Abstract:

大规模风电场接入新型电力系统时，仿真面临风机数量众多、模型复杂带来的精度与效率难以兼顾的问题。为此，提出了一种基于数据驱动的风电场智能聚合等值建模方法，在保证风电场动态特性不失真的前提下提高仿真效率。首先，基于库普曼理论提出一种可解释性的风机特征值提取方法，构建了动态特性视角下的多风机分群规则；其次，利用Autoformer网络建立了基于风电集群端口量测数据的集群等效模型；最后，基于CloudPSS平台，设计并搭建了等效模型的接入接口，实现了统一仿真任务。通过在含百台风机接入的典型风电场场景中进行验证，所提方法在等效精度与计算效率上均优于现有方法，能够满足工程应用需求。

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空调负荷作为典型的气象敏感型负荷，其日内演变过程受气温、湿度等气象因素显著影响，具有较强的时序性与不确定性，准确建模高温负荷波动对保障电力系统安全调度具有重要意义。现有基于生成对抗网络和变分自编码器的方法存在训练不稳定或生成结果过于平滑等局限。为此，提出了一种基于条件扩散模型的空调负荷场景生成方法。该方法通过引入气象与日期等先验信息，结合扩散过程与Transformer结构的去噪网络，构建具备可控性与物理一致性的负荷场景。以某小区2023年夏季的负荷与气象数据为研究对象，将所提方法与条件生成对抗网络（conditional generative adversarial networks, CGAN）和条件变分自编码器（conditional variational auto encoder, CVAE）进行对比，从样本精度、分布匹配性、不确定性刻画以及时空相关性等维度开展性能评估。实验结果表明，所提方法在多项指标上均显著优于CGAN和CVAE，且生成的负荷场景在时空相关性和气象响应特性上更接近真实数据，能够更准确地刻画高温条件下的空调负荷特性。

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为了提高微电网的动态响应能力和稳定性，提出了一种采用分层控制的多频率功率波动抑制策略。首先，利用超级电容器响应速度快、功率密度高的优势，抑制高频功率波动；然后，利用锂离子电池动态响应能力强的特点，调节中频功率波动；最后，利用铅酸蓄电池大容量与稳定的特性，负责低频功率波动下的长时间平衡调节。将3种储能元件的特性与多频率功率波动相匹配，以提高微电网对多频率功率的抑制效果。通过在Simulink平台上对所提模型进行仿真，验证了该系统在多频率功率波动抑制方面的优越性能。仿真结果表明，所提控制策略能够实现不同储能元件的协同优化，使电力系统在复杂工况下保持高效稳定运行。

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针对传统虚拟惯量控制动态响应慢和频率稳定性差的问题，提出了一种基于微分自适应的虚拟惯量和阻尼控制策略。首先，对频率波动的4个典型阶段中虚拟转子角频率偏差及其变化率进行了分析；然后，基于该分析引入微分控制项，进而提出了一种新型自适应虚拟惯量和阻尼调节方法，该方法可以在频率波动初期抑制频率偏差尖峰，并增强对频率变化率的感知能力；最后，仿真结果表明，与传统方法相比，改进方法能够显著减小频率偏差的振荡幅度，加快恢复速度，并在稳态阶段提升系统的稳定性。

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随着高比例可再生能源并网，风光发电出力预测愈发重要。然而，现有基于统计和机器学习的风电预测方法存在复杂非线性时序特征挖掘难、领域知识融合不充分等问题。基于大语言模型的强大特征提取能力及固有的自然语言交互能力，提出了一种面向风光出力的时序预测方法，主要创新包括：一是通过领域监督微调使大语言模型适配风光出力时序预测任务，支持自然语言指令输入，简化了领域知识融合过程；二是提出时序推理机制，包括电力时序数据与自然语言模态的跨模态表征，以及基于中间变量引导的因果推理方法，增强数据特征挖掘与推理能力。实验验证了领域适配微调和时序推理模块的有效性，且所提方法在风力发电和光伏发电出力预测任务中均表现出较优性能。

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针对复杂配电环境下融合终端在异构网络切换过程中面临的数据帧损伤与丢包问题，提出了一种基于数据类型分类的动态修复机制。该机制采用“损伤检测-类型识别-分类修复”的三阶段处理流程：在检测到数据帧异常后，首先解析帧结构特征，并结合请求指令时序、邻近帧关联性及预设样本库匹配完成数据类型判定，将其区分为数值型、状态型与固定型数据；在此基础上，针对不同类型数据分别采用历史区间抽样、状态空间遍历及模板替换等修复算法进行差异化恢复；最后通过校验段验证确保修复数据的有效性。实验结果表明，所提机制能够将数据传输完整率提升至99.2%，平均修复时延控制在50 ms以内，并使信道拥塞缓解率达到40%，有效提升了复杂配电通信场景融合终端的数据传输可靠性。

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频域介电谱技术以其非破坏性及多参数分析特性，在油纸绝缘受潮评估领域具有重要应用价值。现有研究多基于水分均匀分布的假设进行整体含水量估算，忽略了实际工况中水分不均匀分布的影响。针对水分非均匀分布对介电响应的影响机制开展研究，通过控制受潮梯度制备了水分分布差异化的油浸纸样本，系统测试了其频域介电特性。实验结果表明，在相同总含水量条件下，复电容虚部与介质损耗因数（tan δ）的频谱特性与水分分布均匀度显著相关。随着分布不均匀性加剧，低频区介电参数值降低，而高频区则升高。进一步分析发现，低频介电响应主要受样本最干燥区域介电特性支配，高频段则敏感反映最高含水量区域的极化特性。该发现突破了传统均匀模型的理论局限，为构建基于频域介电谱的多层水分分布反演模型提供了实验依据。

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在配电网中，10 kV补偿电容器组断路器因用量大且频繁动作导致故障率居高不下，严重制约电容器组投切成功率，其中非全相分闸问题尤为突出。然而，现有技术对非全相分闸故障的自动化监测手段仍存在显著不足。针对这一挑战，提出了一种融合配电网自动化需求的断路器非全相分闸智能监测方案。该方案基于小波变换技术对母线电流信号进行多尺度分解，通过对小波系数的特征提取及能量分布均方差计算构建判断向量，实现断路器正常完全分闸与非全相分闸状态下母线电流变化的精准辨识。该方案还具备故障相位的快速定位能力，为解决现有监测技术盲区提供了创新性突破。

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极端气温对配电网安全运行构成了严峻挑战，为有效辨识恶劣气象条件下配电网的薄弱环节，提升供电可靠性，提出了一种极端气温下的配电网综合脆弱性辨识方法。首先，分析并计算配电网的结构脆弱性指标和运行状态脆弱性指标，并进行归一化处理；然后，分别采用层次分析法和熵权法，从主、客观角度对指标进行赋权，综合反映各指标在脆弱性辨识中的作用，进而计算节点及线路的综合脆弱度；最后，利用改进的 K-means 聚类分析算法对配电网的节点和线路进行脆弱等级划分。基于IEEE 33节点系统的仿真结果表明，该方法及所构建的指标可以准确识别节点和线路的综合脆弱程度并完成相应的等级划分。

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随着新型电力系统对可观可测能力需求的日益增长，非侵入式电流测量设备因其绝缘优势和安装便捷得到广泛应用。随着磁敏传感技术在近年蓬勃发展，以量子隧穿磁阻效应和电子顺磁共振效应为代表的磁场测量技术引领了非侵入式电流量测技术变革。首先，从场源关系的视角，重新梳理了当前非侵入式电流量测设备技术体系；然后，针对电网磁场多源耦合的分布特征，进一步分析了磁场测量数据反演方法，重点探讨了系数矩阵计算和磁场测量误差抑制方法的研究进展；最后，对当前技术发展现状进行了总结和展望。

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变电站设备的发热缺陷在不同模态中呈现互补特征，融合多源信息可显著提升检出性能。但现有多模态模型普遍参数量大，难以在边缘端部署。因此，面向边缘计算约束与单模态信息不足的双重挑战，提出了一种经过改进的轻量化红外-声音多模态缺陷巡检方法。在视觉处理上，增强对电力设备等小目标的特征提取能力，在YOLOv5s的骨干网络中嵌入了轻量化的卷积块注意力模块，并结合MobileNetV3进行深度发热特征提取；在声学分析上，针对缺陷信号的瞬时特性，在经典的卷积循环神经网络-长短期记忆网格结构后引入了时序自注意力机制，捕捉关键的声学事件；最后，通过一个自适应注意力网络对两种经过增强的模态特征进行动态加权融合与协同判别，进一步提升了对早期或隐蔽发热缺陷的敏感性。通过自建变电站数据集验证表明，所提方法较单模态与各类基线模型在各项指标上均取得最优性能，准确率达到96.50%，F1分数达到94.20%。同时，模型参数量约12.3 MB，单次推理时间约20 ms，在性能显著提升的同时，依然满足边缘侧实时部署的严苛要求。

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随着在材料表面改性、粉尘捕集以及电力设备检测的广泛应用，高压脉冲电源朝着小巧、控制简单的方向发展。目前的高压脉冲电源由于固态开关驱动信号需要进行高压隔离，造成体积庞大、控制系统复杂。为精简系统的体积和重量，提出了一种基于串联固态开关的自触发式高压脉冲电源的拓扑结构，仅需一个控制信号即可控制系统所有固态开关，实现高压脉冲输出。基于该拓扑结构在通用电路分析软件PSPICE中仿真了6级基于串联固态开关的自触发脉冲电源，结果表明所提新型电路拓扑直流电源工作电压为1500 V时，系统输出脉冲电压幅值约为9 kV，脉冲宽度约为100~200 ns。该结构简化了高压脉冲电源控制系统，减小了系统体积和质量，降低了生产成本且无需考虑控制信号高压隔离，大幅提升了功率密度。

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为了准确计算出西藏地区脉动风影响下的线路风偏响应，提出一种风荷载计算参数的修正方法。首先，基于西藏浪卡子县1年的实测大风数据，筛选出959个有效样本，并采用Davenport谱的莫宁坐标形式对这些实测数据进行拟合，得到浪卡子测风点的拟合脉动风速功率谱（简称拟合谱）；然后，通过有限元计算，将行业规范计算、Davenport谱和拟合谱的仿真结果进行对比，并对提出的修正方法进行验证。结果表明：浪卡子地区冬季的平均风速高于夏季；西藏地区拟合谱与Davenport谱有一定差别，即无论低频区还是高频区，拟合谱的值总是偏大一些；风谱对线路风偏响应影响显著，而对档距影响较小；引入考虑风谱特性的脉动风荷载修正系数后，行业规范计算的风偏角与拟合谱有限元计算出的风偏角基本相同。因此，西藏地区输电线路的风偏计算应充分考虑高原脉动风的影响，合理地选择脉动风荷载修正系数的值。

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站用直流系统中锂离子电池长时满容量备电会导致谐振变换器调频在轻载时调频范围过宽、低电压增益控制难以实现等问题。而基于双向电容-电感-电感-电感-电容拓扑结构(capacitor-inductor-inductor-inductor-capacitor, CLLLC)的变换器能实现母线与储能系统间的高效功率转换，具有较高的电压增益范围。为此，提出了一种基于可切换电感的CLLLC谐振变换器方案及其控制策略。首先，根据CLLLC的基本原理设计可切换电感等谐振参数并构建电路拓扑；其次，提出了基于谐振电流内环的双环策略控制策略；最后，通过Matlab/Simulink仿真验证了所提方案在锂离子电池储能系统中的有效性。

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针对传统的水轮机选型方法难以充分满足水电站在不同运行条件下的需求，以某水电站为例开展了水轮机选型研究。首先，依据该水电站的基础数据进行了对比分析，初步提出了几种机组选型的方案；然后，针对所提方案在水轮机型式、型号和数量等方面进行详细的对比，综合考虑了经济性、维护便利性以及长期运行适应性等多方面因素，确定了最符合该水电站需求的机组选型方案。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。