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    2026年第54卷第16期
      理论分析
    • 程一诺,任 惠,高倩盈,余胜龙,甄 钊

      2026,54(16):1-12 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260197

      Abstract:

      为评估台风暴雨复合极端事件对电力系统的大停电风险,提出一种计及复合气候条件的风险评估方法。首先,采用贝叶斯模型平均(Bayesian model averaging, BMA)融合多候选边缘分布,并结合Copula函数构建小样本鲁棒的风雨联合概率模型,以联合重现期为约束并利用高斯混合模型(Gaussian mixture model, GMM)聚类生成3类典型场景。其次,建立气候敏感的多类型源荷模型,刻画极端气候下风光水出力受阻与气象负荷变动的协同响应。最后,结合设备脆弱性与连锁故障仿真,构建融合停电后果与年发生概率的多维度大停电风险指标体系。仿真结果表明,强风型场景风险显著高于其他类型,中等强度高频次事件年期望风险最高,其长期风险贡献不容忽视。该方法能有效量化不同复合场景的差异化风险水平,为沿海电力系统防灾规划提供定量依据。

    • 高明宇,许立雄,刘苏锐,黄 媛,李 峰

      2026,54(16):13-23 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260195

      Abstract:

      全球气候变暖,城市化进程加快,城市雨涝灾害频发,严重威胁配电网运行安全。现有研究多聚焦于设备淹没停运后的负荷恢复,缺乏考虑在设备淹没前排涝车提前排水的主动防御。针对上述问题,提出一种雨涝灾害下配电网灾前灾中供电保障协同优化方法。首先,基于二维水动力模型,引入有效排水系数,构建了考虑排涝车排水的积水深度近似模型。其次,利用等效通行时间模型反映道路积水对移动资源的通行影响,建立了排涝车和移动储能车(mobile energy storage vehicles, MESS)的灾前预部署与灾中动态调度约束。再次,综合排涝车、移动储能车、分布式电源(distributed generators, DG)和网络重构等多类措施,提出了计及积水深度变化的灾前灾中供电保障协同优化方法。最后,在不同暴雨情景下采用改进的IEEE33节点系统验证了所提方法可有效缩短停电时间,减少负荷损失。

    • 李鹏飞,马 强,杨 震

      2026,54(16):24-35 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260118

      Abstract:

      针对现有短期负荷预测方法在负荷波动性增强背景下,对负荷序列中峰谷等结构性转折特征刻画不足,导致负荷曲线峰谷转折时刻预测精度不高的问题,提出一种考虑峰谷结构特征与标量长短期记忆网络(scalar long short-term memory, sLSTM)的短期负荷预测方法。首先,从历史负荷序列中提取局部极值信息,构建峰谷状态标签、发生概率及时间距离等结构化特征,捕捉负荷变化的关键转折规律。然后,引入sLSTM搭建多任务共享编码层,提升对负荷突变特性与长期依赖关系的联合建模能力。同时构建峰-平-谷三分类辅助任务,与负荷预测主任务形成多任务协同优化框架。最后,以我国某地区公开的2013至2014年电力负荷数据为例进行仿真验证。结果表明,所提方法在不同日期类型下的负荷预测精度均有所提升,并且有效增强了峰谷时段的预测效果。

    • 江友,赵春骅,宋文,朱浩,杨兴武

      2026,54(16):36-46 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260090

      Abstract:

      MMC-HVDC 海上风电送出联络线在故障期间受两端电力电子换流器控制策略影响,故障电流表现为幅值受限、相位受控及零序通道受阻等特性,导致传统带制动特性的电流差动保护在弱电网与高阻故障等场景下灵敏度下降甚至出现拒动。针对上述问题,基于换流器控制机理与故障复合序网络,从理论上推导了传统差动判据的临界动作条件,揭示了弱电网与高阻接地故障时两端电流相角差与幅值比的显著失配规律,并指出相角失配是差动裕度劣化的主导因素。在此基础上,提出一种自适应相位补偿的正序电流差动保护方法。联合与构造门限化严重度指标以识别不利工况,仅对幅值较小侧正序电流相角实施有界动态压缩,实现相位匹配恢复。在有利工况下,该方法可自动退化为传统正序差动,保持原判据特性不变。基于 PSCAD/EMTDC 搭建 MMC 并网送出系统模型开展仿真验证,结果表明所提方法在不同故障类型、故障位置以及高阻接地等极端工况下均能稳定可靠动作,显著提升了 MMC 并网条件下联络线差动保护的动作灵敏度与可靠性。

    • 应用研究
    • 廖建权,江 卓,周建宇,王渝红

      2026,54(16):47-57 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260162

      Abstract:

      针对模块化多电平换流器 (modular multilevel converter, MMC) 柔性直流输电系统中存在中高频振荡的问题,从换流站导纳的无源性角度出发,提出一种中高频振荡抑制策略,以消除柔性直流输电系统的中高频振荡。首先,建立计及频率耦合效应的 MMC 导纳矩阵模型,阐明 MMC 导纳矩阵的无源性与柔性直流输电系统稳定性之间的关联。其次,依据协同抑制策略的基本原则,通过引入有源阻尼将 MMC 非无源区间迁移至更高频段。然后,定量分析有源阻尼接入不同控制环节对 MMC 导纳矩阵无源性的影响,确定有源阻尼的类型及最优接入位置,并以频率上移量最大为目标,采用遍历法进行参数选取。随后,在确保柔性直流输电系统满足无源性的前提下,以降低无源阻尼的无功补偿和有功损耗为目标函数,采用优化算法设计无源阻尼参数,从而兼顾系统的稳定性与经济性。最后,在 MATLAB/Simulink 中搭建柔性直流输电系统的电磁暂态仿真模型,验证了 MMC 导纳矩阵模型的正确性和所提抑制策略的有效性。

    • 周 鹏,潘学萍,郭金鹏,顾雨嘉,孙晓荣,魏永凯

      2026,54(16):58-68 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260184

      Abstract:

      针对惯性中心 (center of inertia, COI) 频率监测依赖全网相量测量单元 (phasor measurement unit, PMU) 成本高且单点测量精度不稳定的问题,提出一种有限量测下的 COI 频率监测方法。基于网络拓扑、电气距离及发电机惯量参数,引入频率耦合程度指标,构建监测节点筛选模型。在给定监测规模下遍历节点组合,选取耦合度最优的节点集,采用引入 Tikhonov 正则化的最小二乘方法对权重系数进行求解。进一步建立兼顾监测精度与 PMU 部署成本的双层优化框架,下层实现最优组合寻优,上层通过归一化目标函数权衡精度与成本,确定最优监测规模,最终输出全局最优监测节点组合。改进 IEEE39 节点系统仿真结果表明,所选节点方案实现了性能与经济性的最佳折中,在多种负荷扰动和切机扰动下均能高精度监测 COI 频率。

    • 周凡皓,韦晓广,刘一谷

      2026,54(16):69-80 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260096

      Abstract:

      针对现有输电网故障诊断方法在复杂工况下难以清晰刻画故障演化过程和诊断结果可解释性不足的问题,提出一种基于保护 - 元件依互因果网络的输电网故障诊断与置信评估方法。首先,分析一次元件的物理拓扑和二次保护的因果关联,建立分层异构因果网络模型。其次,为提高故障诊断计算效率,依据保护动作和故障范围的就地性,提出局部网络分割方法,提取候选故障元件的局部因果子网。然后,构建融合保护动作证据、断路器执行反馈和关键因果模式匹配的置信评分模型,实现对故障元件定位以及对保护和断路器发生拒动或误动等复杂工况的推理。最后,基于五母线测试算例构建多种典型故障场景,并与现有诊断方法进行对比分析。结果表明,所提方法可有效识别输电网一次元件故障及保护动作异常,诊断结果准确且具有较好的可解释性。

    • 李志,杜晓颖,王佳凯,赵书强

      2026,54(16):81-92 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260023

      Abstract:

      近年来,极端天气频发加剧了电力系统的运行风险。为保障极端天气下电力系统的持续供电能力,提出一种考虑极端场景的计及尾部风险的氢储能设备规划方法。首先,分析新能源出力与各类气象因子的相关性,基于 K - 多维时间序列聚类算法生成新能源出力典型场景和极端场景。其次,考虑质子交换膜电解槽的动态效率特性,建立电解槽阵列的轮值策略,构建氢储能设备数学模型。然后,提出一种基于条件风险价值 (conditional value at risk, CVaR) 的极端风险评估与量化方法,以系统总成本最小为目标,构建兼顾典型场景和极端场景的氢储能容量配置模型。最后,算例分析结果表明,所提模型能够优化系统的配置方案,保证新型电力系统在极端场景下的安全稳定运行。

    • 李晓露,杜本杰,苏昊天,柳劲松,林顺富

      2026,54(16):93-106 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260188

      Abstract:

      分布式能源高比例接入加剧了配电网的电压越限风险,基于深度强化学习的电压优化控制方法难以保证执行阶段的约束可行性且对拓扑变化适应性不足,而模型预测控制 (model predictive control, MPC) 方法全时域计算开销较大。为此,提出一种考虑策略安全层动态修正的配电网深度强化学习电压优化控制方法。首先,将图注意力网络提取的配电网拓扑空间耦合特征纳入深度确定性策略梯度 (deep deterministic policy gradient, DDPG) 的状态空间,进行离线训练,以适应配电网拓扑结构的频繁变化。然后,将 MPC 作为策略安全层嵌入 DDPG 框架,引入价值网络作为终端价值项近似替代长时域 MPC 的修正求解,并采用交叉熵方法对控制序列进行采样分布。最后,基于改进 IEEE123 节点系统进行方法验证。结果表明,所提方法不仅能够保证控制性能和约束可行性,而且对不确定性、拓扑变化及量测不准确均具有良好的控制效果和鲁棒性。

    • 孙 成,罗文华,陈智勇,刘子俊,胡仁祥,常喜强

      2026,54(16):107-119 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260032

      Abstract:

      在并联逆变系统中,合成导纳超出 ±90° 无源性边界的非无源区是弱电网下并网失稳的关键诱因之一。针对该问题,提出一种基于导纳优化的异构逆变器参数配置方法,通过合理配置新增逆变器的采样频率与 LCL 型滤波器参数,在不改变既有逆变器控制结构和参数的前提下,消除合成导纳的非无源区,增强系统的无源稳定性。首先,基于并联逆变系统的诺顿等效模型,分别建立并网电流与逆变器间耦合电流的稳定性判据,定义并网相位裕度和耦合相位裕度,揭示合成导纳超出 ±90° 无源性边界与多逆变器间谐波谐振的关系。然后,结合 LCL 型滤波器的谐振 / 反谐振频率特性及导纳合成规则,推导异构逆变器采样频率与滤波参数的协同设计准则,给出新增逆变器采样频率的可行区间,保证合成导纳在全频段内满足无源性要求。最后,在两台额定功率均为 13.2 kW 的三相并网逆变器样机实验平台上验证了所提方法的有效性。

    • 申永鹏,郭科怡,伍 敏,刘 普,刘 刚

      2026,54(16):120-131 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260119

      Abstract:

      针对传统测量矢量法进行单传感器相电流重构时,两电平逆变器所产生的直流母线负电流问题,首先分析了不同电压矢量所对应的脉冲宽度调制 (PWM) 脉冲、相电流相位关系。通过定义源型电压矢量和汇型电压矢量,揭示了传统测量矢量法直流母线负电流的产生机理及其危害。然后,通过调节两相 PWM 的脉冲宽度,在不可观测区动态插入源型和汇型电压矢量,提出了混合脉冲宽度调制相电流重构策略,有效消除了直流母线负电流。最后,不同工况下的实验结果表明,所提方法有效消除了直流母线负电流,降低了直流母线电压波动,减小了零点漂移对重构精度的影响,相电流总谐波畸变率低于 3.24%,重构误差低于 3.45%。

    • 李嘉伟,杨爱文,周柏宇,邹奕娜,尹有鹏

      2026,54(16):132-142 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260191

      Abstract:

      专用变压器 (以下简称专变) 用户负荷具有强突变性、高噪声特征,计量人员现场作业面临负荷状态不确定、电能表现场检定难以匹配高负荷时段、运维效率偏低的工程痛点。针对上述问题,提出一种基于扩散数据增强与改进 Transformer 的专变用户短期负荷预测方法。首先,采用 Pearson 相关系数结合 RReliefF 算法完成特征筛选,剔除无关干扰变量。其次,基于改进时序 1D-UNet 构建去噪扩散概率模型 (denoising diffusion probabilistic model, DDPM),学习负荷数据隐空间分布,生成高质量增强样本。最后,构建融合长短期记忆网络 (long short-term memory, LSTM) 编码层与门控线性单元 (gated linear unit, GLU) 的 Transformer 预测模型,同步捕捉短期时序依赖与长周期负荷特征。基于湖南地区专变用户实际数据集与韩国公开工业负荷数据集的仿真结果表明,所提方法在多个评价指标上优于传统模型。消融实验与分布拟合分析验证了扩散数据增强模块的有效性。该方法可精准预测专变用户负荷状态,为现场计量作业排程提供可靠决策依据。

    • 孙 康,李雅然,李 群,张宁宇,孙国强,王齐辉,卫志农

      2026,54(16):143-152 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250717

      Abstract:

      大规模可再生能源并网导致电力系统旋转惯量降低。为保证系统频率安全,提出一种基于线性交流潮流的频率约束机组组合模型。首先,提出了一种基于混合整数二阶锥松弛的机组组合模型,将交流潮流模型与机组组合模型结合,得到能够较准确刻画电网潮流分布的机组组合模型。然后,为保证系统频率安全稳定,考虑频率相关约束,构建基于混合整数二阶锥松弛的频率约束机组组合模型。最后,提出一种两阶段递进优化策略,通过协同求解频率约束机组组合模型与多时段最优潮流问题实现解的精确性提升。采用改进的 IEEE118 节点算例验证所提模型的有效性。

    • 工程应用
    • 王顺,周及泓,李 旭,辛清明,张依宁,秦科军,李 明,马俊鹏,刘天琪

      2026,54(16):153-167 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251193

      Abstract:

      针对传统两端口晶闸管型固态直流断路器在扩展至多端直流微电网时面临的成本高、控制复杂等问题,提出一种新型多端口固态直流断路器。其核心方法在于利用 LC 谐振电路实现通流支路晶闸管的主动可靠关断。借助内部电容与电路构成的放电回路,通过检测放电电流峰值以判断故障性质,从而完成自适应重合闸。再利用 LC 谐振在重合闸前使电容极性快速恢复初始状态,省去额外充电等待时间。建立了该拓扑在 n 端直流电网中的等效数学模型,给出了关键元件的参数设计原则,并进行了仿真和实验验证。结果表明,所提断路器能有效实现故障的快速切除与自适应重合闸。且与现有方案相比,其具备更优的经济性与性能,为多端直流微电网提供了一种可行的保护解决方案。

    • 谢伟好,沈艳霞,沈瑶璐

      2026,54(16):168-177 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260243

      Abstract:

      绝缘子卸扣是户外输电线路的关键金属连接件,长期暴露于恶劣环境易发生腐蚀并引发电网安全事故,而自然环境的复杂性进一步增加了人工评估的难度。为此,提出了一种基于 YOLOv8 的改进型小目标检测模型,即 YOLO-Improved。该模型扩展一个检测头分支,以增强对小面积腐蚀特征的检测敏感度。同时,模型集成多维动态卷积模块 (omni-dimensional dynamic convolution, ODConv) 与 C2f 双时相特征聚合模块 (C2f_bitemporal feature aggregation module, C2f_BFAM),设计了一个即插即用模块 OCB (ODConv and C2f_BFAM, OCB),将其嵌入颈部网络中。其中,ODConv 从卷积核数量、空间尺寸、输入及输出通道 4 个维度实现卷积核自适应调整,从而强化绝缘子卸扣多尺度特征表征能力。C2f_BFAM 通过分支并行处理与特征融合结构,实现了浅层细节特征与深层语义特征的有效融合,从而提升了特征的判别能力。实验结果表明,在绝缘子金具腐蚀数据集上,与基线 YOLOv8 模型相比,YOLO-Improved 显著提高了检测精度并降低了漏检率,且优于当前最先进的 YOLOv26 模型。在同一领域的 PTL-AI Furnas 绝缘子缺陷数据集以及跨领域的 COCO 数据集上,该模型展现出良好的泛化能力与更低的漏检率。

    • 夏义捷,杨 松,张雅飞,陈 卓,熊国江,郝正航

      2026,54(16):178-187 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260237

      Abstract:

      核电厂电气系统节点密集、拓扑短程,现有理想变压器法 (ideal transformer method, ITM) 的分割稳定性受制于接口阻抗比,难以满足全要素分核实时仿真需求。针对该问题,提出常量标定法 (constant calibration method, CCM) 与联动网络 (linkage network, LN) 协同的模型分割方法。首先,分析 ITM 失稳机理,采用坐标变换与变化阈值机制,将数据交互由时间驱动革新为事件驱动,消除稳定性对阻抗比的依赖。其次,构建同步矩阵与矢量同步矩阵,实现多核并发扰动同步范围的动态控制与事件的精准跟踪。在典型核电厂电气系统上的仿真结果表明:该方法在任意阻抗比下均保持数值稳定,能有效复现原始系统特性,在故障大扰动下较 ITM 具有更强的稳定性与恢复能力,可作为核电厂短程密集电网分核实时仿真的有效解决方案。

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    • 张程, 江炜龙, 罗玉锦

      Abstract:

      共享储能是能源改革的关键技术,多个园区数据中心微网与共享储能联盟可以实现各主体之间的能量互补和资源联动,提高系统经济效益。为此提出了一种考虑风光不确定的两阶段鲁棒多微网与共享储能合作博弈模型。首先各微网及共享储能之间形成联盟构建电能交易优化运行模型。接着,将风光出力的不确定信息以箱型不确定集的形式表示,建立两阶段鲁棒模型,并运用纳什理论构建多微网-共享储能多主体合作博弈模型,并且等效转换为联盟合作成本最小化子问题和各主体交易谈判子问题,通过交替方向乘子法对上述两个子问题进行分布式求解。最后,仿真结果表明该方法能有效降低运行成本,并通过分析得到不同鲁棒参数下数据中心用户的最优补偿价格。

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    • 蔡梓文, 赵云, 陆煜锌, 顾莲墙, 陈康, 高云鹏

      Abstract:

      针对当前窃电检测仅使用单一用电负荷难以捕捉复杂窃电特征,导致窃电检测发生误判,存在误检率高和准确率低下等问题,本文提出一种融合用电负荷、环境温度、时间以及对应台区相位线损的新型窃电检测方法。本文首先构建多维度特征提取变分自编码器(Variational Autoencoder for Multi-dimensional Feature extraction,MF-VAE)提取用户用电行为的多维度特征,然后基于注意力时序卷积网络(Temporal Convolutional Network -Attention,TCN- Attention)建立判别模型,再通过膨胀卷积和因果卷积获取多维度窃电行为特征的时序关系,并引入卷积注意力模块分配各维度特征的注意力权重,以提高模型的表现和泛化能力,最后采用Softmax分类器准确完成多源数据中潜在窃电行为的判别。实验结果表明,本文所提出的方法所提取的窃电行为特征更加丰富和多元化,有效降低窃电检测误检率并提高窃电行为判别准确率。

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