特别策划

• 人工智能支撑配用电系统优质供电技术

  汪颖;肖先勇;

  <正>2025年，国家持续推进“人工智能+”行动。通过将数字技术与行业需求相结合，实现数字赋能，挖掘配用电系统各类监测数据蕴含的信息，实现人工智能技术支撑的“数据—信息”“信息—决策”的优质供电技术，对保障配用电系统的高效运行与高品质供电，具有重要的理论意义和工程价值。为展示配用电系统“优质供电+人工智能”领域的研究进展和发展趋势，分享最新的技术应用成果，《供用电》编辑部特邀四川大学汪颖教授、肖先勇教授共同担任特约栏目主编，主持“人工智能支撑配用电系统优质供电技术”专题，旨在与电能质量、人工智能等领域的专家、学者及工程技术人员共同研讨相关技术的最新进展、实践经验和未来方向。

  2025年08期 v.42;No.297 2+1页 [查看摘要][在线阅读][下载 851K]
  

• 基于数据驱动的配电网谐波电流评估方法

  于海东;刘洋;王峰;黄敏;刘文彬;武颖;李亚辉;丁玉昊;

  随着高比例新能源的不断接入，配电网的谐波畸变日益严重。同时，配电网存在拓扑关系和线路参数未知、实时量测缺失的情况，这进一步增加了谐波电流评估的难度。为准确评估高比例分布式光伏接入下配电网的节点谐波状态，提出一种基于数据驱动的谐波电流评估方法。首先，在系统拓扑结构简单且参数已知的情况下，基于关键设备的谐波模型，建立节点间的谐波等效分析电路，推导谐波电流的传递系数，进而计算出节点的谐波电流。然后，对于系统结构和参数未知、实时量测缺失的情况，通过分析配电网的实测数据，采用肯德尔相关性分析法量化系统不同节点间谐波电流的关联程度，确定出系统中谐波电流关联性较强的节点。最后，结合节点间的相关性和双向长短期记忆神经网络构建基于数据驱动的谐波电流评估模型，实现高比例分布式光伏接入下配电网节点的谐波电流估计；同时通过仿真分析验证了所提方法的准确性和有效性。

  2025年08期 v.42;No.297 3-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 3297K]
  

• 数据-机理联合驱动的轧机功率冲击模型

  刘诗琦;张逸;徐云聪;

  轧机作为一种典型的电能质量干扰源，因其特殊的轧制工艺特性，会在生产过程中引发供电系统的剧烈功率冲击。现有模型因未考虑工况切换的影响，难以表征轧机功率冲击的突变特性，导致模型精度有所欠缺。基于此，提出了一种数据-机理联合驱动的轧机功率冲击模型。首先，基于轧机有功功率与负载转矩的关系，并考虑工况切换的工艺特性，构建轧机的负载转矩方程；然后，设计改进的粒子群算法实现负载转矩方程的高精度参数辨识，并融合生产特性的负载转矩与电机模型构建轧机新模型；最后，基于某钢厂轧制生产线的监测数据，在MATLAB/Simulink平台中进行了验证。通过对比仿真与实测数据，发现所提出的模型不仅能较好地应对轧制企业中负载快速变化的工艺特性，还能够较为准确地反映轧制过程中频繁的功率变化，且在仿真精度上也可满足工程需求，证明了该模型的正确性和实用性。

  2025年08期 v.42;No.297 12-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 2726K]
  

• 风电场电能质量监测数据的时频多尺度特征修复方法

  管迎春;何君;牟令;陈平;吴凡;陈侃;王东;胡文曦;

  风电场电能质量监测数据是电网实现智能运维的关键，其完整性和准确性直接关系到电网的运行管理、规划调度及电力市场相关分析和决策的可靠性。针对风电场电能质量监测数据中因通信等问题导致的数据缺失问题，提出一种融合时频多尺度特征增强的风电场电能质量监测数据修复方法。首先，通过设计时频联合注意力机制，将改进的生成对抗网络与双向长短期记忆网络深度融合，强化模型对全局时序特征与局部高频细节的协同学习能力；同时，提出动态频域加权损失函数，通过自适应调整不同频段的权重，平衡低频趋势与高频扰动的重构精度。其次，提出面向多尺度特征增强的输入噪声优化策略，将不同尺度的高斯噪声输入到潜在空间，增强模型多尺度特征捕获能力。最后，通过国内某风电场的现场电能质量监测数据，模拟随机缺失和连续缺失等复杂场景，验证所提方法的有效性，结果表明该方法能对不同程度的缺失进行高质量地重构修复，满足实际工程需求。

  2025年08期 v.42;No.297 20-29+60页 [查看摘要][在线阅读][下载 3248K]
  

• 基于凸包域的电压暂降风险评估

  张逸;吴逸帆;张加忠;赵微;章书旗;

  电压暂降风险评估对于减少电压暂降所致损失具有重要意义。针对现有研究对电压暂降风险组成及特性考虑不全、受主观因素影响大以及适应性较差等问题，提出一种基于凸包域的电压暂降风险评估方法。首先，构建双通道并联混合神经网络的残余电压估计模型，实现一维测量数据与二维网络拓扑数据的异构数据特征融合，评估电压暂降的发生可能性；其次，从经济性、安全性、用户心理角度分析电压暂降的多元影响，辨识电压暂降损失风险元，反映电压暂降的影响严重性；最后，考虑电压暂降风险的模糊性与不确定性，结合残余电压估计结果与电压暂降综合损失风险元，通过基于密度的噪声应用空间聚类（density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN）算法生成有标签的电压暂降风险点集，基于凸包算法绘制电压暂降风险域，划分电压暂降风险等级。通过基于实际用户数据改造的IEEE 39节点模型开展测试与分析，验证了该方法的合理性与有效性。

  2025年08期 v.42;No.297 30-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 3104K]
  

• 考虑时变特性的超高次谐波检测方法

  马晓阳;米泓湾;肖先勇;汪颖;袁泽惠;吴永心;

  随着光伏逆变器等电力电子设备大量接入电网，其产生的（2～150）kHz超高次谐波对电网电能质量造成影响。由于供电系统电压和电流受线性和非线性负载不断切换和变化的影响，超高次谐波具有时变特性，而目前缺乏对时变超高次谐波识别和估计的方法。为此，提出一种基于泰勒-傅里叶展开和稀疏度自适应分段正交匹配追踪（sparsity adaptive stagewise orthogonal matching pursuit,SA-StOMP）算法的时变超高次谐波识别与估计方法。首先，构建基于泰勒-傅里叶展开的超高次谐波动态模型。随后，采用SA-StOMP算法和最小二乘法对超高次谐波进行精确估计。最后，由仿真结果可以看出，所提算法精确度和鲁棒性显著优于现有压缩感知算法。在电网实测数据验证中，所提算法可在0.5 ms时间分辨率下捕捉超高次谐波的波动特性，准确识别（2～150）kHz范围内的微弱高频分量。综上，所提方法无需预先设定稀疏度，兼具高精度、高时频分辨率和抗噪能力，为电力系统时变超高次谐波估计提供了技术支撑。

  2025年08期 v.42;No.297 43-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 3352K]
  

• 电动汽车多尺度时空特征融合的配电台区电能质量综合评估方法

  沙广林;刘璐;丛炘玮;段青;吴云召;祖国强;

  针对电动汽车大规模无序接入引发的过载和电压偏差等问题，提出多尺度时空特征融合的配电台区电能质量综合评估方法。首先，考虑电动汽车荷电状态、出行特征等随机因素，建立考虑电动汽车随机概率特征的配电台区电能质量评估指标。其次，通过波动性计算对时间数据自适应分段，并分别采用注意力模型与图卷积神经网络进行时空特征提取，提升计及电动汽车不确定性的台区电能质量时空融合特征准确度。然后，采用熵权法进行综合权重计算，结合双向长短期记忆（bidirectional long-short-term memory,Bi-LSTM）网络构建综合评估模型。最后，结合实际台区电动汽车接入场景数据，分析验证了所提方法的有效性。

  2025年08期 v.42;No.297 52-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 2917K]
  

配电

• 基于概率图的配电网节点存活期望计算方法

  姚维强;徐琴;崔正达;吴与伦;魏晓川;陈颖;

  针对传统基于场景抽样的配电网韧性评估方法计算效率低的问题，提出了一种基于概率图模型（probabilistic graphical model,PGM）的配电网节点存活期望计算方法，旨在提高对配电网在极端灾害场景下韧性评估的计算效率。首先，提出了基于系统节点存活期望的韧性评估方法，分析了该方法的有效性。然后，通过构建配电网的概率图模型，建立节点存活期望方程组，并采用迭代方程的方法求解。最后，综合考虑灾后维修过程，以更完整地模拟配电网受灾及恢复过程，提高中长期灾害下对配电网韧性评估的准确性。算例分析表明，基于概率图的方法在保证计算结果与传统场景抽样方法一致性的同时，显著提高了计算效率，尤其在多时段测试中，该方法能够有效模拟配电网在灾害后的恢复过程，为配电网的中长期灾害风险评估提供了新的工具。

  2025年08期 v.42;No.297 61-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 2979K]
  

• 基于UREP的大规模柔性直流换流站实时仿真建模

  李元昊;陈卓;郝正航;姚盼;

  在柔性直流输电的发展过程中，模块化多电平换流器（modular multilevel converter, MMC）的应用愈发广泛，当下电力电子系统的设计应用中，电磁暂态实时仿真是关键技术，但模块化多电平换流器具有开关器件多和工作复杂的问题，对于大规模柔直换流站来说，若使用传统建模方法，计算效率低下，难以保证实时仿真的实时性和正确性。基于自主研发的UREP实时仿真平台，提出一种适用于大规模柔直换流站的实时仿真思路，首先优化电路模型，利用MMC计算子模块替代传统子模块；然后对系统进行模型分割，选用合适的接口算法；最后利用UREP的多核并行技术实现大规模柔直换流站的实时仿真。通过与离线仿真结果进行对比，验证了UREP实时仿真结果的正确性和实时性。

  2025年08期 v.42;No.297 71-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 3288K]
  

• 基于真实台风情景的配电网快速重构与灵活孤岛划分策略

  李涛;李硕;刘建初;翁兴航;王巍巍;赵倩宇;王守相;

  我国沿海地区频繁遭受的台风灾害常常对电力系统造成巨大的经济损失，配电网因设计标准相对较低在台风中易受重创。针对这一问题，提出了一种结合快速重构与灵活孤岛划分的配电网应对策略，以有效模拟并量化台风对电网的影响，并执行紧急灾害响应措施。首先，利用真实台风事件的历史数据构建了台风风场模型，模拟台风轨迹和风速的变化。然后，采用设备脆弱性曲线和蒙特卡洛抽样法，评估电网组件的失效概率，并构建故障场景。配电网灾害应对模型综合考虑了快速重构和孤岛微电网的划分，通过最大密度的辐射状约束优化重构操作。最后，通过对广东某地在台风“天鸽”影响期间的配电网案例进行分析，验证了该模型能通过优化重构和孤岛运行显著减少负荷损失，为台风灾害下电网的快速恢复提供了重要的技术支持和理论依据。

  2025年08期 v.42;No.297 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 3404K]
  

新能源

• 考虑需求侧阶梯碳交易的虚拟电厂两阶段调度优化模型及效益分配策略

  田旭;张祥成;齐鑫;刘飞;彭飞;鞠立伟;

  在智能电网中，分布式发电资源种类繁多，规模庞大，具备显著的供能潜力。针对分布式资源难以实现有效聚合的问题，提出了一种新型虚拟电厂模型，该模型融合了生物质垃圾转换系统、分布式可再生能源以及灵活性负荷集群。为促进虚拟电厂在风光发电场景下的低碳转型，构建了需求侧阶梯型碳交易机制，并将其引入虚拟电厂的调度决策过程。构建了基于需求侧阶梯碳交易机制的虚拟电厂两阶段调度优化模型，以调度成本最小化和系统偏差调整成本最小化为目标，进行日前-日内两阶段调度优化，并采用改进的Shapley值法对虚拟电厂内部主体进行效益分配。算例研究结果表明：相较于各主体独立运行模式，引入碳交易机制的虚拟电厂能有效聚合各类分布式能源，负荷峰谷差由963.5 kW降低至746.3 kW，实现了风电额外消纳3 076 MW，光伏额外消纳1 300 MW，改进的收益分配策略促进了各主体间的互联互通、能量共享、多方共赢。

  2025年08期 v.42;No.297 88-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 4098K]
  

• 电-碳市场环境下考虑多主体博弈的电源规划方法

  孙轶恺;汤俊;叶承晋;杨宏基;王曦冉;王长江;

  随着我国碳排放权交易市场的逐步完善以及电力市场化改革的深入实施，电源规划方法亟须融入低碳转型与市场运作的多重考量。提出了一种综合考虑电-碳市场环境下多利益主体博弈行为的电源规划方法。首先，针对电源规划过程中碳市场与电力市场的时序耦合特性，构建了碳市场与电力市场的协同动态定价机制。其次，构建了发电商和电力用户的规划决策模型，深入分析了各利益主体间的互动机制与博弈过程，并采用迭代搜索算法求解博弈均衡点。最后，通过算例仿真验证了所提出的模型与方法能够有效挖掘减排潜力，在确保经济性的同时显著降低系统碳排放量。

  2025年08期 v.42;No.297 99-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 4251K]
  

设备研制与应用

• 基于PSO优化的SA-LSTM变压器绕组温度预测方法

  裴丽君;徐慧;陈晗;张长开;单帅杰;

  为提升变压器绕组温度预测的精确度，并降低因温度过高对电力设备造成的潜在损害，提出了一种基于粒子群优化算法（particle swarm optimization, PSO）与软注意力（soft attention, SA）机制相结合的改进长短期记忆网络模型（particle swarm optimization-soft attention-long short-term memory,PSO-SA-LSTM）。该模型在提取时间序列数据的周期性特征时，充分考虑了不同时间跨度内输入数据对绕组温度影响的重要性，并通过软注意力机制对影响预测结果的关键时间周期进行加权，从而增强了长短期记忆网络模型（long short-termmemory,LSTM）对高频细粒度特征的捕捉能力；同时，利用粒子群优化算法自适应选取最优的LSTM隐层超参数，有效克服了超参数选择过程中的随机性和主观性。实例分析表明，所提出的PSO-SALSTM网络模型能够实现对变压器绕组温度变化的精确预测。

  2025年08期 v.42;No.297 112-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 3183K]
  

• |征文:特别策划专题|多元协同驱动的配电网智能监测与灵活调控技术

  <正>在“双碳”目标的战略导向与能源结构深度转型的背景下,配用电系统正处于关键变革期。随着新能源、电动汽车、可调温控负荷等多元灵活负荷的规模化接入,配电网负荷特性从传统的单向、稳定型,逐渐转变为双向、动态型,负荷曲线波动显著加剧;台区设备因长期运行及新能源并网带来的电压、功率波动影响,其运维需求从周期性检修向状态化精准运维升级;与此同时,分布式光伏、风电等新能源的并网,促使配电网从单一供电网络向多能协同枢纽演变,能源结构呈现高度复杂性与不确定性。然而,当前配用电系统的技术体系与运行模式难以适应上述变化。

  2025年08期 v.42;No.297 120页 [查看摘要][在线阅读][下载 362K]
  

• 欢迎订阅2025年《供用电》

  <正>《供用电》是由国家电网有限公司主管,英大传媒(上海)有限公司、国网上海市电力公司共同主办的中文核心期刊、中国科技核心期刊。《供用电》创刊于1984年,是国内配用电领域的专业技术期刊。期刊定位:面向科研院所、高等院校、电网企业、设备制造企业等单位的配电与用电专业领域的科研技术人员及管理人员。欢迎广大专业人士关注和订阅《供用电》期刊!

  2025年08期 v.42;No.297 122页 [查看摘要][在线阅读][下载 427K]
  
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