼入户充电的问题。
-
优先出版日期:2023-03-16 DOI: 10.7500/AEPS20220813001
摘要：随着电力系统向能源互联新生态逐渐迈进及网络层和物理层的深度耦合，网络攻击对电力系统的威胁不断提升。源身份欺骗攻击作为一种新型且复杂、强隐秘性的虚假数据注入攻击，可导致电网控制系统判断错误，引发系统瘫痪。针对这一问题，提出一种基于空间特征的电网同步量测虚假数据注入攻击检测方法。该方法通过变分模态分解和改进离散正交S变换提取同步量测装置不同位置的空间特征，实现在不损失量测数据空间特征的基础上，提取量测数据的身份认证信息；结合轻量型卷积神经网络评估量测数据遭受源身份攻击的可能性，加速检测响应速度。通过实际多点同步量测数据的检测结果，验证了该方法的有效性。
-
优先出版日期:2023-02-20 DOI: 10.7500/AEPS20220807002
摘要：风电功率预测对含风电的电力系统经济调度十分重要，针对点预测难以描述风电功率不确定性的问题，提出一种基于组合模态分解和深度学习的短期风电功率区间预测方法。首先，利用改进自适应噪声完备集合经验模态分解将原始风电功率序列分解为多个模态分量，并使用变分模态分解对其中的高频强非平稳分量再次分解。在此基础上，使用样本熵计算各分量复杂度并将它们重构为趋势分量、振荡分量和随机分量。然后，将3个分量分别输入经贝叶斯优化的双向长短期记忆神经网络建立各自的预测模型，得到3个分量的点预测值；并用混合核密度估计方法对振荡分量和随机分量预测结果的误差分布进行估计，再结合点预测值得到总体的区间预测结果。最后，通过实际算例分析表明，与其他模型相比该方法具有更高的预测精度。
-
优先出版日期:2022-09-27 DOI: 10.7500/AEPS20210323003
摘要：针对电力领域语料规模小、实体嵌套、实体缩写等特点，提出基于文本特征增强的实体识别方法。首先，通过预设词库和低粒度分词的方式，在合理利用中文单词蕴含的语义信息的同时，降低分词传递误差的影响。其次，设计词级双向门控循环单元学习中文单词构造特征，融合词性和词长特征后，与单词向量拼接成为单词增强向量。然后，基于双向门控循环单元-注意力-条件随机场完成实体识别模型的构建和训练。在此基础上，采用电力领域语料库进行验证，F1分数为87.02%，证实了电力命名实体识别效果。
-
优先出版日期:2022-08-18 DOI: 10.7500/AEPS20211203007
摘要：针对目前污染企业环保工况异常监测实施困难、识别误差大、结果易被篡改等问题，提出了一种基于电能质量监测数据的环保异常工况识别方法。区别于对每个设备安装分表进行用电监测的现有方案，使用企业设备公共用电入口处非侵入式负荷监测所得的多维电能质量数据进行工况分类模型训练，实现异常工况识别。首先，对表征生产情况的特征数据进行时序变点检测与聚类计算，实现企业生产工况的划分；然后，结合环保设备运行情况得到用于分类的环保工况类别；进而，采用Stacking集成学习模型对环保相关的工况场景进行分类学习；最后，利用所训练的分类模型识别出企业存在的环保异常工况。利用仿真测试数据与实际企业数据验证了所提方法的有效性。
-
优先出版日期:2022-05-26 DOI: 10.7500/AEPS20220126001
摘要：由于电缆单位长度电容为同电压等级架空线路的20倍以上，越来越多的海上风电经交流电缆并网使得送出系统自然谐振频率降低，增大了系统谐振风险。针对某海上风电场并网过程中出现的谐振过电压现象，分析了故障录波数据；基于送出系统阻抗模型进行机理分析，并通过电磁暂态仿真复现，验证了送出系统存在2倍频附近自然谐振频率为风电场合空载变压器、合空载线路操作引发谐振过电压的根本原因。结合工程实际，提出采用改变送出系统运行方式、优化静止无功发生器控制保护系统和增加接入负荷量的联合抑制措施。最后，通过仿真及现场试验验证了所提措施的有效性。
-
优先出版日期:2022-05-13 DOI: 10.7500/AEPS20211031001
摘要：为提高复杂配电系统供电可靠性计算的效率，提出一种基于Neo4j图数据库的可靠性计算方法。首先，通过图数据库以节点-边形式存储配电网拓扑结构。同时，利用Neo4j图数据库中边具有不同类型的特点来完成复杂配电系统中的馈线分级及负荷分块，构建基于图数据库的配电网图模型。其次，结合路径搜索进行配电网图模型的子图划分，基于各子图完成图模型的简化。最后，在最小路可靠性算法基础上结合Neo4j图数据库高效率的最短路径查询等功能实现了配电系统的供电可靠性分析。通过对比林顿测试系统及中国某10 kV实际配电网进行算法验证，验证了所提方法的有效性。
-
优先出版日期:2022-04-26 DOI: 10.7500/AEPS20210806005
摘要：柔性环网控制器取消联结变压器后在交流侧出现故障时无法阻止零序电压分量传输,从而增大了故障范围。文中采用经典电路分析和正负序分析算法,解释了零序电压分量的形成与传输的基本原理。提出了一种无联结变压器的柔性环网控制器拓扑，交流侧换流器都采用传统半桥子模块的模块化多电平换流器，而在正负极性母线上分别串联全桥子模块阀串。利用全桥子模块可输出正负电压的能力，抑制了直流侧电压波动，同时也阻止了故障范围扩大。通过MATLAB/Simulink软件对故障时零序电压被抑制的特性进行了仿真分析，仿真结果验证了理论分析的正确性和所提拓扑的有效性。
-
优先出版日期:2022-03-30 DOI: 10.7500/AEPS20210731001
摘要：针对窃电检测中用户用电数据类别不平衡、采用投票法作为结合策略的集成学习方法无法充分发挥多个不同学习器优势等问题，提出一种利用Stacking集成学习融合多异学习器的模型应用于窃电检测。首先,从影响电量计量的因素出发，根据常见的5种窃电方法模拟6种窃电行为模式；其次，采用合成少数类过采样技术(SMOTE)对不平衡的用电数据进行处理，并利用K折交叉验证法对平衡后的训练集进行划分以缓解因重复学习造成的过拟合；然后,使用评价指标和多样性度量优选模型的不同初级学习器和元学习器，构建融合不同学习器优势和差异的Stacking集成学习窃电检测模型；最后,算例对比分析结果表明所提窃电检测模型能有效解决用电数据类别不平衡，充分发挥不同学习器的优势，评价指标良好。
-
优先出版日期:2021-12-01 DOI: 10.7500/AEPS20210510001
摘要：对拓扑结构进行优化可提高电力系统运行灵活性，然而线路开断与变电站母线分裂等系统级的离散决策变量维度极高。该拓扑结构优化问题难以由传统混合整数优化方法求解。针对该问题，提出了一种结合异步优势Actor-Critic（A3C）深度强化学习与电力系统领域知识的运行优化方法，将在线优化的计算负担转移至离线智能体训练阶段。该方法通过同时考虑拓扑结构与发电出力调整的动作空间设计系统运行控制智能体，以最小化约束越限为训练奖励，通过强制约束校验缩减搜索空间并提高强化学习效率，从而实现电力系统运行拓扑结构优化的快速计算，提高电力系统运行的安全性。仿真测试验证了所提方法的有效性。
-
优先出版日期: DOI: 10.7500/AEPS20240112003
摘要：随着配电网规模的快速增长及分布式资源的高度渗透，配电网拓扑结构日益复杂，给配电网故障定位分析带来极大挑战。矩阵算法和智能优化算法应用于故障定位时需要根据变化的拓扑信息构造网络矩阵或建立寻优模型，极大增加了计算量和计算复杂度，数据处理和计算效率低下。为此，本文首先构建了配电网拓扑的图数据模型，通过图投影技术从全景电网图中抽取适配故障溯源任务场景的优化子图，在此基础上，采用Yen最短路径搜索算法，查找电源至异常节点的潜在故障路径，通过遍历线路节点判断电流越限信息确定故障源所在区段，解决了电网拓扑的精确表征和快速搜索问题，实现了面向大规模复杂配电网的故障源快速精准定位，在保证故障溯源准确性的基础上，极大提升了故障搜索效率。
-
优先出版日期: DOI: 10.7500/AEPS20240723005
摘要：配电网中电力电子器件的不断接入，导致系统谐波电流日益加大，传统变压器二次谐波制动的差动保护面临挑战；同时，单一特征辨识方法受分布式电源类型和合闸角影响，无法准确区分不同场景下的故障电流和励磁涌流。为了提高励磁涌流的辨识准确率，本文提出多角度时频分析方法，全面整合时域、频域和时频域特征，利用贝叶斯算法优化极度梯度上升(extreme gradient boosting, XGBoost)的分类参数，提高模型的泛化能力，实现不同容量、不同类型分布式电源接入下的故障电流与励磁涌流的准确辨识；采用shapley additive explanations(SHAP)值分析方法，揭示各特征值在辨识模型中的贡献度。通过PSCAD/EMTDC仿真数据以及现场实测数据对所提方法进行验证，在本文提供的数据样本内，多角度时频分析下的贝叶斯-XGBoost算法励磁涌流辨识准确率接近100%，优于文中所对比的几种常见分类算法。
-
优先出版日期: DOI: 10.7500/AEPS20240807002
摘要：新能源场站部署分布式调相机是提升电源侧全过程电压支撑能力的有效措施，然而调相机采用目前“无功外环+电压内环”级联策略接入场站AVC后制约其低频段电压源特性。本文首先阐述调相机接入AVC现存问题，提出了调相机全过程定电压需求，然后基于含分布式调相机的新能源场站拓扑结构解析了调相机无功电压折算系数以及无功分流影响因子关系式，提出了调相机“定电压+无功分流抑制”接入AVC新方案，在国内某主流厂家设备型号完成程序开发，并通过调相机励磁、场站AVC双控制器硬件在环仿真验证了方案的有效性。最终在某实际新能源场站完成工程化应用，现场运行结果表明，本方案实现了场站多类型无功设备稳态调节，有效降低场站并网点电压波动幅值的同时，充分发挥了调相机全过程电压源特性，保障了系统电压稳定裕度。
-
优先出版日期: DOI: 10.7500/AEPS20240904005
摘要：接地极线路故障信息微弱，隐蔽性强，检测定位非常困难。基于此，提出了一种基于宽频激励注入和短时矩阵束算法(STMPM)的接地极线路单端测距新算法。首先，以差模形式向接地极线路注入具有“振荡衰减特性”的高斯信号激励，既保证了注入激励不会通过中性母线窜入到直流系统侧，又最大程度的减少了信号在接地极线路传播过程中的波形畸变，提高了故障行波的检测效率。其次，采用滑动短时窗对故障行波进行奇异值(SVD)分解，根据分解得到的特征值的特征实现干扰信号和故障信号的识别，这样能够有效的放大微弱的故障信号，又抑制了干扰信号。最后，求取短窗内故障行波的衰减因子，构建衰减因子过零时刻与故障行波到达时刻的一一映射关系，并确定出故障距离。大量的仿真表明:该测距算法能够有效的检测到故障行波，且故障定位精度很高。
-
摘要：电能表作为低压配电网重要的数据源,其计量异常的治理事关电力交易的公平性。以电能表功率、电压冻结值及部分档案信息作为输入,设计了一种线损弱关联型计量异常识别模型。该模型的主体部分是用于推算计量异常指数的残差神经网络。针对输入信息不完备引起的精度退化,提出了神经网络变权值算法,即改变网络权值一经训练即为常数的传统,转而将其视为若干本征权值的叠加。利用无法直接作为网络输入的节点间关联状态,计算本征权值的叠加系数,显著提升了模型准确度。最后,将增广样本集用于训练和测试,对比验证了变权值残差神经网络识别模型的有效性,再将该模型试点应用于浙江某市电网高损台区治理,进一步检验了其在实际工况中的检测效果。
-
摘要：为应对大量分布式新能源接入带来的挑战，同步测量技术被引入配电网，为系统的安全稳定性分析提供了更多维度的数据。为进一步增强对配电网的态势感知，本文提出了一种同步测量数据驱动的配电网扰动源分类方法。首先，提出了一种基于Granger因果分析理论的扰动源快速辨识方法，分辨扰动是否源自输电网侧还是配电网侧。进一步，提出了一种基于核支持向量机的算法误判扰动辨识方法，识别瞬时估计算法的错误引起扰动误判。最终完成对实时配电网扰动数据的快速分类与提取。基于IEEE123仿真数据与现场同步测量数据，本文对所提方法的有效性进行了测试与验证。
