Abstract:

随着新能源发电技术和电动汽车的快速发展，分布式电源等柔性直流负荷与日俱增，这对电力系统的灵活性和兼容性提出了前所未有的挑战。因此，研究一种高效、灵活且适应性强的新型交直流混合配电网拓扑结构显得尤为重要。考虑到交直流混合配电网在新能源消费和直流负荷接入方面的优势，结合某地示范工程，提出了一种新型交直流混合配电网拓扑结构。该结构在高电压等级采用了双母线结构与类两端供电式结构，而在低电压等级采用了类放射状结构，依次降低母线电压以适配用电设施。将所提新型混合式拓扑结构与传统放射状结构、两端供电式结构和环状结构进行了对比分析，并阐述了其合理性与可行性。仿真分析结果表明，该结构在电能传输效率、供电可靠性、经济性等方面存在着显著优势。

Abstract:

为了提高海上孤岛微电网的经济性，提出了一种考虑海水淡化负荷的孤岛微电网优化调度模型。以孤岛微电网运行成本最低为优化目标，并考虑了海水淡化负荷带来的经济效益，构建了海上孤岛微电网优化调度模型，并采用改进白冠鸡优化（coot optimization algorithm，COOT）算法对所构模型进行了求解。算例仿真结果表明，改进 COOT 算法获得的孤岛微电网运行成本来解精度高于传统寻优算法，考虑海水淡化负荷时的经济性也显著提升，能够有效降低孤岛微电网的运行成本。

Abstract:

随着新能源渗透率的不断提高，电力系统在向电气化和清洁化方向发展的过程中，也引入了更强大和更多样化的外部激励。针对这一问题，首先，采用随机微分方程作为理论框架，引入高斯型和泊松型两类随机激励模型，对采用虚拟同步发电机（virtual synchronous generator，VSG）控制的光储电源的功率环进行代数建模；然后，应用 Milstein-Euler 数值算法进行数值求解，并运用 Matlab 仿真工具对 VSG 单机系统以及四机并网系统进行仿真分析，评估系统在随机扰动影响下的响应特性，进而探讨其随机稳定性；最后，通过比较分析系统的响应曲线，验证了均方稳定性和均值稳定性的判据。仿真结果表明，在随机激励的影响下光储 VSG 能够为系统提供有效的惯性支持，显著增强了系统的稳定性。

Abstract:

在高比例可再生能源高效接入配电网的背景下，由于配电网阻抗比（R/X）较高，分布式能源出力的随机性和波动性容易导致配电网发生电压越限故障。分布式模块化储能可以通过无放电过程实现刚峰耦合、电压调节等功能，从而缓解电压越限故障，但目前储能系统成本较高。为了充分发挥储能系统的性能优势并实现配置效益最大化，提出了一种新的基数约束鲁棒规划模型，以确定用于电压调节的分布式模块化储能系统的最佳位置和数量。通过使用混合整数重构和对偶线性规划，将提出的非串线性优化问题转化为混合整数线性规划问题，从而能够被优化软件高效求解。最后，以IEEE 34节点模型为测试系统验证了所提鲁棒优化规划模型的有效性和可行性，采用合理的分布式储能配置方案能够解决极端情况下系统的电压越限问题。

Abstract:

新能源系统的大规模并网可导致电网频率波动加剧，而由锂电池储能和气轮储能组成的混合储能系统辅助火电机组参与电网二次调频，可有效提升电网发电侧频率的主动支撑能力，保障电网频率安全。针对混合储能系统参与电网二次调频时易出现的极态分解信号混叠及锂电池寿命退化影响系统经济性的问题，提出了一种基于自适应噪声完全集合经验极态分解（complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise，CEEMDAN）和考虑锂电池半经验退化模型的混合储能调频容量配置策略。首先，通过 CEEMDAN 分解重构区域控制偏差（area control error，ACE）信号，确定不同重构策略下的容量配置方案；然后，基于锂电池半经验退化模型构建全寿命周期净效益值模型，评估不同配置方案的经济性并得出最优方案；最后，以某地区电网类型 ACE 数据仿真验证了所提策略的有效性和经济性。

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储能作为构建新能源比例逐渐提高的新型电力系统的重要支撑，能有效平衡发电侧与用电侧的双重波动，并为电网提供阻尼支持。首先，为明确储能在提升电网静态稳定态度的物理机理，通过分析储能与同步发电机的动态交互过程，探究储能对电网同步能力和阻尼水平的影响，得出储能影响电网静态稳定的关键因素；然后，考虑储能暂态荷电偏差对电力系统稳态运行的影响，提出了一种不改变储能净交互电量的阻尼控制策略，并基于传递函数模型证明了其稳定性；最后，以某地区电网数据为基础建立仿真模型，验证说明了储能提升电网静态稳定态及所提阻尼控制策略的正确性。

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随着新型电力系统的广泛应用和对电力系统中复杂场景自动化处理需求的增加，多模态大模型在电力领域的应用日益重要。因此针对多模态数据融合大模型技术在电力设备故障检测与诊断、智能电网管理以及多模态知识图谱与大模型结合等方面的应用进展进行了梳理。首先，介绍了人工智能大模型的发展现状，主流架构及其应用场景；然后，论述了多模态数据的类型及处理方式，包括音频、文本和图像数据；接着，分析了多模态大模型在电力设备故障检测中的应用，并探讨了智能电网中多模态数据的整合策略，如电力负荷预测技术，以及配电网中多模态知识图谱的应用方法；最后，总结了当前多模态大模型在电力领域研究中面临的挑战与未来的研究方向，为相关技术发展提供了理论参考。

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高电压梯度 ZnO 压敏电阻因能承受更高的工作电压，已逐渐应用于电力设备的过电压保护。然而，交流老化是高梯度压敏电阻在特高压应用中面临的现实问题。Ag+掺杂 ZnO 对提高压敏电阻的性能是有益的。为了确定提高压敏电阻长期稳定性所需的最佳掺杂浓度，针对掺杂不同浓度银氧化物的 ZnO 压敏电阻研究了其微观结构、宏观电性能和参数变化，并从理论上解释了 Ag+提高抗老化能力的机理。研究结果表明，银氧化物掺杂含量为 0.011% 时，高电压梯度 ZnO 压敏电阻最佳抗老化性能得以实现。

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联聚乙烯绝缘材料老化直接影响电力设备的可靠性和安全性。传统的老化程度检测主要通过极化-去极化电流进行表征，该方法缺乏对界面这一介于宏观和微观之间的结构进行表征。因此，提出通过相控阵列超声成像技术对不同热老化程度的交联聚乙烯样本进行成像。同时，建立了相控阵超声成像图像与老化程度之间的深度学习模型，实现了对交联聚乙烯老化程度的高效表征。通过实验发现不同老化程度超声图像样本差异显著，并且出现了一定程度的分层现象，表明通过超声阵列成像对于热老化进程表征是可行的。超声波检测方法具有非破坏性、高灵敏度和良好的重复性。所提方法不仅对提高电力系统的运行安全性具有重要意义，也为交联聚乙烯绝缘材料的老化机理研究提供了新的视角。

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作为一种新型环保液体绝缘介质，植物绝缘油正在电力变压器中逐步代替矿物绝缘油，但植物绝缘油变压器的过热及放电等故障同样时有发生，该过程产生的特征气体扩散迁移会直接影响溶解气体分析的故障诊断准确性。以新型环保涂料为特征绝缘油的研究对象，利用分子模拟方法建立了气体-绝缘油的混合晶胞模型，再通过动力学模拟研究了种故障特征气体在303~383K温度范围内的扩散行为。研究结果表明，各气体分子扩散系数均随着温度升高而增大，且温度对扩散的促进作用因气体种类而异。该研究揭示了植物绝缘油中故障气体的微观扩散规律，为优化植物绝缘油变压器中溶解气体分析的故障诊断策略提供了理论依据，对保障设备安全运行具有重要意义。

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为准确评估并有效区分由山火灾害引发的连锁故障过程对于电力系统实际安全稳定运行的影响，在考虑连锁故障过程不确定性的基础上，以连锁故障过程中的失负荷指标作为研究对象，构建了用以区分不同连锁故障失负荷过程对于电力系统影响的韧性评估指标。综合考虑山火地理位置分布、山火蔓延特性以及输电线路故障风险变化的基础上，提出山火灾害下输电线路故障概率计算方法，并将蒙特卡洛模拟方法结合影响增量状态校核法应用于考虑输电线路连锁故障过程不确定性的电力系统韧性水平计算评估。以某地区山火历史数据为基础，在IEEE标准系统及该地区500kV实际输电网上开展了计算工作。计算结果表明，所构建的韧性评估模型不仅准确评估并区分了不同连锁故障过程对于电力系统的影响，而且具有良好的计算准确度和较高的计算效率。

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基于同步相量测量单元（phasor measurement unit, PMU）的广域同步测量系统在智能电网监测方面具有显著优势。研究如何优化配置PMU，对确保系统全局可观测性和配置方案经济性具有重要意义。针对PMU优化配置问题，提出一种基于节点与线路重要度的PMU优化配置方法。首先，考虑PMU配置成本，建立经济性目标函数；其次，为应对系统故障情况，设计冗余度充足的PMU配置方案；然后，基于电力系统的拓扑结构，构建节点重要度和线路重要度的得分模型，并结合冗余度确定综合评分目标函数；最后，为克服传统启发式算法易陷入局部最优和收敛速度的缺点，提出了一种改进的蜣螂优化算法。采用该算法对IEEE 14、IEEE 30和IEEE 69节点系统进行求解，得到最优的PMU优化配置方案，验证了模型和算法的可行性与有效性。

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保护极性校验是新建、扩建和改造变电站调试工作中的重要环节，保护极性错误将会引起继电保护装置不正确动作，严重影响电网安全稳定运行。目前，保护极性校验主要依靠人工分析，校验结果的准确性受人为因素影响较大且工作效率较低。为提高保护极性校验准确性和工作效率，提出了一种基于电流角度计算的保护极性校验方法。首先，对影响保护装置中电流角度的因素进行分析，建立电流角度计算模型；其次，根据开关位置、负荷性质、电感互感器极性端和其抽取方式等数据计算电流角度，并与实测电流角度相比较，自动判断保护极性是否正确；最后，利用某换流站交流站系统启动投产试验等数据对保护极性校验方法的正确性进行了验证。结果显示校验方法准确率可达100%，证明了方法的正确性。

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随着高压输电技术的推广，越来越多的换流站在中国落地建设，电网系统平稳运行成为人们关注的焦点。换流站站用电系统作为全站供电保障，是换流站设备正常运转的基础。目前换流站站用电系统继电保护整定值仍由换流站运维人员自行整定计算，存在计算量大、计算不精准以及重复频率极低、工作成本提高的问题。针对这一系列问题，研究出一种换流站站用电继电保护整定软件，通过对站用电系统结构的分析和利用电保护整定值的计算方法，能够快速准确地进行保护整定值计算，减少人工计算错误所带来的风险，确保换流站运行安全稳定。

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光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire, OPGW)覆冰严重威胁电力通信网络的稳定运行，影响电力系统的运行安全。为此，以实时精准地获取 OPGW 覆冰状态信息为目标，设计了一种融合布里渊光时域反射(Brillouin optical time domain reflectometer, BOTDR)和相位敏感型光时域反射(phase-sensitive optical time domain reflectometer, Φ-OTDR)的双机制覆冰监测方案。在分析 OPGW 力学特性的基础上，采用 Φ-OTDR 机制建立覆冰前后端相散射的光脉冲频率变化量与 OPGW 应变改变量之间的对应关系，并基于此应变改变量采用 BOTDR 机制建立覆冰前后布里渊频移变化量与 OPGW 应变改变量、温度改变量两者之间的对应关系，进而利用 OPGW 力学特性中应变改变量、温度改变量与覆冰厚度的关系，实现 OPGW 覆冰监测功能。同时，在所设计监测方案中引入一阶双向拉曼放大模块以延长监测距离。最后，选取某 500 kV 线路 113 km 长的 OPGW 进行验证测试。实验结果表明，该方案可对线路全程的覆冰指距、覆冰厚度及长度等状态信息进行实时监测，实现对长距离 OPGW 的覆冰状态监测。

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叶片是风电机组的核心部件，其结构损伤不仅会降低风力发电的效率，还可能威胁机组的整体安全。针对这一问题，采用基于自助法的 Hotelling T2 控制图进行叶片状态监测。首先，对叶片振动信号进行预处理，以提取与故障相关的特征；随后，利用自助法设计控制图，以确保其他准确反映正常状态下的叶片振动模式；最后，利用训练好的控制图对叶片进行状态监测。与分装模型和经典控制图相比，该方法仅使用正常状态下的特征进行学习，并依据自助法确定控制图的阈值，从而降低了对数据的要求。实际应用案例表明，基于自助法的 Hotelling T2 控制图能够及时检测到叶片的状态变化。

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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。

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。