中国电力

2025, 58(8): 0-0.

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负荷聚合商参与需求侧资源聚合优化调控方法

傅成程, 张春雁, 刘键烨, 贾德香, 李丹, 王素

2025, 58(8): 1-11. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202407085

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需求响应技术是目前实现新能源消纳及“双碳”目标的重要手段，但由于需求资源分散特性和实际调度能力，独立需求侧主体缺乏有效参与调控的途径。为此，综合考虑多运营主体共识、多类型需求响应和碳排放，提出一种负荷聚合商参与的需求侧资源聚合优化调控方法。首先，分析了需求侧资源的基本管理模式；其次，综合经济成本和碳排放目标，建立了考虑碳排放和多类型需求响应的需求侧资源聚合优化调控模型；最后，利用麻雀算法进行仿真求解，验证了优化调度模型的有效性。仿真结果表明，所提模型可降低分散资源用能成本5.16%以上，明显改善需求侧资源主体的经济成本和碳排放量，提高需求侧资源管理水平，为低碳韧性电网的优化调控问题提供了一种有效手段。

基于电流积分量相关性的直流配电线路单极高阻接地保护

吉兴全, 毛会总, 叶平峰, 刘志强, 张祥星, 黄心月, 倪亚超

2025, 58(8): 12-22, 30. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202408060

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直流配电系统发生经高阻单极接地时，系统暂态电流幅值较小，故障信息微弱，现有保护方法难以对直流系统进行有效的保护，对此，提出了一种基于电流积分量相关性的直流配电线路单极接地保护方法。针对高阻接地故障暂态电流特性，得到区内外故障电流极性差异特征；计算电流积分量序列，以突出电流整体变化态势；采用Pearson相关性分析获取首尾电流关联程度，并以关联程度为依据构造故障判据，实现对直流配电线路单极接地故障的保护。基于PSCAD/EMTDC仿真平台进行仿真验证，结果表明，所提方法能够在较微弱的故障特征下进行准确的故障保护，具有较高的保护灵敏性和可靠性。

大脑情绪学习驱动的光储直柔接入配电网智能控制策略

陈卫东, 孙乐平, 吴晓锐, 吴宁, 郭敏

2025, 58(8): 23-30. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202412055

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针对园区低碳光储直柔接入配电网系统电压稳定控制难题，提出了一种基于大脑情绪学习智能控制器（brain emotional learning-based intelligent controller，BELBIC）的二次控制策略。区别于传统的控制方法，该控制器具有快速自动学习的能力，并且能处理光储直柔系统模型的复杂性、非线性和不确定性。所提出的控制器是完全无模型的，在系统模型和参数未知的情况下仍保持鲁棒调节能力。该方法保证了较低的稳态变化和较高的带宽，并确保了下垂机制下变换器稳定的电压控制和准确的电流共享。在OPAL-RT仿真器上进行了实时仿真，验证了所提出的控制策略在不同情况下的鲁棒性。结果表明，该策略能够在通信时延允许范围内实现母线电压恢复和负荷电流按比例精确分配，且具有突出的即插即用能力，为新型配电系统中高比例分布式能源的灵活接入提供了创新解决方案。

高斯分布引导下负荷8760曲线全景最优化预测

罗超, 倪恬, 陈凌云, 康义, 侯慧, 吴细秀

2025, 58(8): 31-40. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202411079

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精确的长期负荷预测为电力系统规划提供良好的数据基础。现有长期负荷预测大多采用年、月等形式，时间分辨率较粗，难以反应负荷波动性。将电力负荷视作随机变量，提出一种高斯分布引导下负荷8760曲线全景最优化预测方法。首先，提出一种负荷8760曲线的长期负荷预测框架，该框架以全景式、精细化的结构描述负荷在未来整年即8760 h的长期变化，根据统计学特性分解为长期趋势、中期波动及短期变化，分析所包含的多时间尺度负荷指标。然后，以负荷取值概率最大为目标函数建立负荷概率优化模型，将全景负荷预测转化为优化问题，不同时间尺度负荷特性形成约束条件，求解优化模型并还原目标年负荷8760曲线。中国中部、南部两省实际负荷数据算例结果表明，所提方法通过确定负荷概率分布，以负荷8760曲线的形式准确描述全景负荷，有效提高长期预测精度，具备良好的泛化性与可解释性。

考虑源荷调控的配变重过载及三相不平衡的差异化治理策略

杨强, 罗颖婷, 石墨, 江俊飞, 阮迪航, 刘升阳, 颜勤, 马瑞

2025, 58(8): 41-49. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202501016

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针对单相分布式光伏和单相充电桩大规模接入以及配电变压器三相不平衡、重过载两者混杂问题，提出一种考虑源荷调控的配变重过载及三相不平衡的差异化治理策略。首先，建立考虑光充随机性的台区三相不平衡及重过载模型，分析光伏出力、充电行为的不确定性对台区三相不平衡和重过载的影响；其次，建立考虑源荷调控潜力的台区评估及聚类模型，挖掘出具有源荷调控潜力的台区作为控制集群；最后，建立了考虑三相不平衡和重过载的台区调控模型，以三相不平衡度、负载率和网损为目标函数，考虑聚合光伏控制、聚合充电功率控制、储能和无功补偿的协同控制，并采用NSGA-Ⅱ算法和最大模糊满意度方法求解。采用IEEE 33节点算例模型进行仿真验证，结果表明所提方法能够有效治理台区的三相不平衡和重过载混杂问题。

基于PSO的配电网谐波抑制与降损增效协同优化

栗志鹏, 刘少博, 杨浩, 董蕊, 祁琛峰, 沈硕, 赵鹏

2025, 58(8): 50-59. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202503008

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随着配电网复杂性日益增加以及对电能质量要求不断提高，谐波污染和网络损耗已成为影响新型电力系统稳定性和运行效率的关键因素。通过同步优化电容器和有源功率滤波器（active power filter，APF）的配置，实现谐波抑制与网络损耗最小化的双重目标。利用谐波功率流分析模型进行谐波评估，根据谐波穿透法进行频域建模。对失真配电网络中的电容器和APF的同步配置建模，利用粒子群优化（particle swarm optimization，PSO）算法解决电容器和APF同步配置的混合整数非线性规划问题。实验结果表明：适当配置电容器和APF能够显著改善网络的电压质量，所提的同步优化方法不仅在降低系统成本的同时，显著提高了新型电力系统配电网的电能质量和运行效率。

考虑负荷灵活调节潜力的分布式能源系统能量管理策略

郭琦, 陈孟晓, 余佳微, 黄以恒, 郭海平

2025, 58(8): 60-68. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202411005

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气候变化、电价波动及用电行为对负荷侧灵活调节边界的影响，制约了分布式能源系统日前能量管理策略的经济性。针对这一问题，提出了一种基于负荷灵活调节潜力的两阶段随机优化方法。第一阶段以最小化分布式能源系统综合运行成本为目标，涵盖设备维护、能源采购、碳排放以及电/热柔性负荷补偿成本。第二阶段引入补偿机制以修正可再生能源出力偏差与灵活负荷调节边界偏差，构建考虑日内备用成本的动态优化模型。算例分析表明，所提方法可有效降低系统总运行成本并提升可再生能源利用率。进一步的灵敏度分析表明，相较于可调电负荷的不确定性，可调热负荷的不确定性对系统运行的影响更为显著。

基于多主体三层博弈的区域综合能源系统低碳运行策略

王辉, 夏玉琦, 李欣, 董宇成, 周子澜

2025, 58(8): 69-83. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202411078

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为解决区域综合能源系统中多主体利益冲突、用户侧分布式储能投资成本高昂、容量利用不均以及碳排放量较高等问题，提出一种基于云储能服务商-综合能源系统运行商（integrated energy system operators，IESO）-负荷聚合商（load aggregators，LA）联盟三层博弈的区域综合能源系统低碳运行策略。首先，构建租赁云储能的IESO与LA的能源交易框架。其次，考虑到多个理性主体对盈利最大化的诉求，建立综合能源系统三层博弈模型。第一层为以IESO为主导者、LA联盟为伴随者的主从博弈；第二层为以云储能服务商为供给者、IESO为接收者的主从博弈；第三层是LA联盟成员之间的合作博弈，并采取非对称纳什议价法分配收益。最后，利用二分法、KKT条件结合交替方向乘子法（alternating direction multiplier method，ADMM）对该模型进行求解。仿真结果表明，该策略不仅能够促进系统低碳运行，而且能够满足各主体的经济性需求。

电化学储能系统接入条件下正序故障分量方向元件适应性分析

陈瑞, 郑涛, 任翔, 沈文韬, 张璐, 强雨泽, 刘博, 王瑜璇

2025, 58(8): 84-93, 138. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202503049

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大规模电化学储能系统（battery energy storage system，BESS）送出线路发生故障时，受其低电压穿越控制（low voltage ride-through，LVRT）策略的影响，其正序故障分量阻抗特征与传统电源存在较大差异。本文基于BESS相关的技术规定，根据BESS故障前后的充放电模式将其工作模式转换方式分为3种，进一步计及BESS的LVRT控制策略，推导出不同工作模式转化方式下其正序故障分量阻抗角的表达式，从而分析了不同影响因素对BESS正序故障分量阻抗角的影响，并据此研究了正序故障分量方向元件在BESS接入场景下的适应性。最后利用Matlab/Simulink仿真平台验证了理论分析的正确性。

基于注意力机制和RCN-BiLSTM融合的风电机组故障识别

陈小乾, 尹亮, 展宗辉, 王放, 李旭涛

2025, 58(8): 94-102. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202412081

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为提高风电机组故障识别准确率，提出一种基于注意力机制（attention mechanism，AM）和残差胶囊网络（residual capsule network，RCN）与双向长短期记忆（bidirectional long short-term memory，BiLSTM）网络融合的RCN-BiLSTM-Attention风电机组故障识别方法。首先，风电机组监控与数据采集（supervisory control and data acquisition，SCADA）系统中的异常值通过基于密度的有噪声空间聚类（density-based spatial clustering of applications with noise，DBSCAN）算法剔除；然后，通过RCN提取故障数据中的空间关系特征，采用BiLSTM网络动态捕获RCN所提取空间特征的层次时间依赖关系，得到多种故障时序信息，并融合AM对BiLSTM的输出赋予不同权重，以提高风电机组故障识别准确性；最后，通过多个风电机组SCADA数据进行验证，所提模型具有较高的识别准确率和泛化能力。

基于可逆抽水储能的新能源配电网协调优化方法

陈峰, 赵鹏

2025, 58(8): 103-108. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202412057

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当前，新能源在配电网中占比持续攀升，其固有的间歇性与波动性给配电网管理带来严峻挑战。为此，提出一种基于可逆抽水储能（reversible pumped hydro-storage，RPHS）的新能源配电网协调优化方法，构建基于 RPHS 的能源管理系统，以最小化平准化能源成本（levelized cost of energy，LCOE）为目标，实现新能源的协调优化配置，并通过仿真实验验证所提方法。结果显示，RPHS在提高能源利用效率、降低运行成本、增强系统稳定性等方面成效显著。

绿证-碳-CCER市场交易主体协同效应

陈永权, 杨万佳, 王梦玉, 李佳霖

2025, 58(8): 109-117. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202410082

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为实现“双碳”目标，研究市场扩容背景下火力发电商在绿证市场、碳市场与中国核证自愿减排量（chinese certified emission reduction，CCER）市场下的多主体交易协同效应。构建火力发电商在多市场联合下的交易框架，并基于多主体非合作博弈模型分析市场扩容下的控排企业协同作用及减排影响，采用经验模态分解（empirical mode decomposition，EMD）结合支持向量机（support vector machine，SVM）模型预测碳排放权交易量，为博弈模型提供关键参数支持。研究结果表明，火电行业通过灵活策略占据主导地位，而钢铁和水泥行业则更多依赖碳排放权交易和CCER履约，不同行业在市场中的表现存在差异，碳市场的扩容、绿证与CCER的联合有效缓解了碳市场压力。

计及最大需量基于改进RTN模型的短流程钢铁企业双层优化调峰策略

刘航, 申皓, 纪陵, 钟永洁, 陈嘉瑞, 余洋

2025, 58(8): 118-129. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202503038

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短流程钢铁企业作为用能大户，其可调潜力巨大，为改善电网调峰状况提供了重要资源。但其生产工序紧密关联、订单波动大，导致用电不规律，参与电网调峰面临诸多困难。为此，提出计及最大需量基于改进资源任务网（resource task network，RTN）模型的短流程钢铁企业双层优化调峰策略，助力短流程钢铁企业参与电网调峰。首先，设计基于时间窗节点的改进资源任务网络，准确刻画单条生产线在加工不同类型订单时设备间物料和时间资源的耦合关系，保证订单分配及调度策略的可行性。其次，结合企业多生产线实际情况对企业订单进行分配，并提出考虑最大需量的供需互动双层优化调峰模型，利用自适应粒子群和Cplex求解器的混合求解算法进行求解。最后，根据某实际短流程钢铁企业数据，设置3个仿真场景对调度策略进行验证。结果表明，所提策略有效平滑了负荷曲线，同时降低企业用电成本。

充电用能约束下工业园区负荷管控的随机优化策略

茹传红, 卢姬, 秦建, 张军达, 常俊晓, 蒋贝妮

2025, 58(8): 130-138. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202311142

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为解决工业园区微电网在能源短缺情况下的负荷管理问题，提出一种管理用户特定负荷的新方法。首先，将用户特定负荷管理定义为一个随机预测模型控制问题，对光伏和用户电力需求进行预测建模。然后，结合两阶段随机规划和近似动态规划对其进行求解。最后，在模拟用户对负荷管理响应的环境中，通过2种控制器测试了替代解决方案的有效性。结果表明，即使没有完整的用户响应模型，控制器使用预测模型进行负荷管理也可以显著提高电力可用性和用户的消费效益。

考虑密集通道的多机电力系统暂态稳定性评估方法

王学军, 方水平, 池光湧

2025, 58(8): 139-146. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202501042

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为提高电力系统暂态稳定性评估的准确率和效率，提出了一种基于深度迁移学习的考虑密集通道的多机电力系统暂态稳定性评估方法。首先提出了一种新的暂态稳定性指标，建立了考虑密集通道的情况下电力系统的数据集及波动方程；然后提出了一种深度迁移学习方法，使用预训练的深度卷积神经网络进行暂态稳定性评估；最后通过仿真验证了所提方法具有较好的评估效率以及有效性。

应用零序电流幅值差特征的变压器零差保护可靠性提升策略

郑俊超, 葛亚明, 孔祥平, 任旭超, 陈实, 王晨清

2025, 58(8): 147-155. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202409080

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变压器零序差动保护在应对复杂涌流和故障等工况时，可能因电流互感器（current transformer，CT）故障导致可靠性下降甚至误动作。为解决该问题，提出一种变压器零差保护可靠性提升策略，对零序电流及其幅值特性进行分析研究，得到相关辅助判据，并建立仿真模型以模拟区内故障、区外故障、复杂涌流等典型工况。仿真结果表明：辅助判据能够有效提高零序差动保护的可靠性，避免因电流互感器传变特性劣化导致的误动作。

基于模型驱动的电力系统安全稳定分析与控制策略

张鼎衢, 钱斌, 杨路, 陈峰, 罗奕

2025, 58(8): 156-163. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202410010

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为实现对暂态过电压的精确控制，及时且有效地应对电压的急剧变化，提出了一种高比例光伏发电并网情况下的基于模型驱动的电力系统安全稳定分析与控制策略。该策略针对高比例光伏并网系统的电压波动等关键电气指标，构建了基于径向基函数-粒子群优化（radial basis function-particle swarm optimization，RBF-PSO）的神经网络模型。基于实时采集的数据，所提模型能够预测电网的暂态行为，一旦预测结果显示可能存在暂态过电压风险，系统将根据预设的优先级设定待控制节点，并结合光伏接入点的灵敏度分析调节光伏逆变器的无功补偿与有功输出，自动激活预设的暂态过电压控制机制，以迅速恢复系统电压稳定，保障设备安全。实验验证显示，该方法不仅响应速度快，还能显著减少光伏逆变器所需的无功功率。

考虑电流限幅的构网型光伏场站送出线路纵联保护新原理

马冰清, 李振兴

2025, 58(8): 164-175. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202501046

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构网型新能源因兼备优良的阻尼与惯量支撑特性受到广泛关注，但其复杂的故障响应特征致使传统保护适应性下降。为此，提出了故障限流与波形相似度相结合的纵联保护新方案。首先基于构网型电源故障电流解析模型，揭示传统保护失效机理；进一步考虑逆变器耐受电流和并网规范要求，设计自适应虚拟阻抗计算模块，形成构网型电源辅助控制策略，实现系统短路时逆变器过电流的有效抑制；最终以波形相似性理论为基础，用余弦相似度量化线路两侧电流波形，分析线路区内外故障时相似度的明显差异性，构造纵联保护新判据。利用PSCAD/EMTDC软件构建仿真模型，模拟多种故障场景的验证结果表明所提方案可实现短路电流抑制同时完成区内、外故障准确识别，且在高阻接地的情况下，仍然具有较高的可靠性、灵敏性和速动性。

构网型储能变流器控制策略下输电线路保护适应性分析

冯小萍, 陈启迪, 赵青春, 王兴, 李斌, 谢华

2025, 58(8): 176-184. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202410090

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双碳目标下新能源大量接入电网，继电保护作为电力系统安全稳定运行首要保障措施越发重要。构网型变流器技术研究多集中于系统稳定控制、故障穿越等方面，对于继电保护的特性研究则鲜有涉及。对构网型储能变流器控制策略下输电线路保护适应性展开分析。首先，分析构网型变流器的同步控制策略和故障穿越控制策略，同时对不同故障穿越控制策略下的构网型变流的故障电路进行等效；其次，针对常见保护配置开展构网控制策略下的动作性能评估，并对各种保护配置进行适应性分析；最后，在Simulink中搭建含构网型储能变流器的输电线路模型，对相关理论进行验证，并根据输电线路保护适应性，给出了相应的改进建议。

基于复合序电流特征的构网型新能源外送线路纵联保护

袁松, 葛昭, 唐佳杰, 梅家葆

2025, 58(8): 185-192. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202410068

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构网型新能源集中外送系统接入显著改变了电网的故障特征，外送线路发生故障时传统纵联保护易出现灵敏度降低甚至拒动风险。基于此，提出一种基于复合序电流的构网型新能源机组外送线路纵联保护新原理。考虑故障时构网型新能源机组固有控制策略对正序分量和负序分量的限制作用，将构网型新能源外送线路的故障分为对称性故障、不对称性故障和集中外送故障3类，并利用正序分量、负序分量构造保护判据，针对集中外送故障场景提出利用正序突变量构造保护判据。在此基础上，将3种故障特征量融合并构造基于复合序电流的保护判据，进一步提升保护的灵敏性与速动性。在PSCAD中搭建构网型新能源集中外送系统模型验证所提保护新原理的性能。仿真结果表明，所提方案在高阻接地情况下，仍具有较高的灵敏度。

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