摘要:为提高电网关键节点识别和抗毁性分析的准确性和速度，综合考虑拓扑结构与电气特性，将改进K?shell分解法（improved K?shell algorithm，IKS）中拓扑信息熵用潮流熵代替，将K壳值（[Ks]）和潮流熵加权求和所得值定义为评估节点重要度的新指标——节点重要度综合值，据该值大小对节点重要度进行排序，从而得到IKS与潮流熵的电网关键节点识别模型。以IEEE?118节点系统为例，用本文所提出方法和4种传统的关键节点识别方法进行节点识别，并以不同的攻击强度实施随机攻击和蓄意攻击试验，通过节点重要度排序、电网的最大连通子图规模及网络效率分析，验证本文所提出的基于IKS与潮流熵的关键节点识别方法优于介数中心性和接近中心性。

摘要:针对变电站设备产生反射行波，行波信号测量时存在入射波与反射波混叠的问题，提出一种基于S变换与粒子群优化广义回归神经网络（particle swarm optimization and generalized regression neural network，PSO?GRNN）算法的行波精确检测方法。首先，对混叠行波和真实入射行波信号分别进行S变换，得到两者的S矩阵；然后，对混叠行波和真实入射行波信号的S矩阵进行维数重构，将其转化为向量，并作为PSO?GRNN算法的输入和输出进行训练学习，建立分离混叠行波信号的网络模型；最后，根据此模型从混叠行波信号中分离出入射行波信号的S矩阵并进行S逆变换，得到纯净入射行波。仿真结果表明，分离出的入射行波陡度高、时频特征更突出，为提高现有行波保护的可靠性与行波定位的准确性提供了新思路。

摘要:分布式光伏对于实现“双碳”目标和建设以新能源为主体的新型电力系统具有重要意义。研究了当前阶梯?峰谷电价体系下户用光?储系统的优化运行问题。首先，介绍了户用光?储系统的结构和电价体系。其次，考虑阶梯?峰谷电价对用户长时间尺度用能策略的影响，提出了基于模型预测控制的户用光?储系统双层滚动优化运行策略。其中，上层模型为基于阶梯电价，以年综合收益最大为目标的年滚动优化，下层模型为基于峰谷电价，以日运行成本最低为目标的日滚动优化。下层模型中光伏和储能的运行方案以上层优化结果为参照，并修正由于不确定性因素导致的系统状态偏差。此外，采用Informer模型解决了长时间尺度下系统状态的准确预测问题。最后，通过算例仿真结果表明，所提策略可以推迟高阶梯电价的使用时刻，有效提高居民用户的整体收益。

摘要:有效利用天然来水量预报信息可提高水电站汛期库容上限，在保证防洪安全的前提下充分利用水电资源，提升电网经济性。针对含高比例小水电的电力系统，提出一种综合考虑流域水电站群汛期预期来水量和弹性库容上限的优化调度策略。首先，提出基于最大信息系数(maximal information coefficient, MIC)的气象?水文预报因子筛选方法并构建基于注意力机制的Informer天然来水量预报模型；其次，考虑预报信息的准确性和水电站的预泄能力，提出基于机会约束优化的水电站弹性库容上限的确定方法，将其用于挖掘汛期水电站库容资源；最后，以浙江省丽水市某流域小水电站群为例进行算例分析，结果表明所提模型具有精确的预报效果，可以提高小水电站库容资源的利用效率，减少系统运行成本。

摘要:随着直流输电工程规模的不断扩大，交直流互联系统给电网暂态电压恢复带来了一定的挑战。为了解决换流站受电压波动影响导致换流变分接开关频繁动作的问题，提出一种基于多通道融合、多尺度动态自适应残差学习（multi channel fusion and multi?scale dynamic adaptive residual learning, MC?MSDARL）和粒子群蝙蝠算法（particle swarm optimization?bat algorithm, PSO?BA）的直流换流站无功控制优化方法。首先，开展换流站暂态过压特性研究，分析交流滤波器、无功补偿设备以及调相机对暂态过压的影响；然后，通过多尺度动态自适应残差卷积方式动态自动更新卷积核大小，提高模型学习能力，映射直流系统运行状态和电压稳定的关系，构建电压暂态稳定预测模型；最后，建立减小电压波动和降低网络损耗的直流换流站无功控制优化模型，利用PSO?BA进行模型求解。通过PSASP搭建直流电网进行仿真验证，实验结果表明，所提方法提高了电压暂态稳定能力，有效解决了换流变分接开关频繁动作的问题。

摘要:继电保护装置是采集故障录波数据的重要设备之一。对比分析同源录波数据可以实现故障诊断，但是由于没有规范录波通道的命名格式，导致录波通道同源匹配困难。对此提出一种基于特征增强的保护装置录波通道同源匹配方法。首先，使用同义词替换、文本扩充和正则表达式算法对录波通道名称进行特征增强；然后，使用Pkuseg分词工具对录波通道名称进行分词，使用自定义的停用词表去除录波通道名称中的停用词；最后，使用TF?IDF方法将录波通道名称处理为数字向量形式，并使用余弦相似度算法计算录波通道名称之间的相似度，根据相似度大小判断同源录波通道。算例结果表明，所提方法能充分挖掘录波通道名称的关键信息并提高录波通道同源匹配的准确率。

摘要:变电站是电网输送电力的重要枢纽，其防汛能力评估对于完善电网汛情预警系统至关重要。然而，变电站静态防汛影响因素繁多，其评估过程存在强烈的主观性和模糊性，给静态评估带来了困难。为解决这一问题，本文首先构建了变电站静态防汛能力评估指标体系，然后提出了一种基于组合赋权的变电站静态防汛能力模糊综合评估算法。该算法采用博弈论融合层次分析法和熵权法对评估指标进行组合赋权，最终利用模糊综合评价法得出评估结果。实验结果表明，博弈论组合赋权方法能够很好地平衡层次分析法的主观分析和熵权法的客观分析，计算结果与洪涝灾害致灾机理一致，所提模糊综合评估方法合理有效，结论置信度高，可为实际变电站汛情预警工作提供参考和决策辅助。

摘要:配电变压器空载合闸时会产生励磁涌流，其值若大于线路保护整定值，将导致断路器合闸失败，因此需对励磁涌流和一般短路电流进行辨识，使断路器能够躲过励磁涌流，实现正常合闸。为此，提出基于改进Prony算法的配电变压器励磁涌流多特征综合辨识方法，分析单台及多台配电变压器的励磁涌流特征，引入后向预测环节改进传统Prony算法，提高励磁涌流识别准确度；综合对比分析励磁涌流基波衰减因子法、二次谐波判别法、小波分解识别法的优缺点及适用范围，提出多特征判别体系的配电变压器励磁涌流与故障电流的综合辨识方法，提高励磁涌流的辨识准确性。以现场故障电流与励磁涌流的录波样本作为识别对象，与单特征方法以及小波分解识别算法对比，验证所提算法的有效性与工程可行性。

摘要:城市轨道交通杂散电流在大地中流动分布时会侵入附近交流电网变压器。为研究不同土壤特性下轨道交通杂散电流对沿线变电站的偏磁影响，基于上海某变电站及其邻近轨道交通系统，利用CDEGS软件建立城市轨道交通?交流电网变电站耦合仿真模型，对不同混凝土、土壤电阻率下杂散电流对交流电网变压器偏磁直流影响进行研究，并利用土壤等电流密度幅值分布曲线，结合可视化技术显示杂散电流的影响范围与流通路径。结果表明，混凝土电阻率和土壤电阻率对钢轨泄漏电流空间电场分布和变压器中性点偏磁直流影响存在较大差异。在仿真模型中，杂散电流的最大影响范围为1 421.33 m，以分布距离与土壤电阻率的微分作为土壤电阻率对杂散电流流动范围影响指标，土壤电阻率最大为1.42 m/(Ω ? m)。列车启动33 s后行至500.3 m位置处，土壤电阻率对变电站中性点偏磁直流影响最大，可达0.003 431 A/(Ω ? m）。

摘要:受气候变化与城市布局影响，城市内涝日趋严重，威胁配电系统可靠供电。探索城市洪涝灾害预测模型，实现配电设备风险预测，可以降低洪涝灾害带来的影响。然而，现有基于水动力模型的方法计算复杂度过高，难以保证大范围淹没模拟预报的时效性，基于数据驱动模型方法的训练数据不足，难以满足快速精准城市内涝预警需求。为解决以上问题，提出基于多模态数据融合的降雨内涝快速预测模型。该方法通过水动力模型生成训练数据以解决训练数据量不足的问题，将高程地图等图像数据与降雨序列时序数据进行融合以提高预测精度，并以桂林市作为研究对象，验证所提方法的有效性。实验结果表明，所提方法在保持较高精度的同时，有较低的计算复杂度，可为配电终端风险评估提供参考。

摘要:近年来，数智化电缆线路系统中安装了不同类型的电气设备在线监测装置，但这些在线监测装置相对独立，采集到的运行数据未得到综合分析，难以起到综合防范安全事故的效果。为此，提出一套考虑耦合影响的数智化电缆系统动力学安全评估模型。首先，选取数智化电缆线路系统的电气和非电气关键特征参量并进行分类；其次，建立安全评估因果关系图，设计模型功能，分析并搭建电缆系统动力学流图；再次，应用相互作用矩阵确定变量权重和建立最优模型训练参数，分别构建不同类型变量与设备之间故障概率函数；然后，依据串联模型实现对整个电缆系统的安全评估，并将其转化为系统动力学方程，搭建数智化电缆系统安全评估模型；最后，以某地区电缆线路为例评估其安全状态。结果表明，本模型处理复杂电缆系统时考虑了多变量之间的耦合影响，能够实现对数智化电缆的全面评估，有效保证其运行安全。

摘要:电动汽车作为一种移动储能资源，可以通过运营商聚合参与电网紧急调控服务。针对电动汽车运营商参与紧急调控的功率分配策略问题，分析了电动汽车参与紧急调控的手段，并对不同类型的电动汽车用户参与紧急调控的灵活性和经济性开展分析。综合考虑负荷转移、充电量减少和反向充电3种调控方式，建立电动汽车参与紧急调控的功率分配优化模型，并对其进行松弛简化从而得到线性规划模型。算例分析表明，所提功率分配策略能够快速有效地实现车辆间的紧急调控功率分配，在传统有序充电调控外有效挖掘站内电动汽车的灵活性。

摘要:配电网中光伏和电动汽车充电站的接入会影响配电网稳定运行，但其各自的灵活调度特性也为配电网增强了一定灵活特性，故提出一种考虑光伏利用效率与电动汽车充电设施数量限制的配电网分布式资源协调控制策略（distributed resource coordination control strategy, DRCCS）。该方法在光伏侧考虑配网中光伏控制能力，协调配网各光伏逆变器的V?Q下垂控制斜率，实现光伏出力优化控制。在电动汽车充电侧考虑实际充电站内充电设施的数量限制，实现电动汽车有序充电，在保证充电需求的前提下调用充电灵活性实现对配网的辅助支撑。综合构建考虑光伏利用效率与电动汽车充电设施数量限制的协调控制模型，实现维持配网电压稳定，提升光伏逆变器有功输出，并保证电动汽车充电需求的目标。所构建的混合整数非线性问题采用广义Benders分解算法（generalized Benders decomposition, GBD）进行求解，并通过仿真验证了该方法的有效性。

摘要:带电作业机器人的控制系统极易受高压输电线路的强电磁环境影响，为保障机器人在恶劣电磁环境下作业的可靠性，对输电线路带电作业机器人控制机箱电磁防护进行了仿真研究，设计具有一定屏蔽效能的电磁防护控制机箱，考虑机箱孔缝形状、大小、数量、间隔等因素对屏蔽效能的影响。通过孔缝电磁耦合模型的ANSYS仿真，验证本设计具有较高的准确性和屏蔽效率，并且仿真结果证明，设计的机箱内电磁环境远低于国内外标准，带电机器人在该环境中能够完成各种工作需求，具有良好的工程实用性。

摘要:高比例新能源经变流器接入电力系统，使得电力系统的频率支撑能力降低，进而影响系统的同步稳定性。针对由构网型（grid?forming，GFM）、跟网型（grid?following，GFL）变流器以及同步发电机构成的混合电力系统，进行小信号建模与稳定性分析。首先，对采用虚拟同步发电机控制的GFM变流器、基于锁相环（phase locked loop，PLL）的GFL变流器、同步发电机以及其他元件构成的混合电力系统进行小信号建模，并将建立的小信号模型与实际电路模型进行相同阶跃功率扰动对比，验证信号模型的正确性；其次，利用特征值分析法分析新能源渗透率及GFM变流器渗透率的变化对系统小信号稳定性的影响，并利用参与因子法分析相关状态变量对系统特征值的影响程度；然后，分析GFM变流器控制参数中虚拟转动惯量与虚拟阻抗对系统小信号稳定性的影响；最后，利用仿真验证理论分析的准确性。

摘要:构网型新能源发电单元能为孤立电网提供惯量支撑，但在故障时存在暂态稳定性问题。为解决此问题，研究了构网型新能源发电单元无功外环对孤立电网暂态稳定性的影响机理并提出相应的致稳策略。首先，采用李雅普诺夫直接法探究构网型新能源发电单元输出端电压的稳定边界；其次，提出一种基于输出端电压稳定边界的自适应下垂系数的综合控制策略，该策略不仅能够维持系统功角稳定，还能限制故障电流，而且在保证逆变器安全的同时，可提升系统的暂态稳定性；最后，在MATLAB/Simulink中搭建电磁暂态仿真，仿真结果验证了理论分析的正确性以及所提暂态稳定性提升策略的有效性。

摘要:光伏并网系统在低电压穿越（low voltage ride?through, LVRT）期间若控制参数设置不当易造成自身脱网，尤其是在大规模光伏并网加剧电力系统电力电子化程度的情况下，会显著降低系统暂态稳定性水平。为提升系统暂态稳定性，首先，基于光伏并网系统电压跌落期间的运行方式，采用矢量图分析故障持续期间的系统暂态稳定特征；然后，采用单目标线性规划求解方法刻画有功电流指令在暂态稳定约束下的绝对稳定区间，并基于该区间采用几何分析法确定光伏并网系统控制参数的最优区间；最后，对江西某区域实际电网结构进行仿真分析，验证所提参数优化方法对系统暂态稳定性的提升效果。

摘要:与现有海上风电场相比，由于海洋和气候条件的不同，深远海海上风电场对电力系统运行可靠性的影响更为复杂。为了分析大型深远海海上风电机组的运行可靠性，提出考虑中尺度涡和热带气旋影响的可靠性评估模型，用于评价海洋关键因素与系统可靠性之间的内在机制。利用改进的罗伊·比林顿测试系统（Roy Billinton test system，RBTS）分析了东海中尺度涡、热带气旋及相应的海气耦合作用对系统可靠性的影响。模拟结果表明，中尺度涡和热带气旋对风电并网系统可靠性性能影响显著，且呈季节性趋势。此外，在仿真算例中应用了储能系统，以提高可靠性水平，减少负面影响。

摘要:海上风电作为清洁、可再生能源，已成为海上油田平台低碳化的重要途径，但是不同风电海缆连接对海缆成本、油田平台低碳化影响较大。为此，综合考虑风电资源、低碳化成本等因素，提出一种面向海上油田平台用能低碳化的风电海缆路由优化方法。以最小化海缆建设成本、海缆运行损耗和油田平台碳排放成本为目标函数，建立海缆路由优化布局的0?1组合整数规划模型，将二次潮流等式约束进行二阶锥松弛，实现优化模型的精确求解。以实际的海上风电场为例进行仿真和对比分析，结果表明，所提方法能显著提高集电系统的经济性，选择出高低碳化程度的方案，具有较强的实用性和可行性。

摘要:随着新型电力系统建设的推进，分布式新能源容量大幅度提升，越来越多的电力电子设备接入电力系统中，导致短路时送出线的电流幅值受限，相角受控，造成传统的工频继电保护方法不再适用。此外，现有的方法在新能源出力较弱时容易出现保护判据失效的问题。为解决以上问题，提出一种基于广义S变换和皮尔逊相关系数的新能源接入电网纵联保护方法。首先，分别对两端电流使用广义S变换得出频域下的故障特征量；然后，使用皮尔逊相关系数计算两端暂态能量相关程度，进一步辨别区内和区外故障；最后，经过实验表明，所提方法能够满足保护的快速性要求，而且具有较强的耐受过渡电阻能力，该方法不受由新能源电力电子装置接入引起的短路电流新特性影响，能够应用于新能源送出线中。

摘要:风电机组在运行过程中面临各种故障风险，如何精准地诊断和预测故障，对于提升风电场的运行效率和保障系统安全具有重要意义。传统的故障诊断方法主要依赖于基于规则的模型或浅层机器学习算法，这些方法在处理复杂、非线性、时序性强的数据时常常表现出较低的精度和较差的泛化能力。为此，提出一种基于改进灰狼优化(improved grey wolf optimizer, IGWO)算法的编解码器(Seq2Seq)模型，用于风电机组故障诊断预测。模型通过注意力机制增强关键输入时刻的特征表达能力，并利用IGWO算法对超参数进行全局优化以提升模型的预测精度和泛化能力。与传统模型相比，该模型风电机组故障预测中具备高效性和可靠性，为风电场的智能化运行与维护提供技术支持。

摘要:采用基于事件触发的固定时间滑模控制方法，研究了虚假数据注入攻击下直流微电网系统的直流母线电压控制。首先，建立虚假数据注入攻击下直流微电网系统的数学模型；其次，为节省网络资源，在传感器?观测器通道和观测器?控制器通道引入事件触发机制；然后，考虑系统恒功率负载扰动和虚假数据注入攻击引起的系统电流难以准确测量的问题，构造了状态观测器，并设计基于观测器的固定时间滑模控制器，得到系统收敛的时间上界；最后，以含有2个恒功率负载和1个储能单元的直流微电网系统为例进行仿真。仿真结果表明，所提控制方法能够有效抑制恒功率负载扰动和虚假数据注入攻击对直流母线电压造成的影响，同时还能有效节省网络资源。

摘要:针对离网型微电网需求响应中用户最低电费成本的问题，提出一种基于IGDT?Stackelberg博弈的离网型微电网需求响应经济调度优化方法。首先，基于信息间隙决策理论求解可再生能源发电功率的不确定区间；然后，根据发电侧对策略风险的接受度，计算可再生能源出力期望；最后，利用Stackelberg博弈模型管理双侧策略迭代交互，确定供给侧发电机组最优出力分配，以减少发电成本。实验结果表明，本文提出方法可显著降低需求侧日负荷峰谷比，且与现有方法相比，在规避光伏机组出力预测偏差风险的基础上使用户用电费用最低。

摘要:针对风电、负荷波动存在不确定性和冬季供暖期热电联产机组存在系统调峰能力不足的问题，将一定区域内风电场、电转气、垃圾焚烧电厂组成虚拟电厂。首先，为应对垃圾焚烧电厂能源利用效率低下，考虑采用其热电联产工作模式参与系统调峰，提高能源利用效率，并建立热电联产模式下垃圾焚烧电厂的数学模型；随后，引入风电场、P2G及热电联产机组，建立风电?P2G?垃圾焚烧热电联产虚拟电厂模型；最后，针对系统中的源、荷不确定性，采用模糊机会约束建立考虑源荷两侧不确定性的含风电?垃圾焚烧热电联产虚拟电厂优化调度模型。为验证该模型的有效性，设置2种不同场景，采用CPLEX优化软件求解模型。仿真结果表明所提模型可有效促进风电消纳，提高垃圾焚烧电厂能源利用效率，降低虚拟电厂总成本。

摘要:分时电价政策多以固定时段划分方案来执行，但随着供给侧可再生能源的大量接入，需求侧广义负荷的柔性逐渐增强，供需关系呈现出动态变化。因此，为了研究不同时间尺度下的动态分时电价峰谷时段优化问题，本文在综合考虑新能源大比例并网和需求侧响应的基础上，采用改进的模糊C均值（fuzzy?C means，FCM）聚类算法构建峰谷时段划分模型。该模型对不同时间尺度下的净负荷日变化曲线进行聚类分析，以确定最优的时段划分结果。基于辽宁省2021年4月—2022年3月的净负荷数据进行的算例分析结果表明，新能源具有反调峰特性，存在引起净负荷曲线的峰谷差增大的问题。同时，用户对于分时电价政策时段划分的响应具有滞后性和时效性，因此，建议每隔3~4个月动态调整峰谷分时电价政策的时段划分，以更好地挖掘用户需求侧的响应潜力，促进削峰填谷；但如果峰谷时段的调整过于频繁，用户可能会难以及时调整其用电行为进行响应。

摘要:由于中国碳交易市场运行尚不成熟，碳价在市场波动和政府管控的共同作用下，影响虚拟电厂（virtual power plant,VPP）系统碳捕集率和碳交易成本。在此背景下，提出一种计及价格敏感区间下惩罚型碳价的CCS?P2G虚拟电厂鲁棒优化模型。首先，考虑市场化价格下能有效刺激系统碳捕集的碳价敏感区间，基于此构建的惩罚型碳价会随着系统实际碳排放量的增加而提高。然后，将碳价敏感区间的惩罚型碳价引入至考虑风光出力不确定性的可调鲁棒优化模型中。最后，对比分析4种场景验证所提模型的优越性。仿真表明，相较于传统型碳价，考虑碳价敏感区间的惩罚型碳价提高了系统的碳捕集水平，降碳效果更优；鲁棒性指标越大，系统越偏向保守，VPP收益越小，反之亦然。提出的模型能有效参与碳市场的竞争，制定合理的惩罚型碳价区间和鲁棒性指标可以实现VPP系统经济性和低碳性协同。

摘要:交联聚乙烯（cross?linked polyethylene，XLPE）电缆是城市电网线路建设的首选。绝缘缺陷会导致局部放电，影响电缆的绝缘性能甚至导致绝缘击穿、线路跳闸，而且电缆在运行时处于不断地冷热循环中，绝缘层温度会影响XLPE局部放电特性[1?2]。为了研究这一影响，搭建针?板电极试验平台，在不同温度下测量XLPE局部放电数据，结果表明：局部放电主要发生在工频周期的-10°~100°及150°~265°时，呈“兔耳”状分布；绝缘层温度升高会导致局部放电次数增多以及局部放电起始电压下降。利用COMSOL?MATLAB联合分析法建立带气隙的针?板结构模型，对绝缘层温度影响下的局部放电现象进行仿真，验证了上述试验结论，说明了气隙的引入可以解释针?板电极中XLPE局部放电随绝缘层温度变化的规律，而XLPE介电常数会随温度变化是导致局部放电起始电压降低的关键原因。本研究有助于探究XLPE局部放电受绝缘层温度影响的机理，对电缆局部放电信号的分析及电缆状态评估有重要意义。

摘要:在高次谐波作用下，干式空心平波电抗器的多层并联绕组的电位分布会形成异常畸变，导致局部场强集中与电老化加剧，影响电抗器使用寿命。为解决此问题，基于傅里叶分析，得到平波电抗器运行工况中承载的高次谐波特征；建立以线匝为基本单元的电抗器物理模型，通过场?路耦合的有限元分析方法研究干式空心平波电抗器绕组在高次谐波以及与直流叠加作用下的电位分布规律。研究结果表明：相较于在直流情况下，高次谐波的载入会使得电抗器绕组电场分布不均，电抗器整体电场最强点的场强增加15%；在高次谐波的影响下，电抗器单层绕组上、下两端的匝间场强差增大，包封内两侧绕组的层间场强增大；最外层绕组电场最大值比最内层绕组电场最大值增大了约20%；干式空心平波电抗器的最外层包封最易发生电老化。