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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。
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优先出版日期:2025-06-16 DOI: 10.7500/AEPS20240919001
摘要：逆变型分布式电源复杂的故障特性以及系统的故障穿越电流导致传统电流差动保护和基于波形相似度的保护方法动作性能下降。文中提出了一种基于时域波形积分的自适应电流差动保护方法。通过分析保护两端正序电流在区内外故障时的幅相特性，构造波形差异指数定量描述两端电流波形的差异程度，并通过对数函数放大此差异，进而构建了差动保护的自适应制动系数。通过计算虚拟T接支路电流构造补偿判据，以解决多条不可测负荷分支对保护可靠性的影响。仿真结果验证了方法具有传输数据量少、耐过渡电阻能力强以及不受T接支路影响等优点。
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优先出版日期:2025-06-16 DOI: 10.7500/AEPS20240619001
摘要：方向元件是距离保护的重要组成部分，逆变型电源暂态故障特征会导致现有基于稳态工频相量的方向元件性能劣化，存在不正确动作风险。通过分析逆变型电源和常规电源故障后d轴电流暂态变化特征，提出了适用于逆变型电源场站送出线保护的方向元件，通过比较故障后短时间内正序d轴电流变化量判别故障的方向。电磁暂态仿真结果表明，逆变型电源的故障穿越控制目标和故障前输出功率发生变化时，所提方向元件仍然适用，能够准确识别故障方向。建立了典型的逆变型电源送出系统动模试验模型，动模试验数据表明所提方向元件能够快速准确判别故障方向，在现有保护装置采样率下性能良好。
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优先出版日期:2025-06-16 DOI: 10.7500/AEPS20241230006
摘要：充电桩向超快速充电桩（简称超充桩）推进是当前交通碳减排和再电气化的重要方式，随着各地市关于超充桩建设的快速推进方案的颁布与工程的落地，如何有效地提高电动汽车出行便捷性的同时保障中低压配电网电压安全性将变得至关重要。针对超充桩广泛使用后带来的配电网无功电压特性改变而导致的电压偏差问题。首先，依托量测数据对超充桩接入场景下电动汽车负荷特性分析，建立了基于改进蒙特卡洛的电动汽车短时停车模型。其次，构建了含超充桩的电动汽车排队充电模型，根据出行信息判断是否在停车时间内超快速充电并计算各分钟的充电负荷。再次，构建了以年化线路损耗成本与无功优化年化成本最小为目标的配电网无功优化配置模型，并采用M-δ法凸化选址定容约束提高求解效率。最后，通过案例仿真分析验证了所提模型的有效性和方案的经济性与有效性。
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优先出版日期:2025-06-13 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，传统基于二次谐波电流制动的变压器差动保护面临挑战。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，文中提出全面整合时域、频域和时频域特征的多角度时频分析方法，利用Bayes算法优化极端梯度提升(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SHAP值分析方法，揭示各特征值在辨识模型中的贡献度。基于仿真及现场实测数据对所提励磁涌流辨识方法进行验证，针对样本数据的识别准确率接近100%。
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优先出版日期:2025-06-13 DOI: 10.7500/AEPS20241114001
摘要：大规模电动汽车（EV）可以聚合为高效、灵活的调频资源。然而,电动汽车聚合商(EVA)的调节潜力易受EV用户行为与调频市场价格随机性的影响，增加了电网频率控制的复杂度和风险。为此，提出一种考虑EV用户偏好和电价随机性的EVA参与调频市场的分层随机优化控制。其中，上层以调频成本为优化目标，频率偏差为概率约束，构建机会约束规划模型得到EVA和火电机组等不同调频主体的调度功率；下层采用多元高斯Copula函数构建考虑EV用户偏好和电价随机性的EVA调度指令优化分解控制模型。以15 000辆EV参与区域电网调频为例，采用实时数字仿真系统搭建IEEE 39节点模型，对比了三种类型EV用户偏好、荷电状态和里程价格对EVA系统调节功率、调频经济和技术性能的影响，同时所获得的结果可为含EV的电力系统调频风险决策提供技术支撑。
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优先出版日期:2025-06-13 DOI: 10.7500/AEPS20241126002
摘要：配电网在供电恢复过程中的可观可控能力会随着物理及信息系统的逐步恢复而动态变化。为此，文中研究了计及恢复过程状态估计误差风险的配电网恢复决策。首先，建立了信息物理配电系统的拓扑模型，并结合恢复过程中信息、物理系统的耦合关系，进一步建立了面向恢复决策的信息物理系统恢复状态约束；其次，分析信息系统的可达性与物理系统的可观性，通过状态估计误差风险来反映系统可观性对恢复决策的影响，通过恢复操作耗时来反映系统可控性对恢复决策的影响；然后，以预估恢复净收益最大为目标建立了信息物理配电系统恢复决策模型，并建立了多分区并行优化求解方法；最后，通过修正的IEEE 123节点系统的恢复决策过程验证了所提决策的有效性。
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优先出版日期:2025-06-13 DOI: 10.7500/AEPS20240430004
摘要：风电参与系统调频是提升新型电力系统频率安全稳定水平的重要途径之一。为了高效分析风电参与调频时系统的频率演化机理，亟须解决适用于电网频率响应特性分析的风电场聚合等值问题。文中建立了直驱型风电机组的通用调频控制模型，仿真分析了直驱型风电机组工作于不同运行点时的调频响应特性，发现处于不同风速区间内的同型号风电机组参与系统调频时具有显著的聚群特征，据此提出了适用于电网频率响应特性分析的直驱型风电场实用化等值方法。通过建立和对比某风电场的详细拓扑模型、文中所提等值模型、传统单机等值模型及两种典型多机等值模型在不同运行场景的调频响应特性，发现所提方法的等值性能明显优于其他等值方法，可以在保证计算速度的同时兼顾对详细场站频率响应特性的模拟精度，并且能较好地适应不同的风速和扰动场景。
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优先出版日期:2025-06-13 DOI: 10.7500/AEPS20241202003
摘要：新能源大规模并网给电力系统的频率稳定带来挑战，亟须挖掘负荷侧可调节资源的调频能力。部分省份发布调频辅助服务规则引导负荷自主申报调频容量参与调频响应。电解铝负荷作为一种典型的高耗能负荷，具备参与电网调频的自动功率控制功能，但缺乏能使其收益最大的容量申报方法，极大地限制了负荷参与调频辅助服务的积极性。为此，文中提出一种面向调频辅助服务规则的电解铝负荷调频容量投标策略。首先，引入电解铝负荷响应自动发电控制（AGC）调频信号的控制方法；然后，分析其功率调控对生产的影响，得出负荷安全生产的功率调控边界与功率调控成本模型；最后，分析中国云南省调频辅助服务规则中的补偿机制，结合调频信号的预测结果，提出满足负荷生产安全和调频市场规则约束的最大化负荷净收益期望值的调频容量投标策略。算例结果表明，采用所提策略进行投标能获得更高的负荷预期收益，从而提升负荷参与调频辅助服务的积极性。
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2025,49(11):1-13, DOI: 10.7500/AEPS20240424010
摘要：随着新能源发电及电力电子设备接入电网比例的持续上升，电力系统惯量响应、故障暂态支撑、快速调频调压等构网需求凸显，飞轮储能作为一种短时高功率的物理储能技术，在电力系统快速高频次调节的构网运行中应用前景广阔。文中主要介绍了当前高速飞轮储能技术的发展和应用现状，基于功率、储能量和转速3个核心参量提出了“技术强度”这一飞轮储能的综合性指标，并以此为参考,分析了国内外飞轮储能的技术发展趋势，提出了飞轮储能单机在磁悬浮轴承、高强度转子、真空散热和轴系振动抑制等方面需要重点解决的技术问题，指出飞轮阵列构网运行需要实现集结架构、协同控制与能量管理的优化，并需要提升阵列整体响应能力和暂态特性。
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2025,49(11):14-28, DOI: 10.7500/AEPS20240326001
摘要：构网型储能变流器可以提高新能源消纳水平，是稳定新能源电力系统的重要装置。建立并完善储能变流器构网能力的量化指标和标准化测试方法是实现构网技术大规模工程应用的前提条件，世界多国正在有步骤地开展技术标准制定和项目推广工作。文中围绕构网型储能变流器的功能分类、技术指标和合规性验证等方面，系统梳理了国内外的白皮书、技术标准以及技术报告，阐述了国内外标准中构网型储能变流器的性能量化指标、功能测试内容与技术标准要求，解读了频率变化率主动响应、惯量主动响应、相位跳变主动响应、电压跳变主动响应等指标的技术内涵，分析了为验证构网型储能变流器在具体应用场景下量化性能指标采用的多层级电磁暂态仿真建模步骤和要求，以及构网型储能变流器在项目中的在线监测数据要求。然后，汇总了目前国内相关标准以及地方政策并归纳出12种构网功能及参数要求。最后，对构网型储能变流器技术标准优化与研究方向进行了展望，为构网型储能变流器技术推广以及大规模工程应用提供参考。
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2025,49(11):29-36, DOI: 10.7500/AEPS20240430016
摘要：高比例可再生能源电力系统中注入功率不确定性导致功率平衡难，认识系统注入功率的不确定性是合理配置调节资源、保障系统供需平衡的关键。文中从系统运行角度出发，以日功率波形为研究要素，提出一种基于基准模态的日功率波形不确定性量化评估方法，依据日功率波形与基准模态功率波形之间的偏差来度量日功率波动的不稳定程度，据此分析负荷、风电、光伏等多类型日功率波形的不确定性特征。根据多类型日功率波形汇聚后总被动日功率波形与其基准模态功率波形之间的偏差，定量评估了风电、光伏联网带来的系统调节功率和调节电量的需求，为高比例可再生能源电力系统调节资源需求评估提供了理论指导。
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2025,49(11):37-47, 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时间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，所提模型可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。
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2025,49(11):48-58, DOI: 10.7500/AEPS20240331011
摘要：随着“碳达峰∙碳中和”目标的推进及用户满意度需求不断增加，电源和负荷供需矛盾日益增加，以低碳排放为基础实现电力系统供需互动优化运行至关重要。为实现系统低碳排放及提升用户满意度，提出了电源侧考虑风光储碳协同和负荷侧计及用户满意度的分层优化调度模型。首先，电源侧以经济性最优为目标，采用动态约束碳排放模型对火电机组进行优化约束；其次，负荷侧考虑实时电价，将用户满意度水平最大作为目标函数；然后，采用基于改进樽海鞘群算法和算术优化算法的混合优化运算和粒子群算法对分层模型进行迭代运算，实现调度结果综合水平最优。最后，以改进的IEEE 33节点系统为例对所提模型进行验证。结果表明，所建立的模型不仅可以提高风光新能源利用率、增强储能对新能源消纳能力、限制高碳排放机组发电，还能实现用户满意度水平最大化，为实现低碳目标提供理论支撑。
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2025,49(11):59-69, DOI: 10.7500/AEPS20240706001
摘要：为实现数据中心的经济灵活运行，提出一种计及建筑热动态特性的数据中心时空协调两阶段鲁棒优化方法。首先，基于数据中心建筑的热动态特性与云用户负载的差异化实时性需求，构建考虑服务器运行环境温度的数据中心云用户负载时空协调数学模型。其次，考虑到常规负载与室外温度的不确定性，提出计及数据中心建筑热动态特性的数据中心两阶段鲁棒优化方法，通过设置不确定性调节参数灵活调整优化保守程度。然后，采用列与约束生成(C&CG)算法迭代求解得到原问题的最优解。最后，通过算例分析对所提方法进行验证。结果表明，所提方法可在保障服务器运行环境温度的前提下，充分挖掘云用户负载时空灵活性和空调制冷灵活性的协同潜力，显著提升了数据中心运行的经济性，有效提高了系统抵御风险的能力。
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2025,49(11):70-79, DOI: 10.7500/AEPS20240804002
摘要：负荷聚合商(LA)可聚合大量居民用户，通过参与需求响应(DR)市场交易来为电网提供DR服务。现有研究往往将LA在市场侧的投标和用户侧的定价作为两个独立问题分开考虑，两者缺乏联动。此外，用户侧通常采用统一激励定价方式，没有考虑个体用户间激励响应行为的差异。上述两个问题给LA带来了巨大的利润损失风险。因此，文中提出了一种考虑用户响应行为差异的两阶段投标定价联合优化方法。在第1阶段，考虑用户响应行为和出清电价的不确定性，采用随机优化方法建立LA投标与定价的联合优化模型；在第2阶段，根据出清结果的实际情况，考虑用户响应行为差异，采用鲁棒优化对预定价方案进行差异化修正。算例分析表明，所提方法能够显著提升LA在DR市场中的期望利润，降低交易风险。
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2025,49(11):80-90, DOI: 10.7500/AEPS20241006002
摘要：电网发生大停电事故后，采用分区并行恢复策略能够保证电网快速恢复正常运行，而精准、高效的分区方法则是恢复策略能够实施的重要前提之一。面对新型电力系统日益严格的时效性需求，现存方法无法直接求解模型且求解结果需要人工选择，并受到经典计算机算力限制。针对上述问题，文中利用近年来新兴的量子计算技术，提出了基于量子计算的电网停电后快速恢复分区方法。首先，以切除线路权重和最小为目标，考虑电网实际运行安全约束，构建了大停电后网络分区模型，并将其转化为光量子计算机能直接求解的二元二次无约束优化模型；然后，考虑实机量子比特数限制，初步探讨了基于子问题抽取的量子比特扩容方法在实际应用中的可能性；最后，依托专用量子计算机，采用两个不同规模的系统分别验证了所提分区模型和量子扩容方法的有效性。
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2025,49(11):91-101, DOI: 10.7500/AEPS20240711003
摘要：对于构网风电机组，虚拟同步控制通过虚拟转子模拟同步发电机的运行原理，进而向电力系统提供惯量支撑。虽然虚拟转子转速与系统频率同步，但文中发现由于转子驱动功率的差异，永磁风电机组物理转子（风轮）实际上并不能经由虚拟转子与系统频率保持同步，使得构网风电机组在惯量支撑方面同样会出现跟网风电机组的问题，即不能向电力系统提供确定且持续的惯量支撑，特别表现在构网风电机组通常在系统频率达到极值点之前便提前结束惯量支撑。这将严重影响风电高占比电力系统的频率响应特性。为此，文中提出了非同步转子惯性时间系数的定义，并据此推导分析采用虚拟同步控制的构网风电机组惯性时间系数的时变特性。在此基础上，提出了面向构网风电机组的物理转子绑定方法，实现风电机组物理转子与系统频率步调一致的变化，使得构网风电机组能够向系统提供恒定的惯量支撑，进而改善风电高占比电力系统的频率响应特性。
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2025,49(11):102-113, DOI: 10.7500/AEPS20241121004
摘要：储能虚拟同步发电机(VSG)可有效增强电网的调节能力，但其固有的振荡特性也给电网的稳定运行带来较大风险。针对该情况，首先，建立计及虚拟励磁调节器(VER)和虚拟补偿环节影响的VSG与电力系统的小信号模型，确定影响系统稳定性的关键变量。接着，采用复数力矩系数法分析了VER与虚拟功率补偿(VPC)对系统阻尼特性的影响，发现VER会引入负阻尼力矩。为此，设计了储能VSG的功率解耦控制以消除VER的负阻尼特性。进一步，分析还发现VPC向系统提供的阻尼力矩会受到振荡频率的影响，在不同控制目标间还存在相互制约矛盾，导致VPC改善系统阻尼特性的能力受限。为此，提出了基于虚拟频率补偿(VFC)的VSG控制，所提控制在增强系统阻尼特性的同时，不会影响系统的动态响应能力，还消除了振荡频率对阻尼力矩的影响。最后，通过仿真验证了理论分析的准确性和所提控制的有效性。
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2025,49(11):114-125, DOI: 10.7500/AEPS20240905002
摘要：针对构网型变流器在电网对称故障下的暂态功角失稳和故障电流越限问题，提出了一种结合二阶滑模控制与电压自适应调节的联合控制方法。首先，在构网型变流器有功功率-频率环中引入改进型积分滑模面并构造李雅普诺夫函数，依据稳定性判据设计输出功率控制律，在计及电网相位变化的同时严格限制故障期间变流器输出功角波动。其次，采用无功功率-电压环切换控制以提供稳定的无功功率，支撑并网点电压，同时确保故障电流维持在安全阈值之内。最后，仿真与实验结果表明：在电网电压严重跌落并伴随相位突变的情况下，所提策略仍能有效提升构网型变流器故障穿越能力及故障切除后的恢复速率，其精细化主动支撑特性也同样适用于高低压穿越的复杂工况。
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2025,49(11):126-135, DOI: 10.7500/AEPS20240602001
摘要：在“碳达峰∙碳中和”目标下，电化学储能电站快速发展，但受到变流器控制策略的影响，电化学储能电站的故障特性与传统同步电源存在较大差异。同时，储能电站具有充电及放电两种运行模式，这使得其故障特征与风光等新能源不同。因此，电化学储能电站的接入将对配电网功率方向元件产生严重影响。首先，研究了电化学储能电站的故障特性，并在此基础上分析了电化学储能电站在充放电运行模式下的故障特性对电网保护方向元件的影响机理；然后，提出了基于电流选跳原理的故障识别方法，可有效消除电化学储能电站接入对功率方向元件造成的误判影响；最后，基于PSCAD/EMTDC仿真平台进行验证。结果表明，储能电站充电时短路电流与电压的相位差变化导致储能电站侧功率方向元件错误动作，而文中所提保护方案不受储能电站充电模式的影响，可以快速、正确地识别故障位置。
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2025,49(11):136-146, DOI: 10.7500/AEPS20230908003
摘要：集成程度较高的直流微网系统具有故障类型复杂、通信成本较低等特点。基于模型的集中式故障诊断方法可为直流微网故障诊断提供有效的手段。文中建立了包含换流器的直流微网切换系统模型，并从模型参数变化的角度定量地描述了大功率换流器内部、外部多种故障对切换系统的影响。在此基础上，通过观测器参数优化设计，使得每一观测器对不同故障具有良好的选择性，最终采用一一对应的故障特征代码实现了故障识别。仿真验证表明，所提方法可以实现直流微网几类常见故障的可靠识别，满足了直流微网故障诊断的速动性要求，并对于建模误差、过渡电阻及测量噪声具有良好的鲁棒性。
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2025,49(11):147-158, DOI: 10.7500/AEPS20240926002
摘要：智能家居自动控制系统需在动态应用场景中自适应用电需求和运行环境，给系统的准确性、反应性和适应性带来了挑战。为此，提出面向动态应用场景的智能家居自适应控制方法。首先，利用用电情景(EUS)概念统一描述各类应用场景，并以标准EUS作为持续优化和控制电器的支撑。同时，提出基于用户反馈的自适应参数优化方法，以确保系统能适应时变的用电需求。其次，提出考虑时空特性的相容性评估方法，以反映电器运行状态与用电需求、运行环境之间的适配程度。然后，提出相容性驱动的一致性控制方法，使智能家居在时变环境中满足用电需求、实现控制目标。最后，利用SimPy开发了一个智能家居仿真系统，以测试所提方法在管控灯、变频空调和加湿器方面的表现。结果显示，所提方法能使智能家居自动控制系统准确、敏捷且持续地满足用电需求，且在误动率、用户友好性和误控率方面较传统相容性评估和自动控制方法有显著提升。
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2025,49(11):159-167, DOI: 10.7500/AEPS20240807001
摘要：新能源场站配置分布式调相机可以有效提高短路比指标和系统送出能力，然而调相机控制特性对于电压支撑能力及电网强度的影响和量化评估目前较少有研究涉及。文中首先阐明了场站需要具备的全过程电压支撑功能需求，并基于频域指标对比分析了调相机在电压控制和无功外环级联控制2种策略下的电压支撑能力差异，揭示了无功外环的引入将导致调相机低频段特性转变为电流源特性，降低了故障清除后系统动态调节过程中的电压支撑能力。然后，提出了调相机接入新能源场站的全过程短路比指标，其物理意义为电压灵敏度，能够有效表征不同控制策略对于多时间尺度电压稳定性的影响，阐明了以调相机次暂态电抗参数计算运行极限的适应性。最后，通过实时数字仿真系统（RTDS）硬件在环仿真验证了分析结论的正确性。
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2025,49(11):168-177, DOI: 10.7500/AEPS20240508005
摘要：随着新能源发电换流器等电力电子设备在电力系统中的占比持续提高，电网强度逐渐变弱，在交流短路故障后极易产生暂态过电压，引发连锁故障。文中基于电压源换流器低电压穿越控制模型，首先，分析了暂态过电压产生机理及锁相环动态对暂态过电压的影响。其次，基于锁相环控制方程，求解故障三阶段锁相环相位的近似解析解，进而，由电压相量图推导暂态过电压解析式。然后，通过过电压解析式，得到控制参数对故障清除后暂态过电压水平影响的连续变化趋势。最后，利用MATLAB电磁暂态仿真，验证了所求并网点电压解析式及参数影响过电压机理相关结论的有效性。
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2025,49(11):178-188, 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。文中基于大语言模型的上下文推理特性，提出了一种无须训练的配电主站日志异常检测方案LogAdapt。所设计的上下文学习示例筛选算法针对不同的在线日志，从少量带标注的本地日志中动态筛选出若干高质量的上下文学习示例；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。
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2025,49(11):189-198, DOI: 10.7500/AEPS20240605002
摘要：传统变电站220 kV侧设备检修过渡方法只考虑输电网网架重构方式，忽略了110 kV高压配电网重构对检修过渡期间输电阻塞的疏导作用。因此，文中提出一种考虑输配协同的变电站220 kV侧检修决策优化方法。首先，分析检修方式下输配电网过渡措施，并根据高压配电网网架拓扑结构提取出以联络矩阵为基本形式的区域高压配电网供电路径计算模型。进一步地，构建基于交流最优潮流的负荷转供模型计算输配电网接口支路运行边界，通过定义满足网络结构条件和运行边界约束的复合最小路以形成高压配电网可行拓扑状态。最后，根据拓扑结构性能指标寻求高压配电网最优运行状态，构建综合风险指标对输配电网检修过渡方案决策优化。通过对某电网局部系统进行变电站220 kV侧检修过渡方案分析，验证了所提方法的有效性。
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2025,49(11):199-207, 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。常规的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%。
2025年第49卷第11期
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2024,48(10):20-41, DOI: 10.7500/AEPS20230612001
摘要：风电场和光伏电站出力的不确定性给电力系统优化调度带来很大技术挑战。文中主要介绍了考虑新能源不确定性的电力系统优化调度方法的研究现状及后续研究方向展望。首先，重点论述了各种不确定优化调度（UOD）方法，包括随机优化方法、鲁棒优化方法、随机鲁棒优化结合方法和基于人工智能技术的方法。其中，随机优化方法包括场景法、机会约束规划法和近似动态规划法；鲁棒优化方法包括传统鲁棒优化法和分布鲁棒优化法；随机鲁棒优化结合方法包括采样鲁棒优化法和分布鲁棒机会约束规划法。然后，介绍了每一种方法的优化模型形式、模型的转化和求解原理及其优缺点。最后，对UOD的后续重点研究方向进行展望，包括兼顾多个目标的UOD问题及多目标不确定优化方法、输配系统UOD问题及分布式不确定优化方法、考虑稳定性约束的UOD问题及含常微分方程约束的不确定优化方法、考虑管道传输动态的综合能源系统UOD问题及含偏微分方程约束的不确定优化方法。
鲁宗相，李佳明，乔颖，姜继恒，王伟胜，朱凌志，王士柏，苗伟威
2024,48(10):1-19, DOI: 10.7500/AEPS20230918001
摘要：随着以风电、光伏为代表的新能源发电逐步取代同步机组，系统调频资源不足、抗扰动能力下降，频率安全问题凸显，新能源场站提供快速频率支撑成为构建新型电力系统的必然要求。新能源场站快速频率支撑是其内部多设备、多环节综合作用的结果，受风光资源、控制策略、电网条件等多因素的影响和制约。量化评估新能源场站的快速频率支撑能力是指导场站调频优化控制、分析新型电力系统频率响应特性、实现场站调频资源与电网交互的基础和前提。文中对新能源场站快速频率支撑能力评估问题进行了全面综述。首先，分析场站快速频率支撑的特征，并给出了场站快速频率支撑能力的定义；然后，从状态属性、控制特性、调频效果3个维度梳理了场站快速频率支撑能力的评估指标体系，并对各类评估指标的常用计算方法进行分析评述；最后，提出了值得关注和进一步研究的关键技术问题。
2024,48(5):1-10, DOI: 10.7500/AEPS20230711002
摘要：随着新型电力系统建设的推进，安全稳定控制系统呈现出控制对象增多、控制范围增大、耦合性增强、复杂度增高的趋势，现有工程试验验证方法无法满足未来安全稳定控制系统试验验证需求。考虑到数字孪生技术具有高保真、实时性、交互性的特点，结合数字孪生技术的内涵、模型、架构，提出了基于数字孪生的安全稳定控制系统试验验证架构。最后，对所涉及的关键技术进行了展望。
2024,48(3):1-9, DOI: 10.7500/AEPS20230728003
摘要：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。
2023,47(24):110-120, DOI: 10.7500/AEPS20230920004
摘要：为适应新型电力系统构建过程中面临的挑战，按照“继承、融合、创新”的理念，提出了新一代在线安全分析整体架构，在模型数据、功能体系、业务场景和人机交互等方面，通过基础平台、实时量测、网络分析、仿真计算等有序配合，实现了设备模型参数、实时量测信息、稳控模型、断面限额等多源数据与在线分析应用的联通交互。针对电力系统运行出现的新特性，开发了在线机电-电磁混合仿真、转动惯量和新能源多馈入短路比在线评估等新功能，使得新一代在线安全分析架构更科学、分析更快速、仿真更准确、生态更开放、人机更友好。相关成果已在国分调控云部署并服务于电力系统省级以上调度机构。最后，从设备建模、计算效率、仿真分析和结果应用4个方面，提出了未来发展方向。
邹洋，王剑晓，戴璟，周越，张天策，秦佩欣，许庆宇，宋洁，吴建中
2023,47(17):1-13, DOI: 10.7500/AEPS20230129006
摘要：能源安全是国家安全的重要组成部分，在世界格局动荡、气候风险不断升高的当下，保证国家能源安全具有重要意义。2021年，欧洲爆发能源危机，为各国政治经济带来巨大挑战。新冠疫情后的经济复苏、极端天气导致供暖需求增加、欧洲各国激进的能源转型政策以及俄乌冲突导致的能源格局变化是这次能源危机的主要原因。欧洲能源危机对中国在能源转型过程中的政策制定、科技创新等方面带来一定启示。文中首先分析了近年来欧洲能源危机的现状、成因及影响因素；然后，研判欧洲各国采取的能源韧性提升措施；最后，归纳总结应对能源危机的解决策略，对中国能源安全战略发展提出政策建议。
2023,47(3):1-11, DOI: 10.7500/AEPS20220616006
摘要：随着大规模非同步电源替代传统电网部分同步电机，电源结构和电网骨架发生变化，电力系统将面临弱系统、惯量低和电压支撑弱的问题。采用构网型控制的柔性直流输电系统可模拟同步电机运行特性，在实现功率传输的同时发挥电网支撑作用。文中对构网型控制柔直应用场景和技术框架进行了介绍，从并网性能评价、宽频谐振稳定和暂态稳定性3个角度分析了构网型控制应用于柔直领域的关键技术，归纳分析了在控制参数设计、一次设备过流能力以及能量来源3个方面的挑战以及若干技术方向。
2024,48(10):129-138, DOI: 10.7500/AEPS20230717009
摘要：为提升用户侧储能运行效率、改善投资成效，提出一种在市场环境下考虑全周期经济效益的工业园区共享储能（SES）优化配置方法。一方面，通过协调不同用户间的差异化调节需求，减少储能容量要求；另一方面，通过整合用户与SES的灵活调节能力，参与需求响应市场拓宽盈利渠道，并且考虑了SES全运行周期经济效益测算以降低投资风险。首先，结合电力市场交易规则，提出了多工业用户组建合作联盟的园区SES运营模式。其次，以运营周期内联盟总成本最小为目标，建立SES双层优化配置模型，其中，上层模型旨在形成最大化投资成效的SES规划方案，而下层模型则综合考虑分时电价、需求响应违约风险等因素形成储能的最优投标调度方式，并结合市场时序演变规律精准量化SES在全运行周期内的运营收益，对上层结果进行修正。接着，利用近似KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件将该模型转化为单层模型进行求解，结合雨流计数法与迭代法量化SES容量衰减对其配置方案的影响，并利用双边Shapley值法分摊各工业用户的投资成本。最后，算例仿真验证了所提方法的有效性，并且分析了储能盈利模式、SES容量衰减以及需求响应违约风险等因素对SES投资经济效益的影响。
2022,46(4):188-196, DOI: 10.7500/AEPS20201118006
摘要：随着市场交易规模越来越大，交易数据量增加，结合数据进行串谋分析成为可能。为此，结合发电企业的串谋预警指标体系和无监督的变分自编码高斯混合模型（VAEGMM），实现了对发电企业串谋的智能预警。首先，提出了完善的串谋预警指标体系和详细的指标计算方法。其次，针对指标集具有高维且正负样本不均衡的数据特点，结合异常检测思想提出了VAEGMM。然后，详细阐述了VAEGMM的网络结构，并且重新构建了联合损失函数，使得该网络能够更好地学习得到原始数据的低维表达，从而有助于进行更准确的密度估计。最后，实例测算表明，与其他传统的无监督学习模型相比较，VAEGMM可以更加高效和准确地预警串谋风险。
2020,44(3):147-153, DOI: 10.7500/AEPS20190520009
摘要：灵活地分析和运用配电网多源异构数据，进行配电网故障的准确预测和潜在风险扫描，对实现配电网高效精准的运行分析决策很有意义。文中介绍了一种基于海量数据的配电网运行分析系统的整体架构和功能设计，通过应用实例展示了系统各模块的功能和运行分析结果。该系统集成电网地理信息、营销业务应用和配电自动化等系统数据，采用改进的机器学习算法和薄弱点辨识方法，扩展了目标配电网数据相关性分析、故障风险等级预测和薄弱点辨识的功能，有利于相关部门有针对性地提出相应技术和管理手段进行配电网运维检修工作，提高了现有配电网分析系统的科学性和实用性，为最终实现配电网运行分析的信息化、智能化、精益化奠定了基础。
2020,44(9):21-32, DOI: 10.7500/AEPS20200209001
摘要：多种能源形式的互补与耦合为多能源系统集成带来巨大价值，但不同能源形式遵循不同的物理规律和数学表征形式，为综合分析与协同优化带来了挑战。文中基于拉普拉斯变换这一分析系统动态过程的有力工具，提出了多能源网络的广义电路分析理论。首先，建立了多能源网络支路层能量流的统一数学方程，提出了以拉普拉斯变换为基础的广义电路建模方法，将多能源网络在时域的复杂传输特性转换为拉普拉斯域简单的代数问题，提出了各能源系统能量流的分布参数电路模型，进一步提出了以“支路”为整体单位的支路层能量流集中参数传输模型。文中提出的多能源网络广义电路支路模型能够科学地分析支路层能量流的稳态与动态特性，揭示多能源网络能量流的共性，为多能源系统全网络分析奠定基础。
2020,44(10):10-21, DOI: 10.7500/AEPS20200209002
摘要：以电力、热力、燃气网络为代表的多能源网络是世界上最为复杂的物理网络之一，是连接能源生产和消费的重要传输环节，也是多能源系统耦合的重要途径。文中借鉴电力系统分析中“矩阵化”与“外端口等值”的思想，基于多能源网络支路层的广义电路模型，提出了网络层的广义电路分析理论。首先，针对多能源网络高维动态特性难以描述的问题，以支路广义电路模型为基础提出了拉普拉斯域通用多能源网络建模方法，并建立了矩阵化的紧凑模型。其次，提出了多能源网络的外端口等值方法，等效地将复杂的内部信息转换为等值的边界条件，既能解决多能源网络的联合分析难题，同时又很好地保护各能源系统数据信息隐私。最后，分别结合热力网络与燃气网络的实际特点，提出了热力网络与燃气网络的全网络广义电路模型与边界等值方法。
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优先出版日期:2025-06-13 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，传统基于二次谐波电流制动的变压器差动保护面临挑战。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，文中提出全面整合时域、频域和时频域特征的多角度时频分析方法，利用Bayes算法优化极端梯度提升(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SHAP值分析方法，揭示各特征值在辨识模型中的贡献度。基于仿真及现场实测数据对所提励磁涌流辨识方法进行验证，针对样本数据的识别准确率接近100%。
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优先出版日期:2025-06-09 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。文中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所在区段。所提方法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提升了故障搜索效率。
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优先出版日期:2025-05-29 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，然而调相机目前采用“无功外环+电压内环”级联策略接入场站自动电压控制（AVC）后制约了其低频段电压源特性。首先，文中阐述了调相机接入AVC现存的问题，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所提方案的有效性。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，所提方案实现了场站多类型无功设备稳态调节，有效降低了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。
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优先出版日期:2025-04-27 DOI: 10.7500/AEPS20240905004
摘要：能源活动是二氧化碳排放的最主要来源，即时、准确地掌握能源活动碳排放是支撑政府和企业把握碳排放总量和制定碳管控策略的基础。然而，核算法难以支撑高频度碳排放核算，实测法又需要安装额外设备，导致目前尚无低成本、高频度的碳排放测算手段。为此，文中利用电力消费与能源活动间的关联关系，提出一种基于电力大数据的能源活动碳排放测算技术（简称“以电测碳”技术）。首先，提出了“以电测碳”技术的方法架构，并从数据角度出发，详细调研分析了相关基础数据情况，探讨了现有数据的潜在应用范围。其次，构建了基于时间序列的区域-行业-企业通用“以电测碳”模型，并结合中国实际数据开展了测算效果分析。分析结果表明，所提方法能够有效提升碳排放测算的时效性。最后，对“以电测碳”技术未来的研究与应用方向进行了展望。
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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理念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。
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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。
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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。
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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。
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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%。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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优先出版日期:2023-06-26 DOI: 10.7500/AEPS20220905004
摘要：为实现数据中心节能降耗,数据中心服务器功耗模型的精确构建至关重要。传统仅基于CPU利用率的服务器功耗模型,忽略了受温度变量影响的服务器功耗延迟变化动态特性,无法区分在CPU波动或阶跃不同工作状态下的服务器功耗分层(CPU operating statuses based Power consumption Layering, CPL)现象,导致较大模型误差。本文提出一种基于CPU工作状态进行温度估算的新型服务器功耗模型(Power consumption Model based on Temperature estimating by CPU operating statuses, PMTC)。PMTC通过在模型建立过程中计及温度变量,捕捉受CPU核心温度延迟变化影响的服务器功耗延迟变化动态特性,消除由CPL现象导致的模型误差；在功耗计算过程中通过判断CPU工作状态进行CPU核心温度的精确估算,避免了对温度变量的额外测量。本文通过搭建的功耗测试平台对比了PMTC模型与传统服务器功耗模型,验证了所提PMTC模型在不增加额外温度测量设备和输入数据维度的前提下,还原了服务器功耗延迟变化动态特性,显著降低了模型计算误差。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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摘要：为解决省调全网调峰及断面控制、地区主变过载风险控制等省地不同的新能源控制场景需求,对省地新能源有功协同控制体系架构及策略开展研究。采用“省调-地调”与“集中-分布”协同技术路线,在省、地两级调度主站部署新能源自动发电控制(AGC)模块,构建“1+N+X”全电压等级新能源有功协同控制体系。依托该体系进一步提出两类省地新能源资源双向协同支援策略,即地调将其管辖的可调资源聚合上送至省调,满足省调调节需求,地调也可针对本地主变N-1过载等紧急情况生成调节指令,经省调统一决策后下发至统调资源执行,全面提升电网平衡调节能力。通过某省、地两级调度的实际运行效果验证所提体系及策略的有效性,保障电网安全稳定运行及新能源最大化消纳。
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优先出版日期: DOI: 10.7500/AEPS20241117002
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。
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优先出版日期: DOI: 10.7500/AEPS20250110002
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。
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优先出版日期: DOI: 10.7500/AEPS20250204003
摘要：针对当前输电线路所装设的沿线分布式行波测点需配对使用且仅能执行严格依赖时钟同步的多端测距，单测点无法独立判别区段和测距的不足，本文提出利用沿线单测点电流行波的输电线路故障区段辨识与故障定位方法。首先，分析输电线路两端多出线拓扑结构特点，发现其所决定的极性能够用以辨识沿线单测点后续电流行波的性质。进而基于行波进入区段后是否存在故障点反射这一故障区段与健全区段的本质差异，利用沿线测点把线路划分成两个不等长区段且测点处的波阻抗连续特点，将故障区段判定和单端测距均转化为对区段入射波和反射波间时延的检测。利用相对极性和区段固有到达时差实现波头的辨识，最终实现故障区段判定和单端行波故障测距。大量现场实测数据与仿真测试表明，所提方法可行、有效，不受故障类型、过渡电阻及波速与线长偏差等影响，线路首末端故障无死区，测点安装位置选择范围广、灵活，能够作为现有分布式双端行波测距的后备算法和重要补充，还能独立作为线路故障分界指示器。
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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。
