Abstract:

Virtual power plants (VPPs) integrate various distributed energy resources to create an efficient energy management system, which can swiftly respond to the demands of power grid, reduce operational costs and enhance the overall reliability and stability of power supply. However, the management of power supply in VPPs is challenged by the volatility, stochasticity, seasonality and substantial peak-valley variations inherent in electricity load dynamics. To address these challenges, an operating load forecasting method for virtual power plants based on feature decomposition is proposed, which provides essential information support for both power dispatching and demand response within VPPs. Firstly, seasonal-trend decomposition using LOESS (STL) is employed to capture trend and seasonal variation characteristics in virtual power plant load data, thereby extracting historical load resource features. Secondly, a load forecasting model based on long short-term memory (LSTM) network is developed by integrating historical load resource data with external influencing factors. Finally, experimental verification is carried out using operational data from virtual power plants. The results show that the determination coefficient R2 of the proposed method is 0.98, which can accurately predict the power plant load.

Abstract:

针对西部山区电气化铁路面临外部电网薄弱的问题，考虑将铁路沿线的风光发电接入薄弱电网，并接入储能为牵引负荷提供可靠的电能。因此，建立了考虑牵引负荷接入的电网两阶段协调优化的选址定容规划模型。第一阶段建立了以年综合费用最少的单目标分布式电源选址定容优化模型，采用粒子群优化算法求解分布式电源接入位置，为第二阶段储能的选址提供参考；第二阶段以储能费用、节点电压波动和功率波动为目标建立了储能选址定容优化模型，采用多目标粒子群优化算法进行求解。研究结果表明，分布式电源的接入提高了电网的供电容量，保障了牵引负荷的供电，而储能的接入降低了分布式电源和牵引负荷的功率波动，保障了电网的安全与牵引负荷的可靠供电。

Abstract:

针对分布式光伏接入配电网的选址定容规划问题，考虑并网带来的电压波动、电压越限等对电能质量的影响，通过引入储能系统来调节配电网节点电压。首先，采用迭代自组织数据分析算法，对分布式光伏出力数据进行聚类划分，并以类间相似度和类内相似度对聚类效果进行评价；然后，构建配电网两阶段优化模型：第一阶段以总成本最低为目标来考虑分布式光储的选址定容，并将规划参数代入下一阶段；第二阶段以节点电压偏移量最小和运维成本最低为目标函数，动态调节储能系统荷电状态；接着，使用改进白鲸算法求解模型，该算法引入可变螺旋搜索策略和纵横交叉策略使算法的局部寻优和全局寻优能力增强；最后，在 IEEE 33 节点下进行仿真验证。

Abstract:

为应对新能源大规模并网造成的电力系统频率不稳定性问题，提出了一种基于飞轮储能辅助火电机组一次调频控制策略。针对火电机组爬坡速度慢、易引发机组振荡等问题的影响，利用飞轮储能的高频次瞬间精准放电、高转换效率及长寿命等特点来弥补传统调频方式的不足。基于 Matlab/Simulink 建立了含火电与飞轮储能的电力系统频率特性模型，对比分析了火电机组单独调频、定系数下垂控制以及变系数下垂控制下飞轮储能辅助调频的电力系统频率特性、机组输出功率以及联络线交换功率变化。仿真结果表明：飞轮储能的引入能够显著提高电力系统频率稳定性，减少火电机组出力并延长其寿命；变系数下垂控制充分考虑了储能荷电状态，相较于定系数下垂控制，变系数下垂控制下储能荷电状态变化范围缩小，能够减少储能过充过放等问题。

Abstract:

随着并网新能源规模的迅猛增加，对短路电流的贡献愈发凸显。针对新能源最大装机容量难以估计的问题，提出了一种基于短路电流约束的新能源最大接入容量实用化计算方法。通过计算新能源固定装机容量接入高电压等级汇集站对短路电流的贡献值，并根据现有系统中高电压等级汇集站的短路电流与断路器遮断容量的差值，在保障断路器遮断能力的前提下，折算出新能源最大接入容量。所提方法可有效评估新能源接入电网时对电网短路电流的贡献问题，并简单快速得出集中并网点可接入新能源最大装机规模。实际电网算例计算表明，所提方法具有良好的指导意义和实际应用价值。

Abstract:

与定速抽水蓄能机组相比，变速抽水蓄能机组可以通过调节机组转速实现灵活功率调节，并在不同工况下运行时均具备调频能力。为充分对比分析定速与变速抽水蓄能机组的快速调频能力与动态特性，首先，建立了包含调频功能模块的全阶双馈变速抽水蓄能装置模型；其次，分析了变速抽水蓄能机组在不同工况下的控制与运行特性；最后，通过基于三机九线系统的动态仿真实验对比分析了定速与变速抽水蓄能机组的调频能力与动态特性。仿真结果表明，通过有功功率下垂控制，抽水蓄能机组可以在发电和抽水工况下为系统提供快速频率调节，且变速抽水蓄能的调频能力优于定速抽水蓄能性能。

Abstract:

The high proportion of new energy connected to power grid has significantly increased the level of uncertainty in power system. The addition of noise elements in nonlinear operations in the existing affine power flow calculations will lead to overly pessimistic limits on the calculation results, thereby increasing the conservatism of the results. In response to the above problems, a flexible interval optimal dispatching method for active distribution network based on spatial approximation is proposed. Firstly, the spatial approximation method is introduced to modify the affine nonlinear operation, and an improved affine operation algorithm with less conservatism is obtained, which is introduced into power flow calculation of distribution network. Secondly, the models of operational flexibility requirements and each flexibility resource supply are constructed for active distribution network. And then, taking the system operating economy, net load fluctuation rate and operating flexibility margin as the goals, an interval multi-objective optimal dispatching model for active distribution network is established. Finally, in IEEE-33 node system the results of the proposed affine power flow calculation based on spatial approximation are compared with the traditional power flow calculation and Monte Carlo simulation method. The results show that the proposed method has less conservatism, and the interval results can provide good reference value for distribution system dispatchers.

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配电网； 负荷恢复； 0-1整数规划； IEEE 33； 粒子群算法

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电力电子变压器; 光伏发电; 模块化多电平换流器; 双有源桥

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宽频暂态电压测量有望在未来的电力系统中得到广泛的应用。电力系统广泛配置宽频暂态测量的最具技术和经济效益的方法之一是升级现有的电压互感器，使其具有宽频暂态测量能力。针对电磁式电压互感器（potential transformer，PT），提出了一种基于宽频模型和算法的技术，该技术涉及 PT 的非线性特征和宽频线性，使 PT 具有宽频暂态电压测量能力，方法包括建立非线性宽频模型的方法和基于输出电压的逆计算方法，以恢复输入电压波形。并详细介绍了 PT 等效电路模型的综合方法，同时，给出了基于电路理论和储能元件及非线性元件的等效方法，以及基于电路模型的逆计算方法。以雷电冲击为验证源，对 10 kV PT 进行了验证实验。实验结果与标准器记录的输入波形匹配良好。

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铁磁谐振; 森林草原配电网; 高阻接地故障; 隔离变压器

Abstract:

变电站设备的工作状态直接影响到电力系统的稳定性、可靠性、安全性及抵抗事故的能力。而在众多变电站设备故障原因中，金属材料腐蚀是十分常见的一种。于是提出了一种基于深度学习的变电站腐蚀检测方法，可以直接通过图像检测变电站设备的腐蚀位置以及腐蚀程度，有效完成变电站设备的巡视和实时监控工作，及时排除腐蚀风险，从而保障变电站稳定运行。为了验证所提出方法的有效性，采用经过裁剪、旋转、镜像扩充后的变电站设备腐蚀数据集对网络进行训练。最终结果表明，所提出的网络能够准确地对变电站设备进行腐蚀区域检测以及腐蚀程度检测。

Abstract:

针对监控信息传输环节缺陷难以发现，且缺陷的处置高度依赖于调试人员的经验和技术水平的问题，提出了一种智能变电站监控信息全链路监测及故障诊断方法。该方法通过建立监控信息的全链路配置信息流，实现监控信息在全站系统配置描述文件、远动配置描述文件和监控信息表中的一致性校核；通过建立在变电站各通信层之间传送过程的监控信息流，实现监控信息的全链路监测；并基于全链路配置信息流与监控信息流的比对实现监控信息传输异常的诊断。通过实例分析，验证了所提方法能有效定位配置错位、二次回路接线错位等故障点，提高了监控信息传输缺陷排查的效率，具有一定的实用价值。

Abstract:

针对规范中对避雷线塔与保护设备间的空气击距取值要求不明确，在实际变电工程中存在裕度过大的问题，提出了一种空气击距简化计算方法。首先，在分析避雷线塔的冲击接地电阻影响因素和避雷线的雷电分流效应的基础上，采用基于变电站雷电安全运行年数的概率法，根据变电站的具体布置尺寸，对比变电站实际每年遭受雷击的概率，确定避雷线塔空气击距的临界雷击的概率；然后，通过雷电流的概率分布，求得对应临界雷电流的幅值，并根据雷击避雷塔暂态电位简化模型和雷电冲击穿场强，获得避雷线塔与被保护设备间空气击距的简化计算方法；最后，结合实际变电站案例，进行了基于变电站雷电安全运行年数的避雷线塔空气击距计算，类比规范计算方法提出相应的简化计算公式，并分析了空气净距取值对变电站电气布置的影响。

Abstract:

为提高永磁同步电机在全速域无位置传感器控制的精度，设计了一种高频方波信号注入和基于转子磁链的改进滑模观测器相结合的复合控制方法。首先，在零、低速段采用脉振高频方波信号注入，通过简单的代数运算分离高频电流信号和基波电流信号，避免了在提取转子位置信息过程中使用滤波器，提高了转子位置观测的精度；然后，中、高速段采用改进的滑模观测器法，在滑模观测器中引入基于转子转速的自适应反馈增益，再利用转子磁链来提取转子位置信息，进一步提升了电机运行稳定性和控制精度；最后，采用加权函数对零、低速和中、高速的控制策略进行切换，从而构建全速域控制算法，该算法分别在带载启动、全速域运行和带速重投工况下进行仿真验证。仿真结果表明，所设计的全速域控制算法在不同工况下均能实现电机稳定高效的全速域运行，具有较好的动态性能和稳定性。

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为简化单相多电平并网级联逆变器控制复杂度，设计了一种 H 桥模块独立控制的 LCL 型单相多电平并网逆变器。首先，在单相 LCL 型并网逆变器基础上设计了单相多电平并网级联逆变器的主电路和控制电路；其次，基于单极倍频正弦脉冲宽度调制控制方法提出了两种多电平调制策略，并且分析了它们在开环控制和闭环控制中的特性；然后，根据所提逆变器特点推导了 LCL 滤波器参数计算公式；最后，在仿真平台上验证所提理论的有效性。仿真实验结果表明：两种调制策略均会受到并网逆变器闭环控制策略和调制比的影响，导致正弦调制信号跟随载波信号而发生变化；两种策略均能保障所提单相级联逆变器实现多电平输出；从并网电流总谐波畸变率指标来看，基于三角载波同相移动的策略 1 的调制效果更好。

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为适应智能电网快速响应的要求，电力负荷预测成为智能电网关键任务之一。精准的电力负荷预测响应对电力系统运行的安全性、稳定性、经济性起着至关重要的作用。首先，介绍电力负荷预测的特性及分类；随后,分析电力负荷预测的影响因素，并介绍电力负荷预测的基本步骤和性能评价指标；再将电力系统负荷预测的研究分传统预测方法、机器学习预测方法及深度学习预测方法等3类展开阐述；最后,总结所做的工作并展望电力负荷预测的未来发展方向。

Abstract:

电力系统负荷预测研究对于用电形势分析、用电规划、合理部署人力、物力资源以及经济有效地管理电力系 统都具有重要的意义。分析了电力负荷研究现状，较系统地总结了电力负荷预测的特点、步骤及其常用预测方法，并 从多个角度对不同预测方法的特点进行比较分析，进而对四川省用电负荷预测及中国用电形势进行预测分析，为电 力负荷预测研究提出富有针对性的建议。

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精确的光伏发电功率预测是实现光伏电站顺利并网的关键。然而，太阳辐射、气候和地理条件等因素会导致光伏发电功率频繁波动，给功率预测带来了巨大挑战。针对当前光伏新能源大规模并网的需求，从多个角度探讨了光伏发电功率预测的意义及其分类，综述了人工智能技术在光伏发电功率预测领域的最新应用，包括传统机器学习、深度学习和组合方法，并进行了对比和总结。目前研究的主要类型是单一光伏电站的超短期和短期光伏发电功率预测，深度学习方法和组合方法是主流预测方法，数据预处理、特征提取和误差补偿是提升预测精度的关键因素。最后，展望了人工智能技术在光伏发电功率预测领域的未来趋势和研究创新点。

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随着电力系统智能化水平的提高，使得电力系统关键设备运行健康状态的检测要求不断提高。声学检测技术因具有无损检测、准确性高、应用前景广泛及定位方便等特性而成为电力系统故障检测技术领域的研究热点。首先，阐述了声学检测技术的机理，并且总结了声学检测技术在电力系统中的应用架构；其次，分别从声源信号采集、故障诊断、故障定位及典型应用场景等方面综述了电力设备故障声学检测技术的关键问题与研究现状；最后，分析了电力设备故障声学检测技术的局限性，并提炼出声学检测技术可能的四大研究方向。

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光伏发电的随机性和间歇性导致资源利用率低，储能具备控制灵活、响应快速的特性，是当前解决光伏并网和提高消纳的有效手段之一。目前，高昂投资成本是制约储能推广应用的关键，文中从成本角度出发研究了分布式光伏系统中储能的优化配置方法。首先，以分布式储能系统的投资和运行成本为目标，同时考虑储能接入位置、配置容量、荷电状态和电网运行状态等为约束条件建立双层优化模型；然后，介绍优化模型求解方法，外层采用遗传算法优化储能配置位置、功率和容量，内层采用粒子群算法结合MATPOWER潮流计算工具优化储能日内运行策略；最后，在Matlab软件中采用IEEE9节点系统验证了优化配置方法的可行性和有效性。

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变压器作为电力系统中的关键设备，其运行状态能否正确、稳定会影响到电网供电的可靠性。而变压器的励 磁涌流不仅容易影响到变压器差动保护的正确率，严重时还会对电力系统的其他设备造成严重的电气污染。这里指 出了励磁涌流产生的原因以及影响，并对当前抑制励磁涌流的措施，如一次侧串电阻法、电压侧并联电容法、选相合 闸法等方法的原理进行了综述，从经济和技术上对各方法的优缺点进行了分析，并对这些方法在国内外的实际应用 进行了介绍，展望了今后励磁涌流的抑制方法研究的发展趋势及研究方向。

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Abstract:

在分析了低频振荡产生原因的基础上,概括出低频振荡的分析方法具有基于系统实测信号和基于系统数学模型两大类,并对具体分析方法细化;总结交直流互联系统中低频振荡的抑制策略;重点对低频振荡的抑制及其关键技术问题研究现状进行介绍;最后对于低频振荡的后续热门研究问题做了展望。

Abstract:

文中提出了一个电池储能系统技术经济分析框架。在此框架中嵌入了一个详细的电池退化模型，该模型可对电池衰减过程中的放电深度、温度、充电/放电速率以及荷电状态等影响因素进行建模分析。在不同的运行条件下，评估了电池储能系统在整个寿命期内的能量吞吐量和平准化储能成本，分析了不同电价机制下电池储能系统的技术经济性。

Abstract:

实现电力巡线的规范化、智能化和自动化是电力巡线业务发展的终极目标。简述了电力巡线的发展历程，同 时分析了人工智能赋能电力巡线行业的可行性，提出了“无人机巡检 + AI 智能分析”处理方案，并对人工智能与电网 深度融合进行了展望。

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从当前台区三相不平衡监测和治理问题出发，开展了三相不平衡产生的根源及其对台区线损的影响分析。随后，针对三相不平衡监测，分析了仅关注配电变压器低压出口三相不平衡度和电量不平衡度两个常见做法存在的不足，并通过构建典型场景，测算了两个监测误区在反映台区线损率上的影响。针对各地常采用的三相不平衡集中补偿措施，分析了其在补偿三相不平衡度、降低损耗方面的局限性，并通过典型配电变压器和配电线路阻抗分析进行了验证。最后，针对上述分析的问题，本文提出了针对性的建议措施，为电网企业、配电网运营商开展低压电网三相平衡监测和治理，提供了思路和参考。

Abstract:

针对用电采集系统中正确接线的三相三线电能表负电流现象展开分析，利用计量原理和相量图从功率因数 的角度做出了规律总结，并结合负荷性质和现场工作情况验证了该一般性结论。

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风是中国中东及东南沿海地区较为常见的灾害性天气，伴随台风的大风、降水及次生灾害会严重威胁电网设备安全运行，且传统气象部门台风预报精度有限，对电网制定防台应对措施指导意义不强。文中对近年来台风对沿海地区电网设备的主要影响进行了分析，介绍了基于国网台风监测预警中心的台风监测预警机制，主要包括台风监测预警中心总体架构、主站和子站功能以及中期、短期预警发布机制；提出了调度应急处置、设备性能提升、隐患排查治理、加强沟通联动等电网设备抗台风相关技术和管理措施。通过对电网遭受台风侵袭的危害特征、监测预测技术以及应对措施进行讨论，为电网防台抗风工作提供有益经验。

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基于近年来国内外电缆隧道火灾事故统计数据，文中总结了电缆隧道火灾事故发生的原因和特点，详细介绍、分析了目前应对电缆隧道火灾的各种消防灭火系统，如水喷雾灭火系统、高压细水雾灭火系统、气体灭火系统、气溶胶灭火系统、超细干粉灭火系统等。针对不同电缆隧道消防灭火系统的选择提出了推荐建议，认为对于保护长距离、大容积的电缆隧道，应优先考虑高压细水雾灭火系统，其次为超细干粉灭火系统；对于电缆接头或其他局部灭火重点防护区域可考虑超细干粉灭火系统等;不建议在长距离、大容积的电缆隧道内使用气体灭火系统、水喷雾灭火系统和气溶胶灭火系统。

Abstract:

在建立以新能源为主体的新型电力系统背景下，为适应新型电力系统的发展需求，文中提出一种主配一体调度控制系统建设方案。通过建立适应广域范围内分布式电源、可控负荷参与的调度控制系统架构，采用云端控制和本地控制相结合的方法，把主网和配电网监视和控制功能有机结合，有效提升了源网荷储间的协调能力和清洁能源的消纳水平。

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Abstract:

大规模高比例新能源的接入，对电力系统容量保障、新能源消纳带来巨大挑战。将需求响应资源引入电力市场，发挥需求侧资源在促进新能源消纳、保障系统供需平衡等方面的重要作用，实现需求响应与电力市场的有机衔接是未来发展的必然趋势。针对新型电力系统需求侧管理机制，介绍了需求响应内涵与资源类型，研究了以美国、新加坡和英国为代表的国外需求响应发展现状，分析了可供借鉴的经验，提出了新型电力系统背景下中国需求响应发展策略与实施建议。

Abstract:

为输电线路的监测器件提供稳定、便利的电源，本文基于电磁感应的原理，设计了无线电容取电装置，可以最大化利用空间能量，对支撑输电线路的运行状态监测具有重要意义。首先，分析了电容取电的结构，以此得到了取能装置输出功率与高压杂散电容、低压杂散电容、负载电阻等参数的计算关系，发现合理增加感应电极面积，减小感应电极电容值和增加负载电阻值可以有效提升取能装置输出功率。其次，利用多物理场仿真软件模拟了电容取电的影响因素，最后，通过MATLAB软件设计了高压实验装置，对实际情况进行模拟与实验，最后实验结果表明：当电源电压为10kV,耦合电容为14pF,1MΩ的负载可以得到0.12mW功率。

Abstract:

三电平二极管钳位型桥式变流器是适应高电压、大功率应用环境比较好的方案。然而，三电平逆变器开关管在开通关断过程中普遍存在电压应力超标问题。为了解决上述问题，对三电平逆变器开关管应力进行分析后提出了开关管驱动保护电路，设计并优化了三电平的驱动波形。最后，在三电平逆变器实验平台上进行试验验证了该方法的有效性。

Abstract:

文中对电流互感器（CT）在不同安装位置发生位于断路器与CT之间的故障进行了保护的动作行为分析。同时分析了死区故障时，断路器失灵保护和死区保护的动作逻辑，梳理了四川电网220 kV以上断路器CT安装位置的现状，并提出为了保障系统稳定应严格按照反事故措施要求将CT在断路器两侧布置的建议。