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    2026年第54卷第11期
      理论分析
    • 李岩,仲思为,曹润彬,彭发喜,黄伟煌,周永智

      2026,54(11):1-13 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251324

      Abstract:

      建设于沙漠、戈壁、荒漠地区的大规模新能源发电基地,缺乏同步电源支撑,常采用构网柔直外送方案,在送端形成了 100% 新能源、100% 电力电子化的独立交流电网。在新能源交流送出线路发生故障时,故障暂态波动会大幅降低交流线路保护的可靠性。针对该问题,从控保协同角度,提出一种提升交流线路保护可靠性的故障特性重塑策略。首先,分析了传统控制策略下系统故障暂态波动机理及其与保护动作性能劣化之间的关联。然后,通过理论推导,设计了基于滑模控制的负序电流内环控制器,以替代传统比例积分控制器,并提出故障暂态的快速响应策略。最后,在 PSCAD/EMTDC 中建立了柔直构网的新能源基地送端电网的电磁暂态仿真模型,验证了所提故障特性重塑策略能够有效平抑暂态电流波动,进而提升保护可靠性。

    • 张展,侯耀杰,韦延方,曾志辉,王晓卫,刘孟博

      2026,54(11):14-25 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.260041

      Abstract:

      针对现有线路边界保护方案易受过渡电阻影响以及缺乏有效整定依据的问题,提出了一种基于暂态电压瞬时频率的柔性直流电网线路故障保护方案。该方案首先采用改进的暂态电压梯度作为启动判据。然后,分析线路两端限流电抗器母线侧与线路侧暂态电压瞬时频率在区内、外故障时的差异,利用奇异值分解 (singular value decomposition, SVD) 处理暂态电压信号,对分解得到的第一层分量应用离散能量分离算法 (discrete energy separation algorithm, DESA) 提取瞬时频率 (instantaneous frequency, IF),并基于积分差值的极性构建区内外判据。最后,依据第二层分量的奇异性曲线实现故障选极。仿真结果表明,该方案能够有效识别故障区域,具有较强的耐过渡电阻能力,且对噪声环境、限流电抗器尺寸、线路长度、采样频率以及数据同步误差不敏感。

    • 田笑涵,徐永海,陈奕杰,王旭鹏

      2026,54(11):26-36 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251364

      Abstract:

      快速电压变化 (rapid voltage change, RVC) 作为一种重要的电能质量扰动,频繁出现在含冲击性负荷和高比例新能源接入的配电系统中。比较了 IEC 61000-4-15 与 IEC 61000-4-30 的 RVC 检测方法,并基于电弧炉实测电压数据,分析了不同稳态阈值设置对 RVC 事件检测结果的影响。针对现有 RVC 评估体系主要通过规定时段内电压变化幅值及发生频度约束来反映整体扰动控制要求,但难以表征不同 RVC 事件在时域特性及实际扰动强度方面差异的问题,结合 RVC 的限值要求等,提出了可以兼顾扰动的瞬时冲击性与时间累积性的 RVC 严重性评估指标及相应的评估方法。研究结果表明,该指标能够有效反映不同 RVC 事件的严重程度差异,可为电弧炉等典型冲击性负荷场景中的 RVC 扰动分析与治理策略制定提供有效依据。

    • 应用研究
    • 刘建锋,庞淳轩,李心茹,邓祥力

      2026,54(11):27-48 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251368

      Abstract:

      针对变压器早期故障识别中漏磁场信号噪声强、特征弱以及变分模态分解 (variational mode decomposition, VMD) 参数依赖人工经验、传统智能优化易陷入局部最优的问题,提出一种混沌进化优化算法 (chaotic evolution optimization, CEO) 优化 VMD 并联合小波阈值 (wavelet threshold, WT) 去噪与支持向量机 (support vector machine, SVM) 分类的早期故障识别方法。以包络熵最小化为目标函数,利用 CEO 自适应寻优 VMD 的模态数 K 与惩罚因子 α,获得稳定的带限模态分解。在此基础上结合 WT 法抑制残余窄带周期干扰,实现漏磁场信号的鲁棒重构。根据漏磁场轴向分布规律,构建特征向量,并采用径向基函数 (radial basis function, RBF)- 支持向量机完成 6 类典型早期故障的类型与位置识别。ANSYS 仿真与光纤磁光测量动模实验结果表明,CEO 处理后的信号包络熵下降率优于粒子群优化算法 (particle swarm optimization, PSO)、萤火虫算法 (firefly algorithm, FA)。在相同诊断框架下,CEO-VMD-WT-SVM 的准确率达到 98% 以上,综合性能优于人工选参、PSO 与 FA,为变压器早期故障在线诊断提供了一种高效可行的技术方案。

    • 高淑萍,董晨,宋晨曦,王跃跃,赵欣煜,宋国兵

      2026,54(11):49-60 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251321

      Abstract:

      在含分布式电源配电网中,若断路器盲目重合于永久性故障,给配电网带来冲击的同时会导致分布式电源发生二次电压跌落,增加其脱网概率,影响配电网的稳定运行。为解决上述问题,利用分相开关技术,提出适用于含源配电网的永久性故障识别方法。首先,基于分布式电源的低电压穿越以及限流特性,总结分布式电源的等效分析模型以及接入配电网对重合闸的影响。其次,分析仅重合一相时不同故障类型下的电压特征,提出基于电压恢复比的故障性质识别判据。最后,仿真结果表明,所提故障性质识别方法能准确区分不同故障类型下的瞬时性故障和永久性故障,并且不受分布式电源容量、故障发生位置的影响,具有较强的耐过渡电阻能力。

    • 刘琪,王天资,王丽娜,张晓,陈贺,王世友

      2026,54(11):61-71 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251194

      Abstract:

      直流配电系统中换流器数量多,协调控制困难。传统全局优化算法计算速度慢,难以满足换流器实时控制的需求,无法快速应对负荷和新能源出力变化造成的电压偏移与换流器负载不均衡问题。针对直流配电网中多换流器全局优化与实时控制分离的问题,提出一种基于积分型线性二次最优控制的直流配电网多换流器协同优化控制方法,将复杂的全局优化问题转化为快速的实时追踪控制问题。首先,构建了以电压恢复和换流器间负载均衡为目标的多换流器多目标优化模型,应用极小值原理确定系统最优运行工作点。其次,建立了基于线性潮流的积分型线性二次最优控制模型,通过求解代数 Riccati 方程离线获得最优反馈增益与积分增益,并在线进行快速实时控制。最后,在 PSCAD/EMTDC 平台上进行仿真验证。结果表明,所提控制方法通过 2 次控制便能使系统收敛至全局最优工作点,显著降低节点电压偏差与换流器负载不均程度。

    • 孙孝峰,郭俊杰,尤燕飞,王紫喆,滕甲训,齐磊,李昕

      2026,54(11):72-83 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251332

      Abstract:

      子模块故障是模块化多电平换流器 (modular multilevel converter, MMC) 中存在的典型问题,现有穿越策略研究中未能兼顾考虑 MMC 的暂态过程共模电压 (common mode voltage, CMV)。针对这一问题,提出了一种无冗余 MMC 子模块故障下暂态 CMV 调制级抑制策略。首先基于首尾衔接调制控制任意时刻投入运行的上、下桥臂子模块的数量相同,实现稳态运行下的 CMV 抑制。然后在首尾衔接调制下进行子模块故障穿越和补偿策略设计以实现暂态 CMV 抑制,且无需抬高故障桥臂电容电压。从稳、暂态 CMV 机理出发,对所提调制与补偿方案的原理、实现过程、实现效果与改进方案进行了探讨。仿真与实验验证了所提方案的正确性与有效性。

    • 杨志,赵禹博,李保罡,赵锦伟

      2026,54(11):84-92 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.250804

      Abstract:

      为满足智能变电站对低时延、高确定性与高可靠性的传输需求,并提升其对动态混合流量的适应性,提出一种基于贪心算法的 TSN-SPQ 混合调度策略。该策略融合时间敏感网络 (time-sensitive networking, TSN) 技术与严格优先级队列 (strict priority queuing, SPQ) 调度机制,依据报文优先级差异化调度传输路径,在保障高优先级报文确定性传输的同时,优化低优先级报文的带宽利用效率。同时引入贪心算法动态分配 TSN 门控列表时隙窗口,优先满足高优先级报文需求,实现了突发场景下时隙的动态零冲突分配与带宽高效复用。最后基于网络演算理论,严格推导了混合调度策略的端到端时延上界,通过仿真对比分析了不同调度策略的性能差异。结果表明:该策略显著增强了智能变电站对动态复杂流量场景的适应能力,为智能变电站的稳定可靠运行提供关键技术支撑。

    • 王紫仪,武家辉,王维庆,丁洪帅,张华,杨健

      2026,54(11):93-104 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251156

      Abstract:

      针对现有数据驱动电池健康状态 (state of health, SOH) 估计模型忽略电化学机理约束的问题,提出融合电化学机理约束的深度学习框架。首先,设计基于卷积神经网络 - 门控循环单元 - 自编码器 (convolutional neural network-gated recurrent unit-autoencoder, CNN-GRU-AE) 复合神经网络架构协同提取电池数据的时序特征,通过 CNN 单元提取局部退化特征得到特征向量,GRU-AE 单元捕获时序依赖关系并计算数据重构损失。其次,为了保证模型在 SOH 估计过程中符合电化学机理,将复合衰减模型嵌入整个框架,该模型集成容量线性衰减模型、活性锂非线性衰减模型与固体电解质界面膜 (solid electrolyte interphase, SEI) 生长模型。整个框架通过可微分编程同步优化神经网络权重与机理参数,结合双任务学习架构同步实现数据重构与锂离子电池 SOH 估计。最后,实验结果表明,与其他模型相比,本模型提高了锂离子电池 SOH 估计精度和鲁棒性,实现了电化学机理与数据驱动模型的深度耦合。

    • 徐树文,徐得超,王跃,吴国辉,田鹏飞

      2026,54(11):105-114 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251407

      Abstract:

      为满足新型在线软件测试、电网状态展示、人员培训等需求,提出 ADPSS 和 D5000 系统联合仿真的技术方案,构建了类似于真实电力系统环境的大电网安全运行与智能调控仿真平台。首先,针对实际大电网数据,研发了适用于联合仿真系统的自动化建模方法和 ADPSS-CIM/E 模型转换工具。其次,设计开发了虚拟远程终端设备 (remote terminal unit) 模拟装置生成 RTU 复合模型,并进行规约转换,从而模拟 RTU 通信。再次,研究了 ADPSS 仿真过程中的对外交互方法,研发核心计算程序中的 “四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调) 响应模块。然后,开发数据接口程序保证仿真效率和异构系统的数据兼容性,通过多计算进程和接口进程的并行,实现了万节点级电网的带调控实时仿真。最后,基于联合仿真平台,完成了 12 000 节点在线电网数据的联合仿真系统建模,开展 “四遥” 交互模拟和状态估计测试,结果验证了 ADPSS 和 D5000 闭环联合仿真的有效性。

    • 工程应用
    • 刘子豪,刘友波,宫昊辰,万力,袁林,刘俊勇

      2026,54(11):115-126 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251328

      Abstract:

      针对配电网带电作业监护面临视角局限、边缘端算力不足,且缺乏专用轻量化智能方案支撑操作精准解析的问题,提出融合第一视角轻量目标检测的多模态智能体构建方法。首先,基于 YOLO11 模型引入改进多尺度注意力、风车形状卷积及跨视图交互模块,分别优化多尺度特征提取性能、低对比度特征轻量化提取性能与视图抗干扰性能,采用最小点距交并比损失函数优化边界框回归。然后,根据目标检测信息实现第一视角信息提取并生成结构化提示词。最后,结合目标检测模型与 DeepSeek-V3 构建多模态智能体,整合视觉检测结果,量化输出风险评估与操作分析。所提方法浮点运算次数为 7.3 G,其交并比阈值小于 0.5 的目标检测多类别平均精度显著优于主流单阶段模型。输出内容在状态判断准确率、结构化程度和内容可解释度上均优于主流开源多模态模型。所提方法为多场景配电网带电作业监护提供高效、可推广的方案。

    • 李善寿,徐兴,方潜生,黄梅初,陈涛

      2026,54(11):127-139 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251232

      Abstract:

      针对共直流母线多逆变器并联环流抑制问题,在分析三相四桥臂逆变器并联系统的环流回路及激励源特性基础上,研究了在虚拟同步发电机 (virtual synchronous generator, VSG) 中引入虚拟阻抗所导致的环流振荡及低频环流累积效应。在此基础上,提出了一种基于滑模控制 (sliding mode control, SMC) 的环流抑制策略。所提策略基于 Lyapunov 稳定性理论设计,即通过在控制环路中引入指数趋近律,生成等效反向激励源,从而实现瞬时环流的抑制。同时,利用滑模面导数的比例负反馈环节调整调制波幅值增益,以实现对低频环流的抑制。在载波频率分别为 15 kHz 和 20 kHz 且滤波器参数不匹配的典型工况下,仿真结果显示,零序环流峰值由 1.6 A 降至 0.9 A,低频环流的累积效应得到了有效抑制。实验平台测得环流峰值由 5 A 降至 2.5 A,进一步验证了所提策略在实际工程中的可行性与有效性。

    • 程杉,万思宇,刘炜炜,马丙泰,梅启程,刘颂凯

      2026,54(11):140-151 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251302

      Abstract:

      综合能源系统分布式经济调度日益依赖通信网络,其信息安全面临严峻威胁。现有研究多局限于防御者视角,缺乏对隐蔽性经济攻击的先验认知,难以实现主动防御。为此,从攻击者视角提出一种面向储能与负荷的最优协同攻击策略,旨在探明系统安全底线、以攻促防。首先,构建电 - 热 - 气系统经济调度模型并设计完全分布式求解算法。其次,利用储能与负荷的防护薄弱性,设计三阶段协同攻击框架。通过前两阶段隐蔽的数据完整性攻击与第三阶段适时引入的拒绝服务攻击相配合,迫使系统收敛至经济性显著劣化的可行运行点。理论推导了 DoS 攻击的最佳启动时机。仿真表明了该策略在满足系统物理约束的前提下使系统总经济效益从 3462.9 元降至 2786.1 元,造成约 19.54% 的经济损失,并通过不同 DoS 攻击时刻的对比进一步验证了最优 DoS 攻击时刻与前两阶段数据完整性攻击时序的一致性。研究证实了深入剖析攻击机理是构建针对性防御体系的关键前提。

    • 霍子宇,鲁宗相,乔颖,吴林林

      2026,54(11):152-162 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251349

      Abstract:

      为解决 100% 新能源外送系统灵活性不足的问题,提出一种日电量日内功率两阶段长短时储能协同规划方法,实现系统调节能力与新能源出力多时间尺度波动特性的有效匹配。首先,在日时间尺度基于新能源日发电量配置长时储能、氢负荷功率及其容量。然后,在日内基于修正后的新能源出力波动典型场景配置短时储能容量,得到长短时储能协同规划配置方案。进一步量化源荷双侧新能源额外并网成本,利用运行模拟检验方法全面有效评估规划方案的经济性与消纳效率。最后,对张家口汇入张雄特高压站的 100% 新能源基地数据进行算例分析,表明所提方法有效兼顾新能源消纳和系统经济性,在不同典型场景下展现出良好的适应性和稳定性,能够满足不同规划需求,具备更强的灵活性。

    • 综述
    • 张瑀明,沐润志,吴桂鸿,王登,杨颖,周子超,孙立明,杨博

      2026,54(11):163-176 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251351

      Abstract:

      随着光伏发电装机容量的快速增长,光伏电站谐波对电力系统稳定性的影响日益凸显,谐波治理成为保障电网安全运行的关键。为此,系统地综述了光伏电站谐波的产生机理、分类方法、建模技术、分析手段与治理策略。在机理分析中,不仅关注并网逆变器的主导作用,还综合阐述了站内辅助设备与背景谐波激励的多源耦合特性。在建模方法上,对比了机理建模、数据驱动建模及混合建模的优缺点与适用场景,突出了混合建模在复杂工况下的应用潜力。在谐波分析方面,区分了实测与仿真两类方法,并针对不同规模光伏电站提出了适用的分析方法组合。治理技术则从有源、无源与混合滤波 3 个方面展开,阐述了各自的作用机理与工程适用性。最后展望了谐波分析向智能化发展、谐波治理向源头抑制与协同治理转变的趋势,并提出全生命周期管理与标准完善等建议。

    • 王宁,陈欢,文星,乔柱桥,高雪飞,张斌

      2026,54(11):177-187 ,DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.251234

      Abstract:

      聚焦超高压主网架,综述大模型技术在该领域的应用成果。首先,阐述能源转型下高压直流 (high voltage direct current, HVDC) 系统安全稳定与高效运维面临的挑战,明确大模型针对 HVDC 运维的解决方案。其次,梳理 HVDC 关键特性与智能电网场景下大模型的基础原理,重点分析适配 HVDC 场景的大模型关键技术,包括设备知识体系构建、换流站轻量化模型及数据安全协同架构。然后,结合实际案例,说明大模型在 HVDC 故障诊断与预测、运行评估与调度、设备资产管理中的应用及成效。最后,剖析大模型应用面临的数据质量与安全、可解释性及算力成本问题,提出研究方向与展望。研究证实,大模型可推动 HVDC 运维从事后维修向预测性维护转型、调度从经验决策向智能决策升级,对保障 HVDC 安全高效运转意义重大。

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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。

      • 1
    • 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。

      • 1
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