- 龚钢军;蔡贺;杨德龙;傅思敏;车赵晗;马天辰;
面向综合能源系统中多元负荷和可再生能源出力以及天气因素之间复杂耦合关系的挖掘需求，本文提出一种基于改进时空图卷积网络的综合能源系统超短期联合预测方法。首先，将综合能源系统中的多元负荷、可再生能源出力、天气因素均映射为图结构数据形式，采用最大信息系数计算各输入变量间的相关性，将其作为节点相连边的加权值构造邻接矩阵；其次，在对时空图卷积运算改进的基础上简化了模型的参数结构；最后，建立基于Seq2Seq架构的改进时空图卷积网络模型，引入自回归层改善了非线性部分对于输入数据的敏感度。仿真结果说明相对于其它模型，本文所提模型在综合能源系统的超短期预测方面具有更佳的预测性能。
2025年04期 v.52;No.236 1-12+23+13页 [查看摘要][在线阅读][下载 778K] [下载次数：630 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：48 ] - 高洁;肖仕武;
高速公路微电网作为交通与能源深度融合的重要领域，准确的电气设备状态评估及制定合理的检修计划，对高速公路微电网可靠运行至关重要。首先，综合考虑天气以及检修效果对设备故障率的影响，加入双重动态调节因子建立设备比例故障模型，再用设备时变故障率结合蒙特卡洛法确定各设备检修门槛值，并根据检修门槛值设置机会检修区间判定关联集中能实施机会检修的设备；其次，结合设备劣化情况和检修费用，通过费效比确定设备的检修方式；然后，进一步建立遗传算法优化模型，将突发性故障融入检修计划中，制定全年所有设备可动态调整的经济性最佳的检修计划；最后，通过算例分析表明，所提方法可有效提高高速公路微电网电气设备运行效率，且能合理利用检修资源实现经济最优。
2025年04期 v.52;No.236 13-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K] [下载次数：178 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：20 ] - 贾惠彬;吴堃;武文瑞;赵伟凯;郑涛;胡子函;
时间敏感网络(time-sensitive networking, TSN)具有确定性低时延的优势，高度契合变电站自动化的强实时、高可靠的通信需求。针对变电站网络的异常流量过滤问题，提出基于信用值的变电站时间敏感网络异常流量过滤方法。在交换机输入端，提出了改进的流量过滤与监管(per-stream filtering and policing, PSFP)结构，通过流量过滤器、流门控和基于信用值的限流器，逐步滤除输入流中帧长超过阈值、未在规定时刻到达和超过带宽预设值的异常流量。在此基础之上，提出基于信用值的限流算法，根据业务流的带宽和最大突发流量配置空闲斜率、发送斜率和最大信用值等参数，通过信用值滤除网络异常流量。最后，搭建了多间隔变电站通信网模型并进行了仿真实验。实验结果表明，本文方法恢复了被大量占用的交换机带宽资源，降低了各业务流的时延和抖动，在网络风暴发生时保障了变电站各业务流的可靠传输。
2025年04期 v.52;No.236 24-32+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 556K] [下载次数：186 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 余欣洋;王琛;王毅;韩冰;曹赛;于义轩;
为了研究模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)在嵌入储能系统(battery energy storage system, BESS)后内部动态特性的变化规律，对MMC-BESS的运行特性进行了详细分析，并提出了一种桥臂级平均值模型(arm average model, AAM)进行验证。首先，在假设桥臂中各储能子模块状态一致的前提下，将离散环节连续化，并根据电路特性方程构建了MMC-BESS的AAM电路模型。然后，根据交流端、直流端以及储能端之间的功率关系对MMC-BESS的运行模式进行划分，建立了桥臂电流与电池功率之间的关系，并对电池功率不均衡状态下的桥臂电流进行了分析。最后，利用Matlab/Simulink分别搭建了MMC-BESS的开关模型和AAM模型，并基于AAM验证了多种工况下的桥臂电流响应。仿真结果表明，AAM在显著提高仿真效率的同时可保证较高的准确性，电池功率的大小与均衡状况对桥臂电流的成分有较大影响。
2025年04期 v.52;No.236 33-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 675K] [下载次数：446 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 杨用春;杜翔宇;李旭东;杨鹏;董增波;马源媛;
随着高比例新能源替代传统火电机组大规模接入电网，潮流动态控制能力大幅降低，区域电网输电通道潮流分布不均匀情况加剧，部分输电通道和断面潮流过重、N-1过负荷情况突出，电网中输电断面瓶颈和线路输电能力闲置的情况并存，严重影响了电网整体输供电能力发挥和安全可靠性水平。论文针对新能源潮流外送通道受阻的应用场景，提出了一种基于级联H桥的混合潮流控制器(HPFC),结合了无源的移相变压器(PST)和有源的级联H桥型换流器的优点，通过对线路阻抗幅值和相角大范围柔性化连续调节，可以实现对潮流的精准快速的控制；其次理论分析了PST的潮流调控方法和级联H桥的工作原理确定了HPFC的工作方式和运行范围，再次针对HPFC中有源和无源部分调节区域、调节速度之间的差异提出一种协同控制策略，最后基于220 kV电网双回线路应用场景，在PSCAD/EMTDC环境中进行仿真分析，验证了所提出的基于级联H桥的混合潮流控制器控制策略的可行性。
2025年04期 v.52;No.236 44-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 712K] [下载次数：323 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：14 ] - 刘朋矩;刘希;丁添;王睿秋雨;周振宇;孙中伟;
多时钟源时间同步通过融合多个时钟源的时间同步信息，可以实现配电系统高精度时间同步，保障配电系统的稳定运行。然而，配电系统多时钟源时间同步仍面临着时钟源权重优化困难和随机因素导致同步精度下降等挑战。针对上述挑战，首先，构建了以最小化相对时间同步误差为目标的多时钟源时间同步误差模型；其次，提出基于改进卡尔曼滤波的配电系统多时钟源时间同步方法，通过动态评分层次分析法计算多时钟源权重，优化时间同步误差加权和；通过改进卡尔曼滤波减小观测噪声与过程噪声，降低相对时间同步误差；最后，通过仿真分析验证了所提算法的有效性。仿真结果表明，所提算法能够有效降低相对时间同步误差，实现配电系统高精度时间同步。
2025年04期 v.52;No.236 53-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 477K] [下载次数：317 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 王胜辉;陈曦;律方成;李仲炜;
针对传统局部放电模式识别方法识别准确率较低，特别在小样本数据集情况下识别效果较差的问题，提出了一种基于一维卷积神经网络的小样本数据集识别方法，试验采集了4类油中典型缺陷下的放电样本各200份，分别采用此方法与传统聚类法、SVM法、BP神经网络法、CNN图像法对上述样本构成的数据集进行了识别分类。结果表明：该方法在小样本数据集情况下相较传统聚类法、SVM法、BP神经网络法和CNN图像法具有更好的识别效果，在训练样本数为50时，其识别准确率分别高于SVM法和BP神经网络法2.00%和6.25%;同时，相对传统识别方法，该方法表现出较强的特征提取与学习能力，其迭代过程收敛较快，单次训练耗时远低于SVM法，与BP神经网络法相近；最后，在针对卷积网络各结构参数对该方法识别准确率的影响研究过程中发现，卷积核尺寸对其识别准确率的影响最大。
2025年04期 v.52;No.236 62-69+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 432K] [下载次数：316 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 徐恒山;朱士豪;黄永章;薛飞;张旭军;
针对特定风速下双馈风机(double fed induction generator, DFIG)控制参数辨识结果难以精确刻画随机风速下输出特性的问题，提出一种基于门控循环单元(gated recurrent unit, GRU)-改进粒子群优化(improved particle swarm optimization, IPSO)算法的双馈风机控制参数辨识方法。首先，将双馈风机运行状态分为MPPT、恒速和恒功率三种，并利用斯皮尔曼秩相关系数法分析控制参数与待选观测量的相关性，筛选出交/直轴电流和有功/无功功率作为观测量；然后，在三种运行状态下训练GRU神经网络，在不设寻优范围情况下初步获得控制参数值，以简化辨识流程，并利用IPSO算法对控制参数进一步寻优，以提高辨识精度；最后，根据各参数的相对误差提取三种状态辨识结果中的最优值作为最终控制参数，结合测试案例对GRU-IPSO控制参数辨识方法的有效性和可行性进行验证。测试结果表明：GRU-IPSO辨识算法的加权平均总偏差约为3%,相比于GRU辨识算法，GRU-IPSO辨识算法可将误差缩小5倍。
2025年04期 v.52;No.236 70-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 864K] [下载次数：427 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 段一伟;王泽忠;
电力系统中对于设备运行环境的分析很多情况下可以看作静电场分析，如换流阀、变压器、输电线路等。边界元作为一种数值分析工具，由于降低问题维度，对开域问题的适应性强，计算精度高等优点，能够有效地计算静电场问题。特别是结合多极子算法与基于坐标变换的曲面边界元后，多极子曲面边界元可以快速准确地分析大规模的实际工程问题。为解决曲面边界元计算前需要提供曲面模型特征参数的问题，减少计算前准备工作，通过节点曲面拟合提取曲面模型参数，使多级子曲面边界元法在大规模问题中的使用更加方便快捷。该方法利用部分节点的法矢与曲率进行典型曲面类型判断，通过最小二乘法进行规则曲面的拟合。使用不同模型验证了拟合参数的精度，确保了在大规模问题中多极子曲面边界元利用拟合参数的实用性。
2025年04期 v.52;No.236 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K] [下载次数：124 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 陈东旭;陈胜硕;许智光;李岩松;陈兴雷;刘君;
N-1状态下潮流不收敛问题对N-1校验和电网的安全运行造成极大困扰，但当前的潮流收敛研究主要集中于静态潮流，且调整方法不仅动作有效性低，也难以兼顾快速性和成功率。因此提出一种基于BNN-DS的DDPG改进算法，通过深度强化学习对N-1潮流不收敛网络进行智能调整。首先，根据N-1方案校验元件类型及潮流重载量等指标确定了方案的调整措施，通过广度优先算法确定调整元件组以保证动作的有效性，根据CRITIC权重法计算了多重奖励之和，据此，设计了N-1潮流收敛调整MDP模型。其次对MDP模型中所用DDPG算法进行改进，搭建了轻量BNN网络以降低计算复杂度、提高计算速度，设计了高奖励经验池以及存量判定机制以优化模型的收敛性。最后，在某分部2 179节点网络和某分部12 732节点网络上对改进算法进行测试验证，结果表明基于BNN-DS的DDPG改进算法比传统方法的成功率提高36.535%,平均用时减少95.01%。
2025年04期 v.52;No.236 88-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K] [下载次数：54 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 陈思沛;王赫;安宏;李新利;杨国田;
为实现热电联产机组供暖季的低碳经济运行，构建了融合风电预测的煤电机组跟踪新能源联合供热优化调度模型。首先提出一种融合函数型数据分析与长短期记忆网络的预测模型，对风电机组出力进行预测；其次建立热电联产机组跟踪新能源联合供热系统模型，探究供暖季风能全部消纳前提下的风机最佳容量配置；最后以联合供热系统上网稳定性和供能侧经济收益为性能指标，以机组爬坡率、风机出力不确定性、整个供暖季供热平衡等为约束条件，建立热电联产机组跟踪新能源联合供热系统优化调度模型，仿真结果表明了联合供热系统中新能源最优容量配置的经济性和优化调度模型的有效性。
2025年04期 v.52;No.236 99-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 455K] [下载次数：292 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 陈庆昊;马海鹏;王璋奇;
采空区线路数字仿真对研究线路特征，分析杆塔倾斜对塌陷区连续档线路状态的影响具有重要意义。考虑到导线的拉伸形变主要来源于导线自重，取架线完成后考虑自重的线长为定值，提出了一个能够反映塌陷区输电线路受力特性的等高二节点抛物线模型，用档距端点水平位移表示导线水平张力和弧垂的变化；然后基于节点力平衡条件将单元刚度矩阵集成得到连续档架空导线整体静力学平衡方程；最后以孤立档为例，通过对比悬链线模型和两种常用ANSYS悬索找形法的计算结果来验证模型精确性，并基于二节点抛物线模型对采空区连续档输电线路进行仿真计算，分析不同因素引起的档距改变对导线弧垂和张力以及对悬垂绝缘子串张力的影响。结果表明：此模型精度较好且能用较少的传感器方便的模拟导线初始形态，导线状态对档距增量很敏感，档距很小的变化就可以引起张力大幅度变化，基于该抛物线模型设计的算法可有效对采空塌陷区线路状态进行仿真分析。
2025年04期 v.52;No.236 108-115+124页 [查看摘要][在线阅读][下载 538K] [下载次数：145 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 于闻歌;赵文杰;
燃煤电厂排放的氮氧化物是环境污染的主要来源之一，燃烧优化可以有效降低锅炉NOx排放量，NOx排放量预测模型作为燃烧优化的基础，受到了人们广泛的关注。针对火电厂W火焰锅炉，提出了一种基于稳态特征提取的模型样本集构造方法，在此基础上，提出一种组合加权最小二乘支持向量机(CWLS-SVM)建立NOx排放量预测模型。首先通过机理分析确定模型输入变量，基于滑动窗口对海量历史运行数据进行稳态特征搜索，以组合相似度判断法进一步筛选特征，构造模型样本集；然后，针对实际生产中LS-SVM对异常值和噪声干扰敏感、不同输入变量对结果的差异性影响等问题，采用基于局部异常因子的经验风险项加权和基于最大信息系数的特征变量加权的方法对LS-SVM进行了改进；最后进行了多种仿真对比实验。结果表明，CWLS-SVM相比于LS-SVM与其他神经网络模型，具有更强的鲁棒性和泛化能力，对实现锅炉燃烧优化具有重要意义。
2025年04期 v.52;No.236 116-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 664K] [下载次数：176 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 王惠杰;李绍鑫;许小刚;秦志明;
为提高脱硫系统动态矩阵算法(DMC)的控制精度，使控制器参数能够自动寻优，提出采用自适应混合粒子群算法优化DMC中的参数。首先以粒子群算法为基础，加入自适应权重和局部因子构建自适应混合粒子群，并通过Griewank函数验证自适应混合粒子群的寻优性能；接着搭建DMC模型，使用自适应混合粒子群算法对DMC的控制时域、优化时域等参数进行迭代寻优，最后以浆液密度和机组负荷作为干扰因素对脱硫系统进行控制仿真及抗干扰测试。以某电厂600 MW机组配置脱硫塔浆液pH值为研究对象，将电厂实际运行数据作为输入检验控制系统特性。仿真结果表明：与传统PID控制以及Smith预估控制相比，自适应混合粒子群优化DMC控制下浆液pH值上升时间更短，控制更集中，波动范围小，在设定值±0.02范围内覆盖率达到99.41%。
2025年04期 v.52;No.236 125-133+142页 [查看摘要][在线阅读][下载 663K] [下载次数：223 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 王远鑫;陈鸿伟;杨新;申赫男;钟凯;
磨煤机是火电机组的重要辅机之一，其运行状态对机组的稳定出力和安全运行发挥着重要影响，所以研究故障预警方法可以有效降低磨煤机的故障停机概率，提升机组的整体可靠性。结合多种深度学习方法的优势，提出了基于注意力机制的卷积神经网络-双向长短期记忆神经网络(CNN-BiLSTM)的故障预警方法。通过CNN学习数据的空间特征，通过BiLSTM学习数据的时间特征，最后通过注意力机制为提取到的时空特征根据重要度分配不同的权重，增强重要特征在计算过程中的作用，从而提升模型的预测性能。使用某660 MW火电机组的磨煤机运行数据进行验证，结果表明所提方法在正常阶段相比对比方法具有更高的预测精度，在故障阶段预测残差的上升趋势更加明显。为了进一步提升故障预警效果，引入相对熵指标对残差进行处理，实验结果表明相对熵指标解决了残差控制图的缺点，有效提升了故障预警效果和预警时间。所提方法提前33 min预警了磨煤机轴承故障。
2025年04期 v.52;No.236 134-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 522K] [下载次数：699 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] 下载本期数据