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    2026年第54卷第10期
      理论分析
    • 齐郑,王明睿,郑乐

      2026,54(10):1-12 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251211

      Abstract:

      全功率抽水蓄能机组是未来抽水蓄能机组发展的主要方向之一,但是全功率抽水蓄能机组无法向系统提供惯量支撑。传统虚拟惯量控制存在弱阻尼、频率过渡不平滑、无法有效消除稳态频差等问题。为提高系统的惯量裕度和频率安全,提出了一种全功率抽水蓄能机组改进的虚拟惯量控制策略。该策略通过引入 Lead 模块改善传统控制中的负阻尼,通过平滑因子代替传统控制中的死区模块使得频率过渡更平滑,并通过 Anti-Windup 积分模块配合 Washout 滤波器改善传统控制存在稳态频差的问题。同时研究了控制策略基础参数的整定方法,并基于设计实验 (design of experiments, DOE) 下的 ParEGO 多目标优化算法对比例积分微分 (proportional-integral-derivative, PID) 参数进行优化。最后,通过对含有全功率抽水蓄能机组的系统进行仿真分析,结果表明所提控制策略具有良好的频率支撑能力,有助于提高系统的频率稳定性。

    • 赵铁英,王浩然,黄志远,祁昱昂,田培建,杨浩然

      2026,54(10):13-23 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251248

      Abstract:

      针对电压跌落工况下构网型变流器 (grid-forming converter, GFC) 存在的过流及暂态稳定性不足的问题,提出了一种结合电流限制的暂态稳定性增强控制策略。首先,介绍了所研究的 GFC 结构,分析了过电流的成因及常规限流方法导致暂态失稳的机理。其次,引入自适应虚拟阻抗以限制故障发生及故障持续期间的过电流,并通过电网电压检测自适应调整参考功率,从而提高功角稳定性。此外,提出了一种基于控制器内部变量检测电网电压骤降幅度的方法,无需额外采样电网电压或测量线路阻抗。最后,通过仿真与实验结果的对比分析,验证了所提控制方法的正确性与有效性。

    • 杜珍峰,余娟,杨知方,何潜,罗玲

      2026,54(10):24-35 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251269

      Abstract:

      电网规模扩大及拓扑结构复杂化使原有继电保护配置选择性配合失效,进而引发系统性的失配后果,威胁电网安全。人工整定虽具备较强的泛化能力,但难以实现起始点的全局优化选取,且整定效率不足。现有优化方法虽提升了求解速度并缓解局部最优问题,但在高维复杂电网场景下仍可能面临局部收敛风险,且与工程约束的深度融合有待提升。为此,提出基于量子启发 - 自适应遗传算法 (quantum inspired-adaptive genetic algorithm, QI-AGA) 的继电保护起始点智能选取与整定方法。首先,构建基于稳态潮流与失配后果分析的保护配合关系重要度评估流程。其次,建立环网保护起始点选取与整定计算模型,以最小化失配重要度与保护调整数量为目标,提高整定结果的配合可靠性并减少调整量。然后,提出基于 QI-AGA 的求解方法,优化选取起始点并结合整定原则完成整定计算,提高智能整定效率和可信度。最后,基于多套 220 kV 实际电网配置进行算例分析,结果表明所提方法可有效选取起始点并提高整定效率。

    • 李跃,刘安茳,窦陈,李新皓,刘玉飞,曾世藩

      2026,54(10):36-46 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251246

      Abstract:

      配电线路覆冰时易引发断线、设备烧毁甚至倒塔等事故,严重威胁电网供电可靠性。为保障电力供应连续性并提升融冰效率,提出一种基于低压侧多级调压的融冰变压器,对其开展多物理场计算与分析研究。首先,阐述融冰变压器的工作原理及核心设计参数。其次,构建该变压器三维瞬态电磁场模型与三维流 - 固耦合模型。然后,计算分析变压器内部的磁场分布特性与损耗变化规律,对比常规供电模式和供电 - 融冰并行模式下的温升分布规律。最后,开展变压器温升试验验证。结果表明,模型计算值和试验值基本吻合,有效验证了计算方法的可靠性,为配电线路融冰技术的创新优化提供了新的思路与技术支撑。

    • 应用研究
    • 杨明,宋静文,刘子坤,肖笛

      2026,54(10):47-58 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251267

      Abstract:

      针对弱电网下锁相环与电网阻抗相互耦合而导致系统稳定性下降的问题,从优化锁相环控制结构的角度出发,提出一种具有频率自适应性的新型锁相环设计方法。首先,建立考虑锁相环影响的系统输出导纳模型,对传统锁相环 (phase-locked loop, PLL) 和解耦锁相环 (decoupled phase-locked loop, DPLL) 在弱电网下的稳定性与动态性能进行分析,可得传统 PLL 与 DPLL 在电网阻抗增大以及电网波动时均表现出稳定性下降与动态响应变差的特征。然后,在 DPLL 基础上引入惯性环节与外环频率跟踪单元,构建一种具有频率自适应的新型锁相环 (new phase-locked loop, NPLL) 结构,通过增强系统阻尼与实时频率追踪能力来优化控制性能。最后,仿真与实验结果表明,所提方案不仅显著拓宽了电网阻抗的适应范围,而且在电网波动的工况下表现出优于传统 PLL 与 DPLL 的频率跟踪能力与动态响应,有效提升了系统的鲁棒性与并网电能质量。

    • 杨森,田桂珍,刘广忱,孙冷

      2026,54(10):59-70 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251342

      Abstract:

      为了提升储能虚拟同步发电机 (virtual synchronous generator, VSG) 控制的频率支撑性能,提出了基于适应性矩估计算法的径向基函数 (adaptive moment estimation-radial basis function, Adam-RBF) 神经网络的储能 VSG 多参数协同自适应控制策略。首先,建立风 - 储 - 火联合系统的调频响应模型,推导计及火电和储能 VSG 控制的频率传递函数,定量分析 VSG 的转动惯量、阻尼系数和调频系数对一次调频性能的影响。然后,研究储能 VSG 多参数协调控制策略。该控制策略利用 RBF 神经网络算法来拟合转动惯量、阻尼系数以及调频系数三者之间的非线性关系。同时引入 Adam 算法,显著加快了系统一次调频的恢复速度,减少了权值的迭代次数,降低了对初始参数的依赖性。最后,通过仿真和实验结果验证了所提控制策略能够减小系统频率波动,使系统频率更快达到稳定状态。

    • 李融熹,于之虹,王梓淦,解梅,韦笑

      2026,54(10):71-81 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251250

      Abstract:

      针对现有数据驱动暂态稳定评估方法中高维样本可分性差、内在关联不清晰的问题,提出一种半监督指导的两阶段降维可视化方法。首先,采用基于双指标置信度和层次聚类引导的伪标签生成方法,对无标签样本进行高置信度筛选。然后,结合半监督修正 t 分布式随机邻居嵌入 (t-distributed stochastic neighbor embedding, t-SNE) 的距离度量,在有效分离不同类别样本的同时,最大程度保留数据的内部结构。最后,利用成对控制流形近似投影 (pairwise controlled manifold approximation projection, PaCMAP) 将高维数据映射至二维可视化空间。该方法可将电网运行状态及其稳定性的高维样本投影到二维空间;对未知状态数据,能基于已知运行点分布快速确定其位置与状态。在万节点标准算例和某实际电网上的验证结果表明了该方法的有效性。

    • 冯琛,蓝云凤,齐殿新,泥龙,郑惠中,温晓

      2026,54(10):82-92 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251394

      Abstract:

      为解决矿用电缆因长度短、多级联辐射等因素带来的故障定位难题,提出了一种基于偏离度引导全局搜索规则的煤矿电网线路故障区段定位方法。首先利用电网拓扑建立开关函数和偏离度数学模型,用以描述矿用电缆区段故障状态。然后,通过引入自适应蚁群算法来获取可疑路径,降低了解空间的维度,提高了故障区段定位的效率,最终由偏离度搜索规则实现煤矿电网线路故障区段定位。最后,对煤矿典型双电源供电网络等拓扑结构进行仿真算例测试。仿真实验表明,单电源或者双电源辐射网络在发生单点或多点故障时,均可实现煤矿电网线路故障区段准确定位。进一步将所提区段定位方法与粒子群算法、遗传算法、传统的蚁群算法、改进的蚁群算法和免疫二进制粒子群算法在准确性方面进行了比较,相比于其他 5 种算法,所提方法正确率最高,具有最高的稳定性。

    • 饶逸洲,刘兴杰,梁英,薄天利,赵涛

      2026,54(10):93-102 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251293

      Abstract:

      针对偏远地区未部署在线监测系统、仅依赖邻近气象站数据导致覆冰预测精度不足的问题,从覆冰增长具有累积特性出发,结合覆冰预测数据高维度、强非线性等特点,提出一种基于 mRMR-GSWOA-XGBoost 的输电线路覆冰等级预测方法。首先,构建融合气象数据、地理数据、线路特征和覆冰厚度的多源数据特征集,通过归一化和标签化处理,实现多源信息有机耦合。利用最小冗余最大相关性 (minimum redundancy maximum relevance, mRMR) 筛选能够显著表征覆冰影响因子的特征,以提升模型的泛化能力和抗过拟合能力。然后,通过改进鲸鱼优化算法 (global search whale optimization algorithm, GSWOA) 对极限梯度提升树 (extreme gradient boosting, XGBoost) 模型超参数进行优化,增强模型强非线性建模能力。最终建立多分类模型,实现未来 12 h 覆冰等级预测。结果表明,该方法识别覆冰等级的平均准确率和最大准确率分别达到 90.7% 和 90.47%,验证了模型在覆冰等级预测中的准确性和可靠性,为未部署在线监测系统的输电线路覆冰预测提供参考与建模思路。

    • 李江,仝昊,张子硕

      2026,54(10):103-114 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251084

      Abstract:

      针对双结算机制下储能电站参与现货市场竞价时难以统筹日前计划与实时偏差电量结算,且双层模型因跨市场双线性项导致求解效率偏低的问题,提出一种基于自适应 McCormick 方法的储能参与现货市场竞价策略。首先,构建包含日前、实时市场出清及偏差电量结算的双层竞价模型,并在上层引入基于条件风险价值 (conditional value-at-risk, CvaR) 的收益风险权衡机制。然后,针对卡鲁什 - 库恩 - 塔克 (Karush-Kuhn-Tucker, KKT) 条件将双层模型单层化后跨日前、实时的双线性耦合项难以通过强对偶等价消除的问题,提出自适应分段 McCormick 线性化方法,通过动态松弛区间收缩与松弛区间回溯机制将原问题转化为可高效求解的混合整数线性规划。最后,在改进 IEEE39 节点系统上开展算例验证,结果表明所提策略在提升储能收益的同时兼顾求解效率与收敛稳定性。

    • 杨旭东,尹继娇,刘志坚,虞忠明,韩一瑞,汤奕,武少聪

      2026,54(10):115-126 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260061

      Abstract:

      构建高海拔施工园区综合能源系统能够提高施工用能效率,但园区内部特有的稀氧环境与强风光波动条件,为其低碳高效运行带来了挑战。为此,提出一种考虑风光出力与氧负荷多重不确定性的高海拔施工园区综合能源系统低碳经济鲁棒优化调度方法。首先,构建考虑风光出力和氧负荷不确定性的低碳鲁棒调度模型,以降低系统源荷不确定性影响。其次,引入废料富氧燃烧热电联产机组与掺氢燃气锅炉改造模型,以提升系统经济性并降低供能碳排放。在此基础上,基于多能需求响应和考虑交易供需关系的精细化碳交易机制,优化施工园区的用能与供能行为。最后,构建以运行成本最低为目标函数的优化模型,并进行多场景算例验证。结果表明,所提方法在有效应对风光出力与氧负荷多重不确定性的同时,能够显著降低高海拔施工园区的运行成本与碳排放量。

    • 杨楠,候少波,邢超,王灿,关钦月,叶学程,李斯吾,黄悦华

      2026,54(10):127-138 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251301

      Abstract:

      在智能电网快速发展背景下,如何有效利用不同测量设备获取的多源数据,以满足不同故障场景下的配电网故障定位需求,对提升含分布式电源配电网的供电可靠性和运行安全性具有重要意义。鉴于此,提出一种基于动态门控数据融合的图卷积神经网络 (graph convolution network, GCN) 与 Transformer 相结合的配电网故障区段定位方法。首先,通过基于掩码感知的动态门控数据融合方法实现同步相量数据与同步波形数据的融合。然后,构建 GCN-Transformer 模型完成故障特征提取与融合,并引入焦点监督对比混合损失函数优化模型。最后,通过全连接分类层实现故障区段定位。仿真结果表明,所提方法在不同故障场景及样本不平衡条件下均表现出良好的故障定位性能。

    • 李佳霖,杨淑霞,姚兴佳,张旭峰,王光远,郑翊

      2026,54(10):139-149 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251191

      Abstract:

      在能源系统快速转型的背景下,探索适应新型储能多元应用场景的市场参与机制,充分发挥其系统性的经济价值与安全保障能力,成为我国 “双碳” 目标推进下亟需解决的重要问题。为此,提出针对 5 类典型应用场景的新型储能经济效益测算方法。首先,基于电力系统的结构特征,对不同类型的新型储能应用场景进行划分,系统识别其动态、多元与场景差异化的收益结构。其次,建立全生命周期成本收益模型,基于技术经济指标,测算不同应用场景的新型储能经济效益。最后,敏感性分析结果表明,峰谷价差及辅助服务市场价格提升将显著增强各场景储能项目的经济效益。研究成果为进一步拓展储能收益渠道、完善成本分摊机制、扶持经济性不足但具系统价值的储能场景提供参考和依据。

    • 设计开发
    • 戴志辉,杨骐跃,韦舒清,刘钧溢,栾琨

      2026,54(10):150-161 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251095

      Abstract:

      针对光伏场站低电压穿越期间受控输出特性导致送出线路传统纵差保护依赖的工频电流幅相关系失效、保护性能下降的问题,提出一种耐受高过渡电阻的新型电流纵差保护方案。首先,结合光伏场站低压穿越动态输出特性,分析了不同故障场景下送出线路区段两侧正序电流故障分量的相位特征,及其在高阻故障下表现出的前移现象。其次,利用故障区段两侧正序电流故障分量的综合幅值与相位差,分别构造了保护的动作量和自适应制动阈值,显著提升了保护对过渡电阻的耐受能力。最后,在 PSCAD/EMTDC 平台上搭建典型光伏场站送出线路模型进行多场景验证。结果表明:该方案灵敏度高,动作性能基本不受故障类型、故障位置及新能源接入容量的影响,在高阻故障下仍能可靠动作。

    • 金立军,张志伟,郑含博,李金恒,王金宇,姚思宇

      2026,54(10):162-172 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251210

      Abstract:

      针对传统的高压断路器故障诊断模型存在机理缺失与数据依赖等问题,提出一种基于多输出物理信息网络的分合闸线圈电流动态特性建模及故障诊断方法。首先,依据分合闸线圈动作机理搭建电气 - 机械物理场耦合的数学模型,建立物理先验约束函数。然后,考虑线圈电流与动铁芯运动存在强耦合关系,将微分方程以残差损失形式嵌入相应的分支网络。并引入自适应权重调整策略平衡各项梯度流,实现分合闸电流动态特性快速准确地正向推演与分析。最后,提出结合迁移学习思想的故障诊断方法,将先验约束模型向物理实体迁移。试验结果表明,所提方法具有较高的物理一致性与求解精度,即便在较小实测数据规模下故障诊断准确率仍达到 96.86%。

    • 综述
    • 冯建洲,胡泽春,崔畅,吴银琼

      2026,54(10):173-187 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251172

      Abstract:

      随着新能源在电力系统中占比的不断提升,储能作为保障系统安全性与灵活性的重要资源,其规划方法受到了广泛关注。多类型储能系统能够在多个时间尺度上为电力系统供需平衡提供支撑。基于此,首先聚焦于 3 个关键时间尺度的储能优化规划问题:在长时间尺度上,储能促进电力系统电力电量平衡;在中时间尺度上,储能用于应对极端天气的不确定性,提升系统韧性;在短时间尺度上,储能通过快速灵活的控制策略,保障电力系统安全稳定运行。随后,系统性地综述了近年来多类型储能系统在上述 3 个关键问题中的优化规划方法,总结了现有研究的典型建模思路与求解方法,并分析了其局限性。最后,进一步展望未来的研究方向,包括跨时间尺度与多功能一体化规划、多能源与灵活性资源的协同优化、极端天气时序特征的精细刻画、跟 / 构网型储能在暂态过程中的应用,以及市场机制下的成本收益分析。该研究旨在为新能源高占比电力系统背景下储能多时间尺度规划的后续研究与实际应用提供参考。

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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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