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    2026年第54卷第06期
      理论分析
    • 郑 涛,马 慧,沈文韬,王瑜璇,马通芳

      2026,54(06):1-10 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251009

      Abstract:

      电力电子设备以及分布式电源(distributed generation, DG)在配电网中的渗透率逐渐提高,现有故障恢复方案未能充分利用智能软开关(soft open point, SOP)的短时过载能力以及DG的爬坡支撑作用,资源利用不充分。提出一种考虑SOP短时过载能力和DG爬坡特性的有源配电网多时段故障恢复方法。首先,介绍SOP的基本原理,构建考虑SOP短时过载能力的数学模型。然后,分析DG爬坡支撑特性,给出DG故障恢复中的数学模型,建立含SOP的有源配电网多时段故障恢复数学模型。并且明确了SOP与DG的动态协同过程,提出多时段故障恢复流程。最后,在IEEE33节点配电系统上开展仿真分析,结果表明所提方法能够显著提升配电网故障恢复的能力,验证了该方法的有效性。

    • 余思杪,许玉格,樊淼嘉,刘俊峰,曾 君

      2026,54(06):11-21 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250608

      Abstract:

      光伏系统运行数据受设备故障、通信中断等客观因素影响,普遍存在数据缺失问题,导致数据质量下降。有效的数据修复是实现高精度光伏功率预测和电站运行优化的重要基础。传统数据修复方法难以有效处理分布式光伏数据的复杂时空相关性,且对气象数据缺失等特殊场景的适应性不足,导致修复精度有限。为此,提出了一种时空卷积-注意力插补网络(spatial-attention temporal-convolution network, SATCN),使用一维卷积神经网络学习数据的时间依赖,借鉴Transformer的自注意力机制构建空间注意力网络作为空间聚合器,利用少量可观测数据,充分挖掘数据的时空依赖性,实现对多分布式光伏集群数据的高质量修复。同时采用联合优化训练方法,考虑观测值重建任务和人为缺失插补任务,避免模型只关注可观测数据而忽略了缺失插补。实验结果表明,所提方法在不同缺失率下均具有良好的插补性能,能够在无监督的情况下实现对缺失数据的高精度修复。

    • 高纪阳,周 玮,齐 缘,伍思宇,陈 波,王钟辉

      2026,54(06):22-33 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250586

      Abstract:

      为解决点对点(peer-to-peer, P2P)能源交易模式下配电网运营成本回收问题,确保产消者参与市场交易的公平性,基于二次连续双向拍卖(continuous double auction, CDA)机制开展动态过网费分摊对多产消者P2P能量交易的影响研究。将动态过网费分为基础使用费和与网络拓扑结构相关的费用。提出基于电压偏移调整费、网损费用以及特许经营权损失费的基础使用费量化模型,同时利用电气距离矩阵构建网络拓扑成本评估模型,以确定输电费用中与电网结构相关的部分。计及动态过网费提出增强零信息报价改进策略,并采用模型预测控制报量策略,以实现电能交易的高效匹配。通过改进的11节点配电网算例进行仿真分析,结果表明:加入过网费可提升产消者交易量,同时也满足了电网回收投资成本的需要。

    • 张 鹏,张 敏,黄 伟,阮 璇,龚新勇,杨鹏杰,杨 博

      2026,54(06):34-44 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250681

      Abstract:

      电流互感器Jiles-Atherton模型磁滞参数的精准识别对电力系统测量与保护至关重要,但实际中测量噪声、数据采集不充分等问题会降低参数识别精度。为此,提出一种基于贝叶斯神经网络(Bayesian neural network, BNN)与H5N1优化算法的电流互感器J-A模型磁滞参数识别策略。BNN用于数据预处理,包括数据去噪与预测,以此提升数据质量。H5N1优化算法则用于J-A模型磁滞参数的识别。同时,选取其他多种元启发式算法进行对比验证。仿真结果表明,基于BNN的数据预处理结合H5N1优化算法,相较于未进行数据预处理的情况,能显著提高磁滞参数识别的精度与稳定性,为电流互感器J-A模型参数识别提供了更高效准确的方法。例如,在去噪数据下,准确率提高了22.90%,误差为1.2386;在预测数据下,准确性提高了89.33%,误差为0.7267。

    • 应用研究
    • 梁 备,马文忠,王玉生,孟令彤,宋曙光,郑绍通

      2026,54(06):45-57 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250860

      Abstract:

      传统有限集模型预测控制易于实现多目标控制,被广泛应用于模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)等复杂的非线性系统,但在参数失配和传感器噪声工况下性能恶化。基于此,提出一种基于卡尔曼滤波-准谐振扩张状态观测器(Kalman filtering-quasi-resonant extended state observer, KF-QRESO)的MMC无模型预测控制策略,以提高系统在参数失配和采样干扰下的鲁棒性。首先,分析参数失配下的MMC离散数学模型,构建KF-QRESO复合观测器,其中KF用于过滤采样噪声,QRESO准确估计周期交流状态量并补偿至KF状态方程中。然后,复合观测器能够降低控制系统对参数的依赖,实现对系统状态量的精确估计。同时,研究观测器对周期信号的跟踪能力及其稳定性。其次,将复合观测器与无模型预测控制结合,提升了系统在参数失配及采样噪声工况下的性能。最后,搭建MATLAB/Simulink仿真和样机实验系统,验证所提方法的有效性和正确性。

    • 刘 伟,梁悦帅

      2026,54(06):58-70 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250588

      Abstract:

      随着电力系统规模不断扩大和新能源接入比例增加,电网结构日趋复杂。局部节点故障易引发电网连锁失效,对系统安全构成严重威胁。因此,预先识别电网中的脆弱性节点并加以保护对保障电网的安全运行至关重要。为实现脆弱性节点的高效辨识,提出一种改进融合图卷积网络与Transformer架构(graph convolutional network- Transformer, GCN-Transformer)的脆弱性节点辨识方法。首先,结合复杂网络理论和改进信息熵-K壳算法构建节点脆弱性评价指标集。其次,引入基于Chebyshev多项式的Kolmogorov-Arnold网络(Chebyshev Kolmogorov-Arnold network, Cheb-KAN)作为图卷积网络(graph convolutional networks, GCN)的前置支路特征提取模块,优化GCN的节点特征提取在不同支路间的传播效果。同时,将改进GCN提取的特征输入至融合了多模态交叉注意力机制(multimodal cross-attention mechanism, MCA)的Transformer中,用以捕获不同模态特征间的全局关联关系,构建面向脆弱节点辨识的深度学习模型。然后,基于IEEE39节点构建多种工况运行场景,建立模型训练的原始数据集。最后,在原始数据集上对所提模型进行训练与评估。结果表明,该方法在脆弱节点辨识准确率方面显著优于传统图网络模型,具备良好的可行性及其在电网实际场景中的工程应用潜力。

    • 孙天誉,陈超波,代佳伟,张彬彬,高 嵩

      2026,54(06):71-82 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250760

      Abstract:

      针对目前逆变器开路故障诊断方法中阈值主观设定、特征信号与故障信息匹配困难的问题,提出融合模型驱动与信号分析的逆变器开路故障诊断方法。首先,构建一阶微分跟踪器,并采用小波分析法对逆变器输出三相电压进行噪声滤除与扰动解耦。滤除噪声扰动后的三相电压与基于广义状态空间平均法的三相电压标称值相减获得残差。其次,引入基于短时傅里叶变换的电压残差评价函数,计算电压时频特征与报警阈值,通过比较实现故障诊断。同时,推导并总结电压残差离散傅里叶系数的代数与极性特征关系,辨识具体故障功率开关器件。最后,根据一系列仿真实验与硬件在环实验平台结果,验证所提方法的实时响应能力与诊断精准性。

    • 林浩然,孔维娜,褚福亮,袁 通,杨明耀,高厚磊

      2026,54(06):83-93 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250655

      Abstract:

      为应对分布式电源接入带来的保护问题,电流差动保护已开始应用于有源配电网。在配电网馈线区段中,常有T接变压器或感应电动机类型的负荷分支,其产生的非故障暂态电流可能导致电流差动保护误动。针对该问题,分析了T接暂态电流可能引起差动保护误动的多个场景。在此基础上,结合暂态电流波形特点,提出了一种基于差动电流正序分量衰减特征的闭锁方案。该方案采用傅里叶算法提取电流基波幅值,通过正序电流幅值衰减率区分故障差流和非故障暂态差流。仿真结果和现场数据验证表明,所提方案能够在不降低差动保护灵敏度的前提下,有效规避T接变压器或感应电机引起的保护误动风险。

    • 王 义,罗胜耀,唐 靓,李忠文,张世达

      2026,54(06):94-103 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250872

      Abstract:

      针对直流微电网中虚假数据注入攻击(false data injection attack, FDIA)隐蔽性强、难以精准检测的问题,提出一种基于深度时空特征学习的FDIA检测方法。首先,构建并行双分支检测模型。一支引入Transformer模块,利用自注意力机制提取全局信息与跨节点特征;另一支引入门控循环单元(gated recurrent unit, GRU),捕捉量测数据中的时间依赖性与动态演化模式。其次,通过特征尺度对齐与自适应加权实现空间与时间表征的特征级融合,并配合归一化与残差抑制冗余与噪声。然后,将融合后的特征输入神经网络分类器,实现对多类型攻击的一体化检测。最后,在典型直流微电网场景下构建多类型攻击数据集并开展对比实验。结果表明,该方法各项指标整体优于对比模型,且表现出较强的鲁棒性与泛化能力。

    • 王延峰,赵家学,曹育晗,孙军伟

      2026,54(06):104-113 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250768

      Abstract:

      针对微电网集群在复杂约束下发电成本偏高和经济效益不足的问题,提出一种基于双种群金豺优化(dual population golden jackal optimization, DGJO)算法的微电网集群优化调度模型。首先,以综合成本最小化为目标,构建涵盖运行、储能、电力交易及环境等多项成本的微电网集群优化调度模型。其次,提出DGJO算法,利用莱维飞行实现自适应收敛,以双种群策略平衡探索与开发,引入哈里斯鹰围攻和缓存猎取算子提升寻优精度。然后,采用DGJO对时间卷积网络(temporal convolutional network, TCN)和双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit, BiGRU)的超参数进行优化,提升收敛速度和模型的泛化能力。最后算例结果表明,所提模型在复杂约束与扰动情景下有较好的鲁棒性,并有效降低了系统的综合成本。

    • 邵雪松,李 波,杨世海,贺 兴

      2026,54(06):114-123 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250929

      Abstract:

      针对新型电力系统多物理域深度耦合带来的仿真建模壁垒与数据交互鸿沟问题,提出一种面向多网耦合系统的“图层-锚点”孪生建模与推演框架。首先,构建“图层”以封装单一物理域的拓扑结构与物理定律,利用“锚点”显式定义跨域耦合实体的约束方程与交互逻辑,在底层数据结构上实现异构模型的统一描述。其次,设计集成优化求解与序贯求解的双模式协同计算引擎,并引入全局统一时序管理机制,以保障跨域数据在多时间尺度下的精确同步与一致性。最后,基于PJM5节点电网与高保真合成气象场构建联合仿真场景,开展周尺度经济调度与连续潮流推演验证。结果表明:该框架能够有效处理能量流与价值流的深度耦合,实现系统全局最优运行及气象驱动下的状态精准动态推演,解决了异构系统语义互通难题,验证了其在复杂耦合系统数字孪生建模中的有效性。

    • 徐 爽,严道波,方仍存,崔世常,方家琨,艾小猛,文劲宇

      2026,54(06):124-133 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250846

      Abstract:

      多能源微网协同互联可提升系统灵活性与供能可靠性。针对多能源微网集群合作运行中的多能互补和效益分配问题,提出一种基于稳定大联盟的交互式多能源微网集群协同运行策略。首先,建立单个多能源微网的设备模型和基于效用成本的电-热需求响应模型。其次,提出一种基于合作博弈的交互式多能源微网集群协同运行模型,并证明了所提模型满足超可加性和平衡性,该性质表明互联的多能源微网会形成一个稳定的大联盟以协调多能互补行为。然后,采用了基于核仁的效益分配方案来事后分配合作产生的总效益。最后,设计了一种嵌套式原对偶算法精确求解核仁,相较于传统核仁精确求解算法,所提算法将求解过程迭代次数从2N降低到不超过多能源微网数量N。算例分析结果表明,所提策略能有效促进微网间能源互补利用,提升各微网效益水平,基于核仁的效益分配方案公平合理,嵌套式原对偶算法能有效降低核仁分配方案的计算复杂度。

    • 王小龙,蔡昊天,张浩博,彭庆炯,彭显刚,赵卓立

      2026,54(06):134-147 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250805

      Abstract:

      传统数据修复方法因忽略外部时空关联信息导致台区负荷修复精度受限。提出一种融合参考值与改进生成对抗网络的台区负荷数据修复方法。首先,提出一种参考值构建方法,将外部信息与负荷自身时空关联融合,生成逼近真实数据分布的修复起点。其次,在生成对抗网络结构中设计动态位置编码替代随机噪声,获取缺失数据上下文信息。接着嵌入混合残差空洞卷积及通道注意力机制,以增强模型负荷波动特征提取能力。再将多尺度结构相似性损失引入原始损失函数以优化训练效果。最后,基于实测数据验证,所提方法相较于传统数据修复方法修复精度提高约40%。

    • 工程应用
    • 游 力,熊亮雳,李震宇,熊昊哲,张 兴,韩思成

      2026,54(06):148-159 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250891

      Abstract:

      随着构网型储能的广泛应用,各级电网独立运行的场景日益增多,由于独立电网电压参数与大电网存在差异,须进行同期控制,以避免冲击电流导致的保护动作。提出了一种基于构网型储能的独立电网同期并网方法,通过单锁相环(phase-lock loop, PLL)锁相与有功闭环控制,实现独立电网电压相位精确跟踪,并在储能协调控制装置中实时生成有功、无功指令进行调节。并以国网湖北新港50 MW/100 MWh储能电站为例,对其进行了同期功能改造、算法部署及调试,并成功实施了含源网荷储的110 kV独立电网的同期并网。结果表明,并网时刻角差小于1°,频差小于0.005 Hz,压差小于0.5%。该方法具有改造成本低、安全可靠、应用范围广等优势,可为黑启动、故障恢复、微电网灵活组网等场景提供参考,具备良好的推广价值。

    • 杨建明,赵伟杰,黄剑湘,杨慧霞,江 一,李海波,李凌飞,耿要强

      2026,54(06):160-168 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250849

      Abstract:

      直流线路电压突变量保护通过直流线路电流的极性识别换流站内极母线接地故障和直流线路接地故障。这种方法能有效地检测直流输电线路直接接地的故障,但是在检测同极性雷击导致线路绝缘击穿的接地故障时存在可靠性不足的问题。为解决这个问题,深度研究了同极性雷击故障和接地故障时的变化量功率方向。然后,指出了故障直流线路的变化量功率方向在同极性雷击导致线路绝缘击穿的过程中始终保持不变。并利用变化量功率方向具有很高的抗雷击干扰能力的特性,提出了新的特高压直流输电线路电压突变量保护。最后,基于实时数字仿真系统构建了特高压三端柔性直流输电模型。仿真结果验证了所提直流线路电压突变量保护的可行性。

    • 谭 乾,王 峰,王丽伟,付元欢,刘 玮,卢 颖,许家焰

      2026,54(06):169-179 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250922

      Abstract:

      传统继电保护检修需人员进站并停电后借助测试仪工作,耗费大量成本。为改变这种现状,提出一种在线实施的新一代继电保护远程验证技术。首先,基于南网成熟的主子站架构体系,从通信和功能两个维度构建了一套安全可靠的技术架构。其次,在主站创建或选取典型故障录波库中的录波文件,经智能录波器远程下发至保护装置,实现电气量的注入。进而,保护装置采取钩子隔离机制回放录波数据,触发模拟保护动作逻辑,智能保护还开展虚回路在线模拟测试。最后,智能录波器收集相关信息并生成验证报告上送主站,完成保护动作行为的闭环测试。应用结果表明,所开发产品能够安全高效地执行远程验证,有助于运维工作的降本增效。

    • 艾红杰,黄金海,靳红杰,王祺元,连耀盛,李志阳,秦家林

      2026,54(06):180-187 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250735

      Abstract:

      换流器在运行过程中,其所消耗的无功功率主要由交流滤波器和并联电容器提供。调相机作为直流换流站配套无功补偿设备的一种,主要承担对换流站的动态无功支撑功能。然而,目前调相机基本处于独立运行状态,未参与换流站稳态无功控制,导致在稳态运行过程中换流站无功功率均由配套的交流滤波器(包含并联电容器)提供。为此,提出一种调相机参与特高压直流换流站稳态无功控制策略,明确了调相机参与换流站无功控制的约束条件、二者之间的连接方式和交互数据,详细阐述了控制策略。通过仿真试验验证了所提策略的有效性。结果表明,该策略能够动态减少系统交换无功,实现系统无功平衡,同时能够减少滤波器投切次数,延长交流滤波器使用寿命。最后,对当前控制策略的进一步优化方向提出了建议。

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    • 张程, 江炜龙, 罗玉锦

      Abstract:

      共享储能是能源改革的关键技术,多个园区数据中心微网与共享储能联盟可以实现各主体之间的能量互补和资源联动,提高系统经济效益。为此提出了一种考虑风光不确定的两阶段鲁棒多微网与共享储能合作博弈模型。首先各微网及共享储能之间形成联盟构建电能交易优化运行模型。接着,将风光出力的不确定信息以箱型不确定集的形式表示,建立两阶段鲁棒模型,并运用纳什理论构建多微网-共享储能多主体合作博弈模型,并且等效转换为联盟合作成本最小化子问题和各主体交易谈判子问题,通过交替方向乘子法对上述两个子问题进行分布式求解。最后,仿真结果表明该方法能有效降低运行成本,并通过分析得到不同鲁棒参数下数据中心用户的最优补偿价格。

      • 1
    • 蔡梓文, 赵云, 陆煜锌, 顾莲墙, 陈康, 高云鹏

      Abstract:

      针对当前窃电检测仅使用单一用电负荷难以捕捉复杂窃电特征,导致窃电检测发生误判,存在误检率高和准确率低下等问题,本文提出一种融合用电负荷、环境温度、时间以及对应台区相位线损的新型窃电检测方法。本文首先构建多维度特征提取变分自编码器(Variational Autoencoder for Multi-dimensional Feature extraction,MF-VAE)提取用户用电行为的多维度特征,然后基于注意力时序卷积网络(Temporal Convolutional Network -Attention,TCN- Attention)建立判别模型,再通过膨胀卷积和因果卷积获取多维度窃电行为特征的时序关系,并引入卷积注意力模块分配各维度特征的注意力权重,以提高模型的表现和泛化能力,最后采用Softmax分类器准确完成多源数据中潜在窃电行为的判别。实验结果表明,本文所提出的方法所提取的窃电行为特征更加丰富和多元化,有效降低窃电检测误检率并提高窃电行为判别准确率。

      • 1
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