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2026年 第59卷 第4期    刊出日期：2026-04-28

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大规模水风光基地联合规划与广域互补运行优化技术

风水储联合运行双层滚动优化调度方法

阮宏华, 邓子琦, 陈飞雄, 林俊杰

2026, 59(4):  1-11.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202504088

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随着风电等新能源的渗透率逐步提高，电网运行的不确定性也随之加剧，如何安全、高效地发挥水电的调节作用对电网的稳定运行具有重要意义。为此，提出一种风水储联合运行的双层滚动优化调度方法。首先，构建风水储联合运行的双层滚动优化控制模型，上层优化基于长时间尺度，以最小化系统运行成本为目标，下层优化基于短时间尺度，以最小化系统出力偏差为目标；其次，采用模型预测控制方法对优化模型进行求解，通过下层的实时滚动优化对上层调度计划进行反馈校正，降低了不确定性对系统的影响。最后，以中国南方某梯级水电系统为算例对象进行仿真分析，验证了所提方法在提升能源利用效率、降低运行成本和处理不确定性方面的有效性。

基于非参数核密度估计的风光水火储系统灵活性评估方法研究

米熠, 徐雪松, 杨一鸣, 邹鑫

2026, 59(4):  12-23.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202508057

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随着新能源渗透率持续提升，源荷双侧不确定性对电力系统稳定运行构成显著风险。为科学评估风光水火储多源耦合新型电力系统的灵活性，提出融合源荷双侧不确定性区间估计与随机生产模拟的协同分析框架。首先，通过非参数核密度估计生成新能源出力与负荷的置信区间，构建极端供需情景以量化不确定性。其次，结合分级调度策略，优先将风电、光伏和径流式水电等效为负值负荷，再考虑系统爬坡约束，利用改进的随机生产模拟算法安排火电机组出力。最后，调度库容式水电承接系统剩余负荷。当发生切负荷或弃新能源事件时，通过储能设备充放电进行调节。案例分析表明，非参数估计可有效表征源荷双侧不确定性；系统因爬坡能力不足引发的切负荷和弃新能源电量占比分别为14.8%和91.5%，即爬坡约束是影响系统稳定运行的重要因素；配置储能可显著提升系统调节能力，使系统失负荷概率和弃新能源概率分别降低8.6%和34.1%。

考虑风光发电不确定性的风光水火多能互补区域电网中期优化调度方法

陆建宇, 张凯旋, 李建华, 王月, 周毅, 申建建

2026, 59(4):  24-34.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202506064

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新能源高渗透率下，电网连续多日的安全稳定运行受大规模风光日间出力的波动性及不确定性影响日益显著，保供难度加剧。提出考虑风光发电不确定性的风光水火多能互补区域电网中期优化调度方法，采用协方差矩阵表征风光发电预测误差的时变特性，融合混合高斯抽样生成风光出力场景集，利用条件抽样策略保留预测误差统计特性并合理缩减场景；以全网缺电与弃电平方和最小、火电运行成本最小为目标，构建了风光水火互补运行多目标优化模型，提出分层权重优化方法兼顾目标优先级和各目标相对重要性，实现了高效求解。依托华东电网实际数据仿真，结果表明：与常规方法相比，所提方法可使系统整体缺电降低33.3%以上，同时保证了较高的网调计划可靠性，日最大缺电、弃电仅占负荷的1.3%、1.7%，为新能源高渗透率下电网连续多日的调度计划安排提供了有效途径。

基于改进生成对抗网络场景生成的跨流域水风光互补中长期优化调度方法

崔一宸, 王鹤, 王莉丽, 银涛, 黄山松

2026, 59(4):  35-46.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202510031

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随着风光渗透率的持续增长，如何应对其出力波动性与不确定性并制定合理的中长期调度策略已成为跨流域水风光互补系统高效运行面临的核心挑战。为此，首先提出一种考虑时空相关性的风光联合场景生成方法，通过改进Wasserstein生成对抗网络的网络结构，实现模型对风光出力时空耦合特征的分层提取，生成具有代表性的联合场景集；在此基础上，以互补系统消纳电量期望最大化、弃电与缺电量最小化及弃水损失最小化为目标，提出基于反馈调节的自适应权重确定方法以动态调整不同时段下各目标优先级，构建了跨流域水风光互补中长期多目标随机优化模型。以西南地区跨流域清洁能源基地为例进行仿真分析，结果表明，与常规方法相比，所提方法在兼顾流域水资源利用的同时提升了新能源消纳水平与系统供电可靠性，综合弃电率与缺电风险分别降低1.53个百分点和24.5%，实现了多目标间的协同优化与有效平衡。

考虑频率和电压支撑强度的水风光综合基地直流外送能力评估

王潇笛, 张琳, 苏韵掣, 毕淑雅, 刘方, 文云峰

2026, 59(4):  47-58.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202507002

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大型水风光综合基地具有“源多-弱网-荷少”的基本特征，其大规模清洁能源经直流外送的能力与系统安全稳定紧密耦合。针对高比例新能源接入导致水风光综合基地频率、电压支撑能力弱化的难题，构建了一种计及频率和电压支撑强度的水风光综合基地直流外送能力评估模型。首先，在分析水风光综合基地直流外送能力限制因素的基础上，构建协同评估框架；然后，融合流域梯级水电水力-电力时空约束特性及水风光多能互补特性，建立以外送功率最大化为目标的直流外送能力评估模型。最后，通过量化系统频率响应能力及新能源多场站短路比，构建涵盖频率和电压支撑强度需求的安全约束体系，并采用二阶锥重构技术高效处理非线性频率约束，形成兼顾多能互补特性与系统安全强度的直流外送能力评估方法。基于改进的IEEE算例测试系统开展多场景仿真对比，验证了所提模型的有效性。

新型电网

计及多资源投运占比的电力系统惯量量化评估方法

闫朝阳, 李杰, 刘韶峰, 丁超杰, 周天, 常康, 杨丽

2026, 59(4):  59-69.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202509069

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随着高比例新能源并网，电力系统惯量特性发生根本性演变，传统依赖同步机组的惯量评估方法已难以适配新型电力系统的发展需求。提出一种基于多维度惯量资源投运占比的电力系统惯量量化方法。首先，构建涵盖同步机组、新能源发电、直流输电、柔性负荷及储能系统的多资源惯量评估模型，系统解析各类资源的惯量支撑机制；其次，针对各类资源的惯量特性开展差异化量化建模，精准刻画其在不同运行工况下的惯量贡献度，并创新性地提出基于容量占比权重指标的惯量统计方法，实现对多资源电力系统整体惯量水平的综合评估；最后，依托PSD-BPA仿真软件与本文构建的频率响应模型设计多场景验证实验，在CSEE小系统80 MW切负荷扰动场景下，所提方法评估的稳态频率、最大频率偏差与PSD-BPA仿真实测值的误差分别仅为0.023%和8.809%。

基于交叉支路增强VSG控制的谐波抑制策略

徐涛, 李互刚, 杨龙雨

2026, 59(4):  70-78.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202505013

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大量新能源发电设备接入后，多节点配电台区面临电流电能质量差的实际问题。同时虚拟同步发电机（virtual synchronous generator，VSG）主导的构网型变流器部署却忽略了电流电能质量问题。因此，为在保持VSG特性的同时增加电流谐波抑制能力，提出了一种增强型VSG控制策略。首先，分析多VSG联合运行时交流电网与VSG电角度和电压的交互机理；其次，提出引入交叉反馈支路的VSG控制方法，通过频率-无功功率支路和电压-有功功率支路实现波动补偿，且不影响系统惯性特性；最后，搭建了IEEE-69网络模拟配电台区，并设置了6个VSG。实验结果表明：增强型VSG能够为系统提供惯性和阻尼支撑。与传统VSG相比，电流总谐波失真降低64.2%~83.8%，能够有效抑制传统VSG产生的谐波对配电网的影响。

计及源荷双重不确定性的高速路域虚拟电厂运行优化策略

李欣, 宋金金

2026, 59(4):  79-93.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202509067

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中国高速公路路网的快速扩张加剧了交通能源消耗与碳排放问题，亟需通过虚拟电厂（virtual power plant，VPP）实现高速路域分布式能源的高效就地消纳，开展计及源荷不确定性的高速路域VPP运行优化策略对降低VPP运行成本具有重要意义。针对分布式能源出力与电动汽车充电需求不确定性的问题，基于马尔科夫链蒙特卡洛法采样生成多时间尺度场景集，提出马尔科夫链蒙特卡洛法与基于概率距离削减的方法结合的场景生成-削减混合框架进行场景生成与削减。以高速路域VPP运行成本最小为目标建立高速路域VPP运行优化模型，采用基于约束策略优化的高速路域VPP智能调度算法进行求解优化。算例结果表明，所提优化方案使高速路域VPP运行成本降低，验证了所提方案具有良好的经济性。

考虑碳排放影响的长期发电投资决策方法

翁格平, 崔林宁, 江涵, 任娇蓉, 韩寅峰, 陈晗文

2026, 59(4):  94-104.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202401044

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针对新型电力系统的低碳转型发展需求，建立了一种长期发电投资决策分析模型。首先，该模型考虑了处于价格主导地位的传统发电的战略型决策，以及新加入市场的可再生能源发电等价格接受者的完全竞争型决策，以满足长期碳减排约束。其次，采用了基于纳什-古诺博弈的集中二次规划方法来分析日前电力市场价格。然后，在所提模型中，同时做出投资决策（每年一次）和生产决策（年内的每个时间段），并对此建立开环古诺博弈模型。最后，在模拟电力市场中对所提方法进行性能评估，进行了为期20年的博弈测试，并分析了一系列场景下的价格和投资决策，以及市场参与者数量、排放限制或排放政策影响。结果表明，应用所提方法可以实现系统深度去碳化，验证了方法的有效性。

大型水轮发电机灵活组合型接地方式

吴修韩, 李琛, 魏扬, 孙悦, 李光耀, 罗金嵩, 高紫薇, 沈红万, 桂林

2026, 59(4):  105-113.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202510035

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单相接地故障是发电机定子绕组绝缘损坏最常见的故障，国内广泛应用的接地变高阻接地方式无法应对发电机对地电容电流增大导致的接地故障电流过大问题，而组合型接地方式则在机组型号不同的大型水电站应用中存在参数适配性较差的局限。提出一种灵活组合型接地方式，并以某水电站5种机型发电机为分析对象，对其接地装置进行优化设计，验证灵活组合型接地装置的可行性。结果表明，该方式既能有效限制单相接地故障电流等关键指标，又能弥补接地装置参数通用适配的短板，显著降低设备安装、备品购储的成本和压力，对于保障大型水电站发电机的运行安全具有重要意义。

新能源与储能

时滞效应视角下中国电力绿色低碳转型效率评估——基于考虑产出滞后的三阶段超效率SBM-Malmquist模型

李露露, 何姣

2026, 59(4):  114-126.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202508025

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电力绿色低碳转型是助力中国式现代化发展的重要支撑。以2015—2023年中国30个省级行政区为研究样本，采用考虑产出滞后的三阶段超效率数据包络分析法（slacks-based measure，SBM）-Malmquist指数模型测度电力绿色低碳转型效率。研究发现，基于考虑时滞效应的电力产出修正分析测算，可再生能源电力消纳量、电能占终端能源消费比重滞后期分别为1期和3期。能源价格机制完善和城镇化水平提升对电力绿色低碳转型发挥了显著的正向驱动作用，其积极效果远大于经济发展和产业结构所带来的负向抑制效应。在外部环境影响下，电力绿色低碳转型综合效率均值存在高估现象，调整后的真实效率水平呈现“西部＞东部＞中部”的空间分布特征，且省际差异显著。电力绿色低碳转型全要素生产率呈“先升后降”的波动趋势，技术进步的拉动作用缓解了技术效率偏低带来的负面制约。

面向高比例新能源接入的海上风电场多端柔直并网控制策略

张雅君, 杨心刚, 鲍伟, 杜炤鑫, 甘慧辰, 肖晃庆

2026, 59(4):  127-139.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202509034

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针对高比例新能源接入场景下，海上风电场经多端柔直并网所面临的直流电压动态性能受限、动态功率偏差等问题，提出一种计及异常工况的海上风电场经多端柔直并网主从协调分层控制策略。首先，融合电压裕度与电压下垂控制，基于换流站动态特性提出主辅换流站协调控制方法。其次，提出基于直流功率波动量与换流站调节能力的动态分层控制方法，能在异常扰动下维持有功功率均衡分配。然后，建立换流站动态参与策略及参数整定方法，实现各工况下换流站投运数量的自适应调节，有效抑制换流站动态功率波动，提升直流电压动态调节特性。最后，通过PSCAD/EMTDC仿真平台构建五端海上风电多端柔直仿真系统，验证异常工况下所提控制策略的有效性。

基于分布式梯度投影的居民区电动汽车均衡充电策略

曹望璋, 陆泳昊, 靳丰源, 阳浩, 金鑫, 王宗义, 赵勃扬

2026, 59(4):  140-149.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202512027

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居民充电负荷管理是抑制大规模电动汽车对电网不利影响的重要举措，但集中式管理对用户隐私不利，分时电价下用户的自主响应易引发新的负荷高峰。首先，在居民小区引入动态电价机制，构建聚合博弈模型，引导用户自发调整充电行为，规避峰谷倒置。然后，提出分布式梯度投影算法实现聚合博弈纳什均衡的快速求解，充分保护车主隐私。最后，基于中国南方某居民小区用电数据开展仿真分析。结果表明：所提方法可有效平抑电动汽车充电引发的尖峰负荷，效果随电动汽车数量增加而提升；相比于分时电价机制，可有效避免新的负荷高峰产生，满足电动汽车不断增长下的充电负荷管理要求。

电力市场

国外电力容量市场机制及对中国的启示

庞越侠, 张姝月, 周亚泽, 戴文怡, 李佳霖, 马原, 吕媛

2026, 59(4):  150-164.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202509021

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随着可再生能源并网比例增加，传统化石能源机组利用小时数降低，固定成本回收机制不完善使其向调节或备用机组转型的渠道受阻，存量火电更倾向于退出市场，会进一步加剧电力系统峰荷时期容量缺口。首先，以爱尔兰、英国与美国PJM 3个典型容量市场为研究对象，系统梳理其容量市场运行和容量成本分摊机制，重点分析不同市场的实际运行成效与面临的问题。然后，从制度目标、市场结构及调节资源配置逻辑等角度，提炼三国容量市场的共性规律与差异化路径，并总结其在高比例可再生能源条件下的适应性表现。最后，结合中国电力市场的实际情况，从市场设计、成本分摊与市场衔接等方面提出国外容量市场实践对中国相关发展的启示与建议，为推动中国能源转型提供参考。