供用电

特别策划

  • 中低压柔性组网关键技术、装备及应用

    季宇;施刚;牛耕;

    <正>在“双碳”目标驱动下,以分布式光伏、储能、电动汽车为代表的新型可调节资源加速接入中低压配电网,推动电力系统向高比例可再生能源渗透、多能互补协同的方向转型。在新型电力系统建设背景下,配电网亟须突破“被动消纳”的传统模式,通过柔性组网技术实现“主动调控”能力跃升,为新型配电系统建设提供全新解决方案和可复制推广的技术范式。《供用电》2026年第2期的特别策划以“中低压柔性组网关键技术、装备及应用”为主题,涉及面向新型源荷接入的中低压柔性互联组网构建技术、考虑灵活性资源的中低压柔性互联配电网协调规划技术、新型中低压柔性互联装备拓扑及其运行控制关键技术、支撑分布式资源灵活消纳的柔性互联化配电网多目标优化运行技术、源荷储柔协同的柔性互联化配电网多元能量管理技术、异质能源柔性互联新场景应用技术以及中低压柔性互联典型场景示范与工程实践等。

    2026年02期 v.43;No.303 2+1页 [查看摘要][在线阅读][下载 774K]
  • 面向新型配电系统的柔性互联开关运行控制技术综述

    蒋昌君;刘海涛;熊雄;孙丽敬;张海;

    随着可再生能源高比例接入与负荷多元化发展,传统配电网面临潮流分布不均、电能质量恶化、故障影响范围扩大等系统性挑战,作为配电网柔性化转型的核心装备,柔性互联开关(soft open points,SOP)通过全控型电力电子器件实现馈线间动态功率互济与故障电流管控,为构建安全可靠的新型配电系统提供关键技术支撑。近年来,针对SOP及其衍生的柔性互联系统在不同工程应用场景中取得了较大的成果,从SOP核心拓扑和控制架构出发,明确配电网柔性互联的基础理论,在此基础上,从设备及系统层面梳理SOP运行控制的关键技术及应用方向,并从多资源协同优化运行、暂态扰动抑制控制、故障隔离与供电恢复3个方面对国内外现有研究进行分类阐述,并对未来技术方向进行讨论与展望。

    2026年02期 v.43;No.303 3-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1718K]
  • 低压柔性互联系统改进型ANPC拓扑暂态过压分析与抑制技术

    高千帆;张永磊;季宇;邵瑶;隗雨萌;

    低压柔性互联系统是实现配电网功率灵活调度、光伏消纳的重要设备。构建低成本、高效率、高功率密度的低压柔性互联变流拓扑是当前研究的热点。首先,研究一种改进型背靠背有源中点钳位型(active neutral-point clamped,ANPC)变换器,通过桥臂复用功率器件的方式,构建的柔性互联系统可降低所需开关器件数量;然后,针对该拓扑在运行时产生的暂态过电压问题,分析过电压产生的原因与运行条件,并提出对应的调制及控制方法,实现柔性互联系统离网、潮流控制等模式下的稳定运行。最后,搭建仿真平台验证控制策略的可行性,确定了其适用范围,为选用改进型背靠背ANPC变换器提供了参考。

    2026年02期 v.43;No.303 14-25+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 3242K]
  • 低压柔性互联系统宽频振荡预警方法研究

    魏琛;徐旖旎;隗雨萌;刘文龙;季宇;

    为解决低压柔性互联系统中背靠背变流器(back-to-back converter, BBC)的宽频振荡问题以保障系统安全运行,建立三相两电平BBC直流双端阻抗模型,解析功率正反向传输时源变流器(source-side converter,SRC)与负载变流器(load-side converter,LSC)的输入输出导纳特性,通过波德图与奈奎斯特曲线量化系统参数、传输功率对稳定性的影响,并提出基于Prony算法的预警框架,通过辨识直流电流振荡的频率、阻尼比等参数实现宽频振荡预警。结果显示,SRC呈现低频感性、高频容性特征,LSC低频段为负阻性,两者特性与系统参数密切相关;电压环控制参数、有功出力及传输方向影响稳定性且反向传输时稳定裕度更高,Prony算法可精准识别高低频振荡,当阻尼比≤0时触发预警,能有效检测出不同功率工况下的高频和低频振荡现象。研究表明,所建阻抗模型可揭示宽频振荡机理,基于Prony算法的预警框架能实现宽频振荡精准辨识与预警,为控制参数优化及系统安全运行提供支撑。

    2026年02期 v.43;No.303 26-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 4557K]
  • 应用于配电网的新型集约化固态变压器关键技术研究

    陈勇;杨添皓;吴宏远;裴星宇;周剑桥;张建文;施刚;

    现代配电网日益增长的复杂性对高效电力变换的系统提出了更高要求。与传统工频变压器相比,固态变压器(solid state transformer,SST)凭借显著提升的功率密度、紧凑性及无功补偿、电压调节等多功能特性,在现代电力系统中发挥关键作用。然而,传统基于级联H桥(cascade H bridge,CHB)的SST因每个子模块需配置多台高频变压器(high frequency transformer,HFT)及相关元件,面临成本高、损耗大和器件数量多等挑战。为解决这些问题,提出一种新型SST拓扑隔离型模块化多电平固态变压器(isolated modular multilevel solid state transformer,IMMSST),将级联多电平逆变器(cascaded modular inverter,CMI)与隔离型模块化多电平直流变压器(isolated modular multilevel DC transformer,IMMDCT)相结合。该拓扑通过每相仅使用一台HFT并简化设计,在实现四端口功能的同时,显著降低了系统成本、损耗及元件数量。最后通过在MATLAB中进行仿真,验证了所提拓扑结构在现代配电网络中的有效性。

    2026年02期 v.43;No.303 41-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 3485K]
  • 面向柔性互联配电网的构网型风电机组的稳定性分析及频率支撑控制

    桑顺;徐王誉;施刚;丁月;薛晓岑;周剑桥;张建文;

    柔性互联配电网在优化潮流分布、消纳新能源发电等方面发挥重要作用。针对现有跟网型风电机组频率支撑能力弱、电网适应性欠佳的问题,针对输入功率具有间歇性与波动性的直驱型风电机组,提出了一种采用直流电压控制模式、具有输出限流功能的三环级联型构网控制架构。该构架无需锁相环观测电网频率,而是根据观测的直流电压附加惯量支撑、一次调频控制环路,使构网型风电机组具有主动频率支撑能力。建立了构网型风电机组的状态空间模型,分析电网强度、惯量支撑及一次调频参数对构网型风电机组稳定性的影响规律,并在此基础上,提出一种增强构网型风电机组稳定性的镇定控制策略。最后,在PSCAD/EMTDC软件中搭建仿真模型,验证了所提稳定性分析方法及频率支撑控制策略的有效性。

    2026年02期 v.43;No.303 53-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 3002K]
  • 面向电动汽车友好接入的低压配电网交直流混合裕度控制及电压质量治理

    刘石生;曾永浩;柯清派;史训涛;关帅;林伟坚;刘通;邱杨鑫;

    随着电动汽车(electric vehicle,EV)的普及,用电高峰期大量集中充电将导致居民配电网面临电压偏低的挑战。传统调压方案成本高、调节范围有限或依赖用户响应,而新兴的柔性互联技术又多聚焦于通信完善的中压电网,难以直接应用于规模庞大、通信基础设施薄弱的低压场景。为此,构建了一种基于直流环节互联的低压交直流混合配电网架构,以发挥直流线路传输容量大、损耗低的优势,并在此基础上提出一种交直流混合电压裕度控制策略。该策略利用直流母线电压的全局特性,将其作为互联馈线间的功率协调枢纽,结合基于线路阻抗比的有功、无功协同调压,通过本地电压信息实现不依赖实时通信的跨馈线功率互济与电压支撑。该方案既优化了单馈线调压效果,又解决了多馈线协同难题,可有效抑制EV高渗透率引起的低压越限,在提升电压质量的同时,避免了额外通信设施带来的成本增加。最后,通过仿真验证了所提出的控制策略的可行性和有效性。

    2026年02期 v.43;No.303 64-72+83页 [查看摘要][在线阅读][下载 3007K]
  • 计及自平衡率和线路损耗的交直流混合台区互联系统自治运行策略

    孙丽敬;徐旖旎;王耀萱;洪祎;肖飞;季宇;吴鸣;陈立阳;

    微电网中分布式能源出力的随机性、波动性和负荷的时变性,易引发电网功率不匹配,影响微电网的自治运行和经济性。基于此,提出一种计及自平衡率和线路损耗的交直流混合台区互联系统自治运行策略。首先,根据微电网自平衡率将交直流混合台区互联系统归类为6种运行模式,在此基础上设计了交直流混合台区互联系统的功率分配及互联接口装置的功率传输原则。其次,提出一种互联接口装置自适应下垂控制,即以微电网自平衡率和配电网线路损耗比为输入参数,通过模糊逻辑控制器生成有功功率补偿量,实现各端口功率的自适应调整。最后,利用MATLAB/Simulink仿真平台搭建仿真模型,验证了所提策略的可行性。

    2026年02期 v.43;No.303 73-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 3956K]
  • 低压柔性互联技术工程应用的实践与探讨

    冉茜;徐旖旎;季宇;熊雄;吴鸣;

    基于当前低压柔性互联技术的行业应用现状,系统梳理其适用场景与关键装备,总结其技术实施方案,包括集中式、分散式等一次拓扑架构及依托“云-边-端”通信的二次控制结构,并结合浙江宁波双狮村柔性互联集装箱工程、福建莆田湄洲岛分散式环网型台区柔性互联工程、山东德州齐河低压直流微电网示范区3个典型工程案例展开实践总结。结果表明,该技术可实现台区间功率灵活转移、负荷均衡分配,有效解决分布式发电并网倒送问题,其中宁波案例实现故障台区供电切换,湄洲岛案例适配“零碳岛”能源转型,齐河案例缓解光伏倒送并治理三相不平衡,均验证了低压柔性互联技术在提升供电可靠性、促进新能源消纳、提升电能质量等方面的有效性。

    2026年02期 v.43;No.303 84-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2587K]

配电信息物理系统

  • No.6配电信息物理系统在数字孪生配电网中的应用

    刘东;翁嘉明;陈颖;王亚男;肖谭南;

    新型配电系统复杂性与不确定性剧增,面临状态难辨、机理不明、调控不力等多重技术挑战,亟须建模分析与态势推演技术支撑。数字孪生技术可显著提升配电系统的感知、分析和决策能力,而配电信息物理系统(cyber-physical distribution system,CPDS)作为连接物理世界与虚拟世界的桥梁,在推动数字孪生配电网发展中不可或缺。研究聚焦数字孪生配电网的核心环节,系统阐述数字状态映射、数字孪生体构建、数字孪生推演以及孪生驱动的分析、优化调控等关键技术,并探讨其典型应用场景。

    2026年02期 v.43;No.303 95-102+132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1760K]

配电

  • 计及电压稳定的无功资源与线路切换协同优化

    许瑞龙;王蕾;吴科;刘奇;

    为降低电力系统有功网损,提升电力系统电压稳定性,提出将有载调压变压器、并联电容器和线路切换共同作为调节手段,从而实现网侧资源的统一协调优化。为此构建一种以系统有功网损最小为目标,计及电压稳定裕度约束的网侧资源统一优化数学模型。由于模型中存在大量离散变量,造成原问题求解困难,并且阶跃变化的离散变量对电压稳定的影响具有较强的非线性,因此提出一种小步长逼近方法模拟离散变量变化对目标函数产生的阶跃式影响,通过求解若干小步长子问题逐步接近离散值,得到离散变量的近似值,然后再利用价值函数对原问题进行求解得到最终解。通过在IEEE 118节点和662节点系统进行测试,所得结果与分支定界法进行对比,表明所提方法求解更快且精度更高,能够有效降低系统有功网损。

    2026年02期 v.43;No.303 103-111+121页 [查看摘要][在线阅读][下载 3737K]
  • 基于旋转潮流控制器的柔性互联配电台区两阶段优化方法

    杨鹏;李晓军;李铁成;崔童飞;杨潇;杜建桥;

    为解决配电台区不同线路间存在相角差无法直接合环及合环后降损优化的问题,提出了一种基于旋转潮流控制器(rotary power flow controller,RPFC)的柔性互联配电台区两阶段优化方法。首先,根据RPFC拓扑结构和工作原理建立RPFC简化电路模型。其次,构建基于RPFC的柔性互联配电台区两阶段优化模型,第一阶段为柔性合环阶段,以合环电流最小为目标函数,利用RPFC对含相角差的线路进行柔性合环控制。第二阶段为网损优化阶段,以配电台区网络损耗最小为目标,依据负荷与分布式电源的波动制定RPFC运行优化策略。然后,提出一种混沌初始化与精英解保留策略相结合的改进天鹰优化算法,用于求解第二阶段目标函数。最后,以某配电台区为例,将RPFC两阶段优化方法与直接合环以及利用双芯移相变压器进行对比,结果表明,所提基于RPFC的两阶段优化方法不仅可以抑制合环电流,而且能够改善合环后网络的优化运行效果。

    2026年02期 v.43;No.303 112-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 4767K]

用电

  • 基于混合深度学习预测模型的重工业企业需求响应效果量化分析

    邱忠涛;陈宋宋;龚桃荣;朱进;赵都;闵勇;

    为精准量化重工业企业参与电力需求响应(demand response, DR)的效果,解决因负荷特性复杂导致的评估偏差问题,提出一种融合订单量、原材料价格等关键生产驱动变量的混合深度学习预测模型,该模型基于自适应噪声完备集合经验模态分解-Transformer-双向长短期记忆网络(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise-Transformer-bidirectional long short-term memory,CEEMDAN-Transformer-BiLSTM)。首先,通过完备CEEMDAN处理负荷非平稳性,并借助Transformer与BiLSTM分别提取全局生产影响特征与局部工序时序惯性,实现基线负荷的精准预测。在此基础上,构建涵盖企业经济效益、生产影响及电网削峰填谷成效的多维度DR效果量化评估体系。以相对典型的长流程钢铁企业为例进行验证,结果表明:企业累计用电成本节约约9.8%,生产影响稳定在2%的可控范围内;电网侧呈现出“高价移峰、低价填谷”的协同模式,负荷填谷指数达1.20,表明企业主动利用低谷电价增加生产,具备促进新能源消纳的潜力。所提方法可为高耗能工业用户参与电力市场提供可靠的量化决策工具。

    2026年02期 v.43;No.303 122-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 3006K]
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