电网运行

• 分址建设特高压直流系统保护优化方案

  胡云鹏;唐俊;张建锋;张宜永;张靖;王俊生;

  分址建设特高压直流系统可省去汇流到换流站的交流输电线路，直接在异地进行直流汇流输电，但这一拓扑结构的变化对直流保护提出了新的要求。针对停运低端站的双极中性母线区域及接地极引线区域故障后，运行站无保护动作的问题，通过理论分析和仿真试验，提出了改进的保护判据；分析了高端站直流滤波器低压侧接地故障后现有故障隔离措施的缺陷，提出了高端站直流滤波器的故障隔离方案；最后对直流场差动保护的特点进行了分析，提出了优化的保护判据，并通过RTDS（实时数字仿真系统）进行了验证。

  2025年04期 v.44;No.348 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1921K]
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• 大型水电机组柔性励磁系统的功率主回路设计

  颜文辞;贾思思;杜波;王丹;罗金;周开茂;陶征;

  针对新能源机组动态无功支撑能力不足导致的系统电压稳定性和阻尼问题，提出了一种适用于大型水电机组的新型柔性励磁系统功率主回路拓扑。基于大型水电机组的特性，设计了包含前置ANPC（有源中点箝位型）三电平变换器和后置新型三电平斩波器的主回路，并详细分析了直流侧电压、功率器件耐压耐流、直流侧电容及网侧电感等关键参数。通过Simulink仿真平台，对比柔性励磁系统与常规晶闸管励磁系统的性能，结果表明柔性励磁系统在强励性能和故障扰动下的支撑能力方面具有显著优势，能够有效缩短振荡时间，增强电力系统稳定性。该研究为大型水电机组励磁系统的优化设计提供了理论依据，为柔性励磁系统的工程应用奠定了基础。

  2025年04期 v.44;No.348 11-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1756K]
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• 基于边界暂态功率方向的混合级联直流系统线路保护方案

  王书征;杨军炜;王晓琪;韩彬彬;张金华;

  由于混合级联直流输电系统结构复杂，为提高直流线路保护的适应性，提出一种基于边界暂态功率方向的直流线路保护方案。首先，以平波电抗器为边界，当线路发生故障时，根据两侧电压、电流得到边界暂态功率方向。然后，通过分析边界暂态功率方向的特征进行区内外故障识别，并将正、负边界暂态功率之和相比，判断故障极。最后，采用仿真软件搭建白鹤滩—江苏特高压混合级联直流输电系统，对保护方案进行验证，仿真结果表明：该保护方案能够在6 ms内准确识别区内外故障，并且能够耐受600Ω的过渡电阻。

  2025年04期 v.44;No.348 19-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1926K]
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能源互联网

• 考虑电能量-备用-氢能耦合市场环境的加氢站优化运行方法

  周欣;陈顺;谭洪;陈代才;冉勐纮;

  为提高现场制氢HFS（加氢站）的运营收益，提出考虑电能量-备用-氢能耦合市场环境的加氢站双层随机优化模型。上层为HFS参与电能量、备用、氢能耦合日前市场及平衡市场的投标报价模型。下层为两阶段出清模型：第一阶段是在已知各市场主体的投标报价信息后，开展能量、氢能、备用市场联合出清；第二阶段是针对不同负荷偏差场景下平衡市场出清。此外，设计了基于对偶理论与KKT（卡罗需-库恩-塔克）条件转化的混合整数线性规划均衡求解算法。仿真分析表明，备用以及平衡市场的参与大大增加了HFS的收益。

  2025年04期 v.44;No.348 28-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1847K]
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• 考虑需求响应不确定性的电-热-氢综合能源系统优化调度策略

  张海伟;刘会家;洪家恩;徐志高;

  为提高社区综合能源系统的运行灵活性，充分挖掘系统调度潜力，提出了一种考虑需求响应不确定性的电-热-氢综合能源系统优化调度策略。首先，引入了考虑变载启停特性的电制氢设备，基于其两阶段运行过程与电氢耦合单元运行特性，实现了氢能利用单元的精细化建模。其次，结合消费者心理学理论和Logtic回归曲线，建立替代型需求响应的不确定性模型。然后，设计激励政策并结合价格型需求响应对用户负荷曲线优化。最后，通过算例仿真验证了所提策略的有效性，该策略可促进可再生能源的消纳并降低系统运行成本。

  2025年04期 v.44;No.348 39-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2068K]
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• 基于信息-物理-社会融合系统的虚拟电厂低碳调控模型

  张亚杰;崔威;吴凡;宋佳桐;王歌;王飞;

  在推动电力系统低碳转型过程中，融合信息、物理、社会等多因素对于有效管理用户侧碳资产以及实施虚拟电厂低碳调控至关重要。为此，提出一种基于信息-物理-社会融合系统的虚拟电厂低碳调控模型。首先，建立基于信息-物理-社会融合系统的虚拟电厂低碳调控框架；然后，结合动态碳排放因子与用户响应行为时序耦合特征，建立基于碳资产价格系数的用户侧碳资产开发评价体系，以获取低碳需求响应用户优选序列；最后，提出以降低虚拟电厂碳排放量为目标的优化模型，依据优选序列对虚拟电厂进行有序调控。在IEEE 33节点系统上进行算例分析，仿真结果表明：所提低碳调控方法可在最大限度遵循用户用电规律的基础上，充分开发用户侧碳资产，从而实现虚拟电厂低碳调控。

  2025年04期 v.44;No.348 50-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 2391K]
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• 基于纳什谈判的乡村多区域能源系统协同低碳经济调度

  朱爱华;孙志权;卢巍;陈万芹;孙子轶;宋智星;梁睿;

  能源系统面临着能源利用率低、碳排放量高和能源转型等诸多问题，乡村综合能源系统在解决上述问题方面发挥了重要作用。基于此，提出一种乡村多区域能源系统协同低碳经济调度策略。首先，建立新型乡村多区域综合能源系统架构，分析多区域能源系统间的协同互补机理，并建立物质、能量及碳交易模型。其次，对厌氧发酵过程中的热负荷进行精确建模，建立变温发酵模型，同时考虑含有碳配额和碳交易的优化机制，以降低碳排放。最后，基于纳什谈判理论，建立多区域能源系统合作运行模型，采用交替方向乘子法进行分布式求解，从而有效保护各主体隐私。仿真结果表明，采用所提策略后，能源系统整体运行成本下降16.9%，碳排放量降低7.5%，验证了该策略的有效性。

  2025年04期 v.44;No.348 61-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2011K]
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配电网

• 交直流配电系统预想风险场景集构建与模式化应对方法

  唐兆杰;张铭宸;詹惠瑜;柏晶晶;罗李子;

  日益复杂的配网架构与不断扩大的新型源荷资源给配电系统带来诸多运行风险与挑战，配电系统中电压越限、支路过载等问题频繁出现，严重影响配电系统安全性与可靠性，亟需提升配电系统风险评估与风险快速应对能力。为实现交直流配电系统风险快速应对，提出了一种交直流配电系统预想风险场景集构建与模式化应对方法。首先，构建了基于不确定潮流计算结果的交直流配电系统运行风险评估体系，梳理了交直流配电系统潜在风险元素，提出了考虑风险场景发生概率与风险场景影响的预想风险场景集构建方法；其次，提出了基于系统预想风险场景集中风险元素的预想风险场景应对策略库生成方法，引入免疫风险理论机制，提出了一种基于模糊评价的配电系统全局运行状态评估的模式化应对控制信号生成方法；最后，提出了基于风险场景相似度的模式化应对策略生成方法，并进行算例分析验证了所提模式化应对方法的有效性。

  2025年04期 v.44;No.348 72-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2010K]
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• 基于零序电流相位变化量的灵活接地系统故障选线方法

  李宗;王德强;冯亮;宋建国;高委员;袁朋生;

  为克服灵活接地系统接地保护耐过渡电阻能力差以及对故障信息利用不完全的问题，提出一种基于电流相位变化量的故障选线方法。首先，根据灵活接地系统单相接地故障时的零序等效电路，分析了小电阻投入前后各线路零序电流的相位变化趋势。然后，分析发现系统发生高阻接地故障时，健全线路零序电流的相位变化量与故障线路存在显著差异，并据此提出基于零序电流相位变化量的选线方法。最后，在PSCAD/EMTDC中对所提选线方法的正确性和有效性进行了验证。结果表明，该方法仅需获取小电阻投入前后各线路零序电流的相位信息，具有耐过渡电阻能力强，不受零序CT极性反接、非同步采样以及故障距离影响等优点。

  2025年04期 v.44;No.348 84-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1378K]
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• 基于目标级联分析算法的城乡配电网光储协同优化配置

  王启明;夏坤;焦平洋;张培杰;董金龙;李鹏;

  随着分布式光伏渗透率的逐年提高，光伏机组的有序扩张与配套储能的优化配置已迫在眉睫。现有研究未能计及城区、乡村配电网光储资源分布及负荷需求的差异。在此背景下，提出一种基于目标级联分析算法的城乡多区域配电网光储设备分布式协同规划模型。首先，考虑城区、乡村配电网光储资源分布及负荷需求的差异，针对空间位置相近的多区域城乡配电网，建立光储设备协同规划模型。其次，基于分解建模原理实现多区域协同规划模型的解耦，采用目标级联分析算法实现分布式并行迭代求解。最后，利用包含6个配电网的典型算例系统对所提模型和算法进行验证。结果表明：所提模型能够统筹规划城乡多区域配电网内的光储设备，获得经济效益更优、对上级电网影响更小的优化配置方案。

  2025年04期 v.44;No.348 93-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2163K]
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新能源

• 考虑源荷不确定性的风光水蓄互补系统优化调度策略

  何英静;王湘;但扬清;陈晴悦;李海波;鲁宗相;

  以提升新型电力系统灵活性调节能力为目的，针对大规模新能源并网带来的波动性和不确定性，提出了一种考虑源荷不确定性的风光水蓄互补系统优化调度策略。以水电站和抽水蓄能电站综合发电量最大为目标函数建立了优化调度模型，并提出了灵活性调节能力量化指标。通过对采用K-means算法聚类得到的4个具有季节性差异的典型日场景以及特殊极端场景进行生产模拟，分析水电及抽水蓄能的灵活性调节能力。结果表明，该策略能够合理分配各个电源出力，实现了优化调度。

  2025年04期 v.44;No.348 103-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 2053K]
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• 考虑多典型场景的源侧共享储能容量配置模型

  闫丽梅;胡嘉楠;赵书琪;

  传统新能源场站储能模式成本较高，而共享储能可以降低建设和运营成本，提高经济收益。基于此，建立了考虑新能源出力不确定性和多典型场景的共享储能鲁棒优化模型。首先，以运行成本最低为目标，建立考虑运行控制的共享储能容量配置模型，并在Nested C&CG（嵌套列与约束生成）算法中引入场景求和机制，对优化模型进行求解，以获得联盟最大收益；然后，计算各种场站组合情况下的联盟收益。基于Shapley值法，根据各场站对联盟总收益的贡献程度，计算各场站的分配收益，实现收益的公平分配。最后，以我国新疆某新能源场站群为例进行仿真分析，得到共享储能配置和运行方案，并分析新能源出力的不确定性对配置结果的影响。实验结果表明，所提共享储能模式可有效提高新能源场站群的收益，具有较高的实际应用价值。

  2025年04期 v.44;No.348 112-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 2473K]
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• 城市高压配电网分区储能规划方法

  刘正茂;朱司丞;黄忠梁;蒋建杰;朱奕弢;张有兵;潘红武;

  集中式储能在电网削峰填谷、分区供用电平衡等方面发挥着重要作用，然而现有的储能电站规划大多缺乏对分区内供用电平衡问题的研究。因此，提出一种城市高压配电网分区储能规划方法。首先，利用电耦合强度矩阵改进Newman快速算法，优化电网分区。然后，以经济性和电网脆弱性为优化目标，综合考虑储能约束、潮流约束等约束条件，建立了城市电网储能配置模型。随后，采用多目标粒子群优化算法得到帕累托前沿，并通过秩和比综合评价法确定各分区储能的最优选址和容量。最后，基于IEEE 39节点电网进行算例分析，验证所提方法可对网侧储能电站合理规划，有效提高城市电网分区运行的自治性和经济性。

  2025年04期 v.44;No.348 122-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 2241K]
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