摘要:为适应电力需求的持续增长，国网各省市公司新建、扩建变电站的数量正逐年递增，部分地市供电公司面临变电运检人员承载力不足、日常巡检任务重的紧张局面。为给基层一线员工巡检维护工作减负增效，提出了一种基于改进淘金算法的变电站巡检路径两阶段规划方法。首先，针对新兴的淘金算法提出一种改进策略，通过引入淘金者自由探索行为和基于余弦形式的收敛因子来提高其搜索效率和全局寻优能力，用于后续变电站巡检路径两阶段规划模型求解。其次，构建“多队同行”和“单队出行”两种变电站巡检模型，预设路线最长通行时限、巡视类型和车辆数等巡检参数，利用改进的淘金算法优化筛选出基准出行模型。再次，基于基准出行模型，结合“多队同行”和“单队出行”两类模型各自出行优势，对各路线实施二次优化，确定出周期内总用时最少的变电站最优巡检路径。最后，分别对实际的变电工区和集控站算例进行仿真分析，结果验证了所提规划方法的有效性和普适性。

摘要:为解决双馈风力发电机(doubly-fed induction generator, DFIG)采用综合惯量控制时固有调速器的抑制作用，及转速恢复时系统频率二次跌落(secondary frequency dip, SFD)的问题，提出了基于模糊推算和动态控制的风储联合调频控制策略。首先分析了电力系统频率响应特性，揭示了输出功率抑制量(output power suppression amount, OPSA)与SFD的产生机理。其次在DFIG频率支撑阶段，基于系统频率指标对综合惯量控制系数进行模糊逻辑设计，减小OPSA影响并提升DFIG调频能力。然后在转速恢复阶段，根据DFIG转速变化动态计算储能有功功率参考值，调整储能输出以减小SFD，并设计变系数比例-积分(proportional-integral, PI)控制以平滑恢复储能荷电状态(state of charge, SOC)。最后，在MATLAB/Simulink中搭建风-储-火四机两区域电力系统仿真模型，验证了所提策略的有效性，保证了高风电渗透率电力系统的频率稳定性。

摘要:在配电网低压停电区域研判过程中，由于中压配电终端在上报故障信息时存在漏报与误报现象，导致难以准确判断低压停电区域。为解决这一问题，提出了一种基于动态模糊贝叶斯网络的配电网停电区域研判方法。整合用户侧和配电终端的相关数据，利用中低压配电网的典型拓扑结构，构建动态贝叶斯网络(dynamic Bayesian network, DBN)，以用户停电事件为核心推理各区域停电事件发生的概率。在此基础上，评估当前推理结果是否需要修正。若需要，则将该推理结果作为模糊推理系统的输入，利用隶属度函数和推理规则，经过去模糊化处理进一步修正结果，最终推断出最可能的停电区域。通过分析某城市配电网的实际故障数据发现，当模拟信息缺失率为10%时，模型研判准确度达到83.59%，验证了该模型在信息不完全的条件下依然能保持较高的判断精度。

摘要:随着风电渗透率的持续上升，电力系统的惯量水平显著下降，对系统频率稳定性构成了新的挑战。为有效评估风电并网情况下电力系统节点惯量的变化，提出了一种基于受控自回归滑动平均(autoregressive moving average with exogenous variable, ARMAX)模型的改进最大似然估计(maximum likelihood estimation, MLE)参数辨识方法对系统机组直接相连节点进行惯量评估。首先，构建ARMAX模型对发电机组直接相连节点的动态特性进行建模，并利用改进MLE对模型参数进行辨识，以评估与机组直接相连的节点惯量。然后，基于k-means聚类算法对发电机组节点惯量进行分区，计算得到系统区域惯量和中心频率，并进一步对非发电机组节点频率进行自适应多项式拟合计算，得到其系统节点惯量。最后，搭建IEEE39含风力发电机组节点系统，绘制热力图直观展示电力系统节点和区域的惯量分布，验证了所提改进方法的有效性。该方法有助于精准识别系统中不同节点的动态响应特性，为风电并网系统的分析和规划提供了有力支持。

摘要:需求响应和可再生能源接入给综合能源系统(integrated energy systems, IES)运行带来了诸多不确定性和灵活性，增加了系统运行优化的复杂度。为提高含可再生能源的IES运行经济性和可靠性，研究了集成装配制造系统的工业园区IES鲁棒运行问题。首先，深入分析了工业园区中集成装配制造系统的需求响应特性，构建了以系统运行成本最小化为目标的工业园区IES优化模型。其次，针对风光出力的不确定性，提出了一种基于多目标信息间隙决策理论(multi-objective information gap decision theory, MIGDT)的鲁棒双层运行模型，并设计了一种结合随机二分法与GUROBI求解器的双层求解算法。最后，通过算例对所提模型和不确定处理算法的有效性进行验证，并与确定性优化和随机优化方法进行对比，验证了所提模型和方法的有效性。

摘要:在能源低碳转型的背景下，综合能源系统因其多能互补和有助于消纳新能源而得到了广泛的关注。为了体现综合能源系统的市场价值，其参与电-气等多能源市场以及碳-绿证市场的竞争将是一种趋势。作为综合能源系统参与市场投标的竞争主体，综合能源供应商的策略性行为将对这些市场产生重要的影响。为此，建立了含新能源的综合能源供应商(integrated energy suppliers, IES)参与投标竞争的电-气-碳-绿证多市场的联合均衡模型。该模型考虑综合能源供应商和单一能源供应商在4个相互耦合的市场中的博弈行为，同时考虑了新能源的不确定性，并引入偏差惩罚机制对新能源的投标偏差进行处理。采用非线性互补方法求得该均衡模型的解。最后，通过算例仿真验证了所提理论模型的合理性和有效性。结果表明，与不引入碳市场和绿证市场情况相比，综合能源供应商参与电-气-碳-绿证市场时利润增加了6.5%，碳排放减少了7.2%。

摘要:极端事件对配电网运行安全构成严重威胁，准确高效地评估配电网的概率风险具有重要意义。为解决传统蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation, MCS)效率低和现有代理模型在低概率区域精度不足的问题，提出了一种兼顾计算效率与精度的风险评估方法。首先，基于核密度估计(kernel density estimation, KDE)构建了分布式电源出力的非参数概率模型，并结合指数分布和天气因子进行设备状态的动态概率建模。然后，将输入样本分为支路故障和非故障两类。非故障样本使用多项式混沌展开(polynomial chaos expansion, PCE)代理模型快速计算概率潮流；对故障样本，建立拓扑重构模型进行优化潮流计算，以准确捕获拓扑变化下的系统风险。基于此，构建了节点电压越限、支路潮流过载和失负荷3个风险指标，并通过博弈论的主客观组合赋权法确定指标权重，得到综合风险评价值。最后，基于IEEE33与IEEE118节点配电系统的仿真分析表明，该方法能够有效应对极端事件引起的拓扑不确定性，提高风险评估效率与准确性。

摘要:针对高压直流输电系统进入孤岛运行状态因功率不平衡导致频率失稳的问题，提出一种基于正交互能量梯度的直流孤岛协同控制方法。首先，建立了直流孤岛系统的动态数学模型，构建了动态能量模型。然后，提取表征不同子系统之间的交互能量项，定量评价出正交互能量是劣化系统稳定性的直接因素。在此基础上，协同调节风机有功外环指令值以及整流器电流指令值，补偿直流孤岛系统的正交互能量，从而实现送端电网功率差额的紧急补偿和频率稳定的快速恢复。最后，在RT-LAB平台搭建了直流孤岛外送系统模型对所提方法进行验证。实验结果表明，提出的直流孤岛协同控制方法可以显著降低正交互能量对系统稳定性的不利影响，实现系统频率的快速平稳恢复。

摘要:电热综合能源系统运行机理复杂，元件运行状态对元件故障率及电热系统备用水平均具有较大影响，影响系统供能可靠性。研究了电热综合能源系统元件运行状态对系统故障概率及电、热备用分布的影响，建立了考虑动态供能可靠性的电热综合能源系统日前两阶段调度模型。首先，考虑供能元件和传输元件在不同负载率下故障概率变化，建立了适用于日前调度模型求解的元件故障概率计算模型。其次，考虑热网的等效储热、电热耦合单元的转换效率，建立了考虑电热转换效率的电热备用容量模型，挖掘电热综合能源系统故障状态下的备用能力。最后，建立考虑动态供能可靠性的电热综合能源系统两阶段调度模型。通过优化机组日前运行状态改善各元件故障概率，在控制系统安全风险的同时降低了运行成本。并通过算例分析验证了所建模型的正确性和有效性。

摘要:针对当前配电网电压暂降治理方案难以协调供需侧多利益主体差异化诉求的问题，提出面向多利益主体的动态电压恢复器(dynamic voltage restorers, DVR)与配电网静止同步补偿器(distribution static synchronous compensator, D-STATCOM)定制化配置方法。首先，基于暂降事件的不均匀分布特性，分析治理效果与投资成本之间存在的不可量化的非线性关系，明确多目标优化配置方案的必要性。然后，提出主体间治理-投资诉求差异化、主体内诉求统一化的配置策略，并建立计及投资成本与治理效果的多目标暂降治理设备优化配置模型。其次，针对所提模型高度非凸的特点，提出基于精英反向学习策略的多目标蛇优化算法求解模型，得到帕累托最优解集，并利用模糊决策方法筛选配置方案。最后，基于IEEE34节点系统进行算例分析，结果表明所提方法能够有效整合各利益主体在治理与投资方面的差异化诉求，协同定制暂降治理设备最优配置方案。

摘要:为解决数据中心在电力-算力联合市场与低碳配电网协同规划中的问题，提出了一种多目标区间-随机优化方法。通过引入算力租赁机制，优化了资源利用效率与经济效益，同时降低了运营成本与碳排放。针对协同规划中的多目标优化与高维不确定性问题，设计了一种基于分解的自适应约束处理区间多目标进化算法—采用两种交叉策略(adaptive constraint-handling interval multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition with two crossover strategies, ACIMOEA/D-TCS)。该算法能够高效求解帕累托前沿，提供鲁棒性和可行性兼具的优化方案。结果表明，数据中心参与算力市场显著提高了资源利用效率和经济效益，同时有效降低了碳排放。通过对算力资源租赁与配电系统运行的优化，所提模型在经济和环境效益方面取得显著提升，为电力-算力联合市场下的协同规划问题提供了新的理论方法与解决方案。

摘要:针对由智能变电站二次系统失效引发的电网连锁故障，为提高预警的准确性，研究了面向智能变电站运维的连锁故障态势感知方法。基于保护原理与配置，分析二次系统失效引发连锁故障的各种模式，构建连锁故障路径事件链模板。利用变电站主接线，由模板分别构造各一次设备实例化连锁故障路径事件链集合。当某一次设备发生故障时，在线收集对应保护、各相邻保护的告警信号，感知保护拒动或误动。与该一次设备的连锁故障路径事件链中相关事件及其条件匹配，加入到预警连锁故障路径集合，对失电后果进行态势预警。提示连锁故障风险点，为运维人员操作提供警示。通过实例验证了所提方法能够为变电站运行和操作提供预警，预防可能的连锁故障发生。

摘要:在故障发生后的瞬间，电网不同节点上的频率变化率(rate of change of frequency, RoCoF)不尽相同，其分布不仅取决于故障发生的位置，同时也与惯量在整个系统中的分布以及输电线路的拓扑和参数有关。因此，基于系统中心惯量的故障后 RoCoF仍有可能超出安全阈值。为应对这一挑战，提出了考虑惯量-RoCoF空间分布特性的最优机组组合方法。首先，建立惯量-RoCoF空间分布模型，分析故障后电网各节点注入功率与电压相角的变化。然后，构建电网节点 RoCoF的安全约束，并将其嵌入到最优机组组合问题中。最后，通过WSCC9节点系统和东南澳电力系统的仿真分析，验证了所提机组组合方案相较于传统方法在维持电网节点 RoCoF安全方面的优势。

摘要:针对构网型储能(grid-forming energy storage, GFES)市场的快速发展和产品质量的不均衡性，提出了一种基于熵权-TOPSIS (technique for order preference by similarity to an ideal solution)模型的GFES系统性能评估方法，设计并开发了融合产品性能测试与多维度评价的GFES评估系统平台。首先，选取惯量支撑、一次调频、低电压穿越和能量转换4项关键性指标作为GFES性能评估体系，并给出了相应的测试方法和量化指标。然后，详细介绍了测试评估系统的硬件环境和软件平台，通过简化传统的人工测试方法提高检测效率。最后，利用GFES的实测波形作为样本数据对评估系统平台进行实验验证，并通过对不同类型和功率等级的GFES进行量化对比分析，证明了评估系统检测的准确性和评价体系模型的有效性，为推动GFES技术的应用和发展提供了有力的支撑。

摘要:为了解决35 kV高压配电网因感知量测手段不足和分支线路复杂性引起的故障测距难题，提出一种基于单端信息的时域阻抗法。首先，针对35 kV有分支线路配电网的相间短路故障特性，建立了基于单端信息的故障测距模型，并由故障后故障回路时域微分方程构成测距方程。然后，将测距方程中的故障距离、分支电流和过渡电阻作为未知参数，采用列文伯格-马夸尔特算法(Levenberg-Marquardt algorithm, LMA)进行非线性求解。并通过逐次搜索方法，依次对线路各区段和分支进行故障定位，确定故障所在位置。最后，利用PSCAD搭建35 kV电网模型，通过算例验证所提算法的可靠性和准确性。此方法只需要变电站出口测量的相电流和相电压作为输入，无需增加额外设备，就能够实现故障距离的精确计算和故障分支的有效识别。

摘要:在高比例新能源与电力电子设备广泛应用的背景下，基于国际独立同步电网案例，分析了新能源高渗透率运行下面临的频率稳定挑战。首先，选取爱尔兰岛、得州和澳大利亚电网，梳理其系统特征与新能源发展路径，分析在新能源高渗透率运行下的频率稳定风险。然后，从系统惯量降低、调频资源稀缺、频率调节手段多样化、频率振荡风险加剧及分布式新能源对低频减载的影响5个维度，总结各电网在高比例新能源接入背景下面临的共性挑战。最后，总结高比例新能源接入下频率稳定问题的系统性特征，提出临界惯量评估、多源调频协同、频率振荡抑制与减载策略优化等研究方向，为构建新型电力系统提供理论基础和现实参考。