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电力科学与工程

电力科学与工程

2026年08期

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| 考虑 CCER 的含氢深远海风电综合能源系统多能协同

| 考虑 CCER 的含氢深远海风电综合能源系统多能协同

摘要: 考虑国家核证自愿减排量（China certified emission reduction, CCER）交易市场的重启，以及我国深远海风能资源规模化开发进程的现实背景，本文结合 CCER 构建了含氢深远海风电综合能源系统（deep offshore wind power hydrogen integrated energy system, DOW-HIES）多能协同模型。首先，建立含氢能多元利用的深远海风电综合能源系统；然后，设计了阶梯碳配额交易（carbon emission trading, CET）与 CCER 协同市场，引入 CCER 组合双向拍卖，促进碳配额与自愿减排量的联动；最后，耦合氢能多元利用与协同市场，构建了以系统总运行成本最小为目标的 DOW-HIES 多能协同模型。仿真结果表明，CET 与 CCER 市场协同可降低系统运行成本，且氢能多元利用显著提升了风电消纳水平和碳减排量；在风电高波动情形下，所提模型能通过电氢协同转换与储能调节缓解源侧出力波动对系统运行的影响，提高了系统的运行稳定性；较 CET-绿证机制，CET 与 CCER 市场协同在环境权益时序匹配与碳履约方面更具优势。
| 基于飞轮-锂电池混合储能的自适应虚拟同步发电机协同控制

| 基于飞轮-锂电池混合储能的自适应虚拟同步发电机协同控制

摘要: 为解决大规模可再生能源并网引发的系统惯量下降和频率稳定等问题, 本文提出一种适用于风光并网系统的飞轮-锂电池混合储能及自适应虚拟同步发电机 (virtual synchronous generator, VSG) 的协同控制策略。在滑动平均滤波中引入荷电状态 (state of charge, SOC) 反馈, 借助反馈系数动态分配飞轮与锂电池对低频功率的承担比例。同时, 使飞轮通过频率修正项直接响应电网频率变化, 在 VSG 调节生效前提供毫秒级功率支撑。在此基础上, 设计了一种径向基函数 (radial basis function, RBF) 神经网络自校正控制器, 将权值更新的代价函数由传统的单一频率偏差平方扩展为同时包含频率偏差与频率变化率的综合性能指标, 并据此推导权值在线自学习律, 使虚拟惯量的调节兼顾偏差大小与变化趋势。仿真结果表明, 在风光波动、功率指令扰动和电网频率跌落等场景下, 采用所提策略能够减少锂电池高频充放电次数, 有效抑制功率和频率超调。
| 基于虚拟电机技术的直流微网协调控制策略

| 基于虚拟电机技术的直流微网协调控制策略

摘要: 针对现有直流微网运行时存在的直流母线稳定性不足和功率协调分配不合理等问题, 提出了一种基于虚拟电机技术的交直流端口协调控制策略。首先, 围绕储能端口, 采用了虚拟直流电机 (virtual DC machine, VDCM) 并施加下垂特性策略, 以便对系统提供暂态功率支撑。其次, 针对交流端口, 采用了改进的虚拟同步发电机 (virtual synchronous generator, VSG) 方式, 以便对系统提供稳态功率支撑。通过交直流端口在时间尺度上动态分工, 实现了运行状态稳定切换和端口功率合理分配。再次, 借助小信号模型, 分析直流微网的储能端口与交流端口动态响应特性并揭示了功率协调分配机理。仿真结果表明, 在扰动发生及模式切换过程中, 本文所提控制策略能确保系统稳定运行, 并有效降低储能元件功率负担, 一定程度上有利于提升系统运行经济性。
| 考虑异质主体利益协同的多园区综合能源系统定价策略优化

| 考虑异质主体利益协同的多园区综合能源系统定价策略优化

摘要: 综合能源系统通过多能互补和协同优化, 在提升能源利用效率、促进可再生能源消纳方面展现出巨大潜力。随着市场机制的演进, 系统内部呈现多决策主体、多利益诉求、多能流耦合的复杂特征, 进而导致利用传统集中式策略进行定价优化存在难以有效刻画主体间的策略互动的问题。为此, 本文针对多园区互联场景, 引入主从博弈理论, 提出考虑主体异质性利益协同的优化定价策略。构建了包含价格型、激励型及基于舒适度型的精细化综合需求响应模型, 以系统运营商为领导者优化售能价格和补偿策略, 以多园区聚合商、储能电站、风电场为跟随者协同优化响应行为, 形成双层主从博弈模型。采用混沌粒子群算法结合 CPLEX 求解。算例表明, 所提策略有效协调了多主体利益, 使系统总利润提升 19.7%, 新能源消纳率由 65% 升至 92%, 峰时负荷占比由 42% 降至 31% 。
| 面向故障全过程支撑的光伏配储 VSG 低电压穿越控制策略

| 面向故障全过程支撑的光伏配储 VSG 低电压穿越控制策略

摘要: 针对光伏配储虚拟同步发电机系统在低电压穿越过程中存在电压支撑不足、有功无功容量分配不协调及故障切除后恢复冲击较大的问题, 提出一种面向故障全过程支撑的低电压穿越控制策略。通过构建基于电压跌落程度的无功响应分区算法, 在不同故障深度下自适应调整无功支撑强度; 建立考虑电压支撑优先级的容量边界分配机制, 在无功需求增加时主动修正有功指令, 缓解容量竞争; 设计故障退出阶段的渐退式功率恢复方法, 减小电压过冲和频率波动。仿真结果表明, 与传统虚拟同步发电机和固定无功比例支撑控制相比, 采用所提策略能够提高故障期间电压支撑水平, 并改善故障切除后恢复的平稳性。
| 基于物理信息神经网络的谐振接地系统故障选线方法

| 基于物理信息神经网络的谐振接地系统故障选线方法

摘要: 针对谐振接地配电网单相接地故障中, 高阻接地与强测量噪声导致瞬态特征极其微弱、传统选线方法灵敏度不足以及纯深度学习模型缺乏物理可解释性的问题, 提出一种基于物理信息神经网络的自适应故障选线方法。构建了“数据流”与“物理流”并行的双分支网络架构, 将健全线路固有的暂态零序电容微分方程作为物理约束嵌入损失函数, 并引入可学习参数自适应辨识线路实际电容。利用自动微分技术规避了传统数值求导“噪声放大”的灾难, 通过提取各线路拟合后的物理残差并结合最大值比较算子, 实现对故障线路违背纯电容物理拓扑的有效证伪与精准锁定。结果表明, 在涵盖 5kΩ 超高阻、电压过零点及 10dB 强高斯白噪声等 450 组极端复杂工况下, 所提方法的选线准确率在仿真条件下均达到 100% , 显著优于传统 5 次谐波法与 1D-CNN 模型, 为配电网保护提供了一种兼具高物理可解释性与极强抗噪鲁棒性的解决方案。
| 融合注意力门控机制与组合损失函数实现绝缘子缺陷无监督检测

| 融合注意力门控机制与组合损失函数实现绝缘子缺陷无监督检测

摘要: 无监督学习在绝缘子缺陷检测方面虽具有不依赖缺陷样本等优点, 但仍存在特征融合受限、不易分辨真实缺陷与复杂背景干扰、小目标难以定位等问题。为此, 采用了一种改进自动编码器的缺陷检测方法。使用改进的卷积自动编码器对绝缘子串图像进行重建, 采用注意力门控跳跃连接使模型自动聚焦异常区域, 抑制常规纹理干扰。在编码器部分加入注意力门控跳跃连接, 于损失函数部分引入 SSIM 函数, 采用的组合损失函数形式, 重建误差分析判别缺陷。设计自适应阈值策略实现缺陷检测。实验结果表明, 改进模型在缺陷检测时受试者工作特征曲线下面面积 (AUROC) 达到 0.9996, F1 分数达到 0.9324。相比现有缺陷检测方法, 该方法不依赖缺陷样本训练, 可避免复杂环境干扰, 能有效检测出缺陷。
| 基于激光雷达测风的 200 m 级风切变及高塔风机经济性研究

| 基于激光雷达测风的 200 m 级风切变及高塔风机经济性研究

摘要: 随着陆上风机轮毂高度提升至 200m 级, 传统机械式测风塔已难以满足 200m 以上高度风资源评估需求。本文依托山地、丘陵、平原 8 个激光雷达测风站点的逐 10min 时间序列数据, 系统分析 200m 及以上高度风切变指数 α 的垂直分布、区域差异、大气稳定度耦合特征及时空变化规律, 并结合 180～240m 超高轮毂高度风机开展风资源评估与多场景经济性分析。研究表明, 300m 高度内豫鄂地区风切变随高度呈“快速递减—趋于平缓”两阶特征, 而陕西风切变垂直变化更稳定; 大气稳定度随高度升高趋于不稳定, 陕西部分山地出现强湍流风切变; 通过经济性分析, 确立了以 α=0.175 为经济性判定阈值, 高风切变区域 ( α?0.175) 200m 及以上高塔架可显著提升项目收益率, 临界风切变区域 ( α≈0.175) 需结合具体成本电价精细比选, 低风切变区域 ( α<0.175) 应选用低塔架方案。研究结果可为风电项目投资决策、高塔风机选型与风资源精细化管理提供支撑。

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| 考虑 CCER 的含氢深远海风电综合能源系统多能协同

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| 基于飞轮-锂电池混合储能的自适应虚拟同步发电机协同控制

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| 基于虚拟电机技术的直流微网协调控制策略

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| 考虑异质主体利益协同的多园区综合能源系统定价策略优化

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| 面向故障全过程支撑的光伏配储 VSG 低电压穿越控制策略

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| 基于物理信息神经网络的谐振接地系统故障选线方法

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| 融合注意力门控机制与组合损失函数实现绝缘子缺陷无监督检测

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| 基于激光雷达测风的 200 m 级风切变及高塔风机经济性研究

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