特别策划

• 新型电力系统“六要素”协同优化与数字赋能

  刘广一;汤亚宸;

  <正>在全球能源转型与“双碳”目标深入推进的背景下，构建新型电力系统已成为我国能源革命的核心任务。然而，高比例可再生能源的接入、电力电子化设备的广泛渗透以及终端用能电气化的快速发展，使得电力系统运行面临前所未有的复杂性、不确定性和多要素耦合挑战。在此背景下，如何实现“源、网、荷、储、碳、气”六要素的协同优化，如何构建适应新型电力系统的数字化平台，如何提升电网的灵活性、可靠性与低碳性，成为行业亟须解决的关键问题。

  2025年07期 v.42;No.296 2+1页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K]
  

• 新型电力系统“六要素”的协同优化

  王珍意;刘广一;汤亚宸;叶华;卢欣辰;林莉;

  全球能源转型和碳中和目标的提出，为电力系统的发展带来了新的挑战和机遇。围绕新型电力系统中的电源、电网、负荷、储能、碳排放和气象“六要素”，探讨了其相互作用机制及协同优化路径。结合云南省丰富的可再生能源资源、水系特征和气象条件，分析了新能源电力接入对源网荷储的动态需求。首先综述了“六要素”的研究进展及其在新型电力系统中的关键角色，提出了适应不同时间尺度的协同优化框架，涵盖日前、日内和实时调度计划的优化模型及相关约束条件。接着研究发现，多要素协同优化能够有效提升系统的经济性、可靠性和低碳性，同时指出当前优化技术在应对复杂性、不确定性等方面的局限。最后通过多时间尺度的协调方法，为新型电力系统的规划与运行提供了理论基础和方法参考。

  2025年07期 v.42;No.296 3-11+22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2147K]
  

• 基于图数据库的源网荷储碳气系统“时空一张图”建模与应用

  路学刚;朱欣春;刘广一;汤亚宸;董诗焘;文兆新;

  随着全球能源转型和碳中和目标的推进，新型电力系统的构建面临着新能源占比提升、电力电子化特征显著以及终端用能电气化水平迅速提升等多重挑战。传统电力系统建模方法难以应对电源、电网、负荷、储能、碳排放、气象等多要素的协同优化需求。提出了一种基于图数据库的源网荷储碳气系统“时空一张图”建模方法，旨在通过构建统一的图数据模型，实现电力系统中各要素的多层级、多维度耦合关系描述。该模型通过整合多要素、多环节的数据，支持全电压等级设备和系统的精细化管理。分析了新型电力系统各要素的时空特性以及融合多要素的图数据建模技术研究进展，提出构建覆盖多环节的统一时空图数据模型方法，并以云南省级电网为例，探讨了基于该模型的在线分析优化功能及应用场景。通过该时空图模型，系统能够实时反映电力系统的运行状态和资源分布情况，支持多时间尺度的动态调控和优化决策。

  2025年07期 v.42;No.296 12-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2426K]
  

• 基于分层分区源网荷储平衡聚合机制的三级电网一体化调控与应用研究

  路学刚;汤亚宸;刘广一;李文云;文兆新;莫熙;

  旨在介绍一种面向省、市、园区三级电网的源网荷储一体化控制与运行框架，以应对可再生能源高渗透率带来的运行复杂性、间歇性及稳定性挑战。在方法上，设计了分层协同的三级电网控制架构，包括省级（220 kV及以上）、市级（110 kV）和园区/居民区（35 kV/10 kV及以下）3个层次；并构建了分层分布式的源网荷储平衡聚合机制，结合区域内可调负荷、分布式储能与可再生能源，通过自适应调度与动态聚合实现资源优化。通过对云南省级实际电网的模型与应用系统的研究结果进行了验证，表明所提框架可从源、网、荷、储多角度全面掌握电网运行状态，提供精准的灵活性数据支持与动态调控能力。该框架能够有效解决多层次电网协同运行的关键问题，实现分布式能源与用户侧资源的高效集成，为构建安全、绿色的现代化电网提供理论支撑与实践指导。

  2025年07期 v.42;No.296 23-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 2533K]
  

• 基于图计算的源网荷储灵活性资源在线评估

  尹兴隆;汤亚宸;刘广一;施辉选;朱晓丽;李继演;

  为解决新型电力系统高比例可再生能源接入条件下的灵活性需求与供给问题，从系统净负荷的角度定义灵活性需求，研究系统波动性对灵活性需求的影响，提出灵活性需求的分层分区分析与动态评估方法，并构建灵活性需求优化模型。针对源网荷储的灵活性能力评估，提出了灵活性能力计算方法，量化评估各资源的灵活性供给能力，并通过可再生能源与负荷的同时率分析，揭示灵活性供给与需求的动态匹配关系。在方法上利用图计算技术，对源网荷储资源进行图数据建模，基于云南省电网的相关数据，设计并构建了灵活性需求与供给在线评估系统以及可调资源管理系统，实现灵活性需求与供给的定量分析和模型验证。结果表明，所提方法可精准量化灵活性资源动态调节能力，有效支撑电网分层分区协同调度与灵活性资源优化配置。

  2025年07期 v.42;No.296 34-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2061K]
  

• 新型电力系统惯性系数时空分布在线评估

  翟苏巍;刘广一;汤亚宸;史文博;戈本星;宫鑫淼;

  为应对新型电力系统因新能源高渗透导致的惯性时空分布不均问题，提出一种基于实时量测数据的惯性系数在线评估方法。通过融合传统惯性计算框架与新型电网特性，构建轻量化评估模型，在无新增量测装置或扰动实验的前提下，以常规电力系统量测数据为输入，实时计算区域电网惯性系数，并引入惯性变化率指标量化新能源波动的影响。基于云南电网相关数据的算例表明，该方法能够动态感知惯性时空分布，识别惯性薄弱区域，并支持短期预测功能。研究表明，所提方法可降低硬件成本与计算复杂度，为调度端提供“实时感知—前瞻预警”的管理工具，提升高比例新能源场景下的频率稳定性与资源优化配置能力。

  2025年07期 v.42;No.296 42-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2073K]
  

配电

• 我国2024年度供电可靠性现状分析与展望

  陈旦;高丹丹;江卓伟;

  当前，我国已进入以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业的新阶段。新型能源体系、新型电力系统加快构建，人民美好生活需要对电力安全稳定供应提出了更高要求。电力可靠性管理作为保障电力安全可靠供应、提高电力优质服务水平的重要基础性工作，担负着重要使命和责任，面临着一系列新的形势和要求。深度挖掘分析了我国2024年度的供电可靠性现状与指标，包括供电容量、可靠率、停电情况及其原因。同时，结合地域、行业的差异，从当前存在的问题出发，结合配电网改造与供电可靠性管理信息系统升级，提出了对未来供电可靠性管理工作发展的建议和展望。

  2025年07期 v.42;No.296 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1899K]
  

• 山地城市电动汽车接入配电网的承载能力分析

  徐扬;田甜;刘超;许远森;黎涛;何维晟;

  随着电动汽车产业发展，充电负荷对配电网的安全运行产生重大影响。针对电动汽车大量接入配电网的问题，提出了一种山地城市电动汽车充电负荷预测方法及其接入配电网的承载能力分析方法。首先，采用蒙特卡洛方法，考虑山地城市坡度参数影响，模拟电动汽车出行和充电活动，预测充电负荷时空分布；其次，叠加配电网自身负荷波动与充电负荷不确定性，基于概率潮流分析方法对充电负荷接入配电网的多运行场景进行概率潮流计算，统计输出随机变量概率分布；然后，建立以越限概率、越限风险指标为核心的承载能力评估体系，通过对指标赋权和综合评分量化山地城市电动汽车接入配电网的承载能力；最后，以山地城市77节点路网和IEEE 69节点系统为算例进行仿真分析，验证了所提电动汽车充电负荷预测方法和承载能力分析方法的有效性。

  2025年07期 v.42;No.296 59-68+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 3559K]
  

• 考虑背景谐波与系统噪声的注入式谐波阻抗测量方法

  王典浪;曾成碧;尹启;王海锋;陈静;李卓雅;

  注入谐波信号的大小对阻抗测量精度和系统稳定运行具有重要意义，同时背景谐波与系统噪声对注入谐波信号幅值的限定干扰极大，尤其新型配电系统包含多变换器，其背景谐波与系统噪声常导致测量数据异常与数据缺失，严重影响谐波阻抗的测量精度。由此提出一种考虑背景谐波与系统噪声的注入式谐波阻抗测量方法。首先，基于配电网交流侧系统阻抗模型，提出针对背景谐波与系统噪声的注入电压阈值选定方法，以解决测量精度与稳定运行之间的矛盾。然后，提出移动绝对中位差法剔除异常值、分段三次Hermite插值法扩容数据，采用最小二乘法曲线拟合计算谐波阻抗，降低谐波阻抗的测量误差。最后，通过MATLAB/Simulink仿真分析与验证，证明了所提方法可以有效弱化背景谐波与系统噪声的影响，提高了谐波阻抗测量精度。

  2025年07期 v.42;No.296 69-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 3080K]
  

• 针对电热协同系统的多分支动态联合故障诊断方法

  李彬;贺富龙;王枫桥;李启明;吴丹;田世明;徐玉婷;

  在“双碳”目标下，电热协同在推动能源梯级利用，提高能源利用率中发挥着重要作用，及时识别并排除系统中电热设备运行异常，有利于保障电热协同系统安全稳定运行。但电热设备运行特性差异较大，导致电热设备健康度实时监测过程存在故障诊断率低、诊断方法鲁棒性差等问题，为此提出一种针对电热协同系统的多分支动态联合故障诊断方法。首先，分析了电热协同故障诊断的候选特征量；然后，研究了分支结果的特征重构与动态加权策略，提出多分支动态联合诊断模型；最后，算例分析结果表明，所提算法在电热协同故障诊断中有效提高了系统设备的故障检测能力，准确率达到了98.2%，且具有较好的鲁棒性，有效支撑了电热协同系统的稳定运行。

  2025年07期 v.42;No.296 78-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2821K]
  

用电

• 计及需量管理的用户侧储能双层优化配置

  曾智源;李天友;苏俊;陈晓薇;

  光伏发电具有随机性和不确定性，合理配置储能容量和优化储能充放电策略，可以降低电力需求峰值，缓解电网的运行压力。提出一种计及需量的用户侧储能双层优化配置模型，该模型上层目标为最小化用户日电度电费、日均固定储能投资成本与日运维成本之和，而下层目标为最小化用户用电功率峰谷差值。同时，模型考虑了光储系统的功率平衡和充放电约束等约束条件，构建了双层优化配置模型。结合工程实际案例，通过改进人工蜂鸟算法与CPLEX求解器相结合的方式求解该模型，从而确定光储系统中储能容量的最优配置及运行策略。研究结果表明，该模型能够在储能低储高放的基础上，通过动态调整储能运行模式，有效减小用户负荷波动，显著降低需量，减轻电网运行压力，提高电力系统的效率与可靠性。

  2025年07期 v.42;No.296 86-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 2851K]
  

新能源

• 规模化微型电动车换电柜与分布式光伏协调运行策略

  祁兵;张恒源;李彬;彭浩宇;祁书珩;

  随着分布式光伏电源的大规模并网，配电网系统面临潮流反送、电压越限、网损增加等挑战。同时，微型电动车换电行业正蓬勃发展，用户换电后产生的大量待充动力电池作为可控充电负荷，为优化系统运行提供了契机。基于博弈论与混合优化算法（genetic algorithm-particle swarm optimization,GA-PSO），提出了一种规模化微型电动车换电柜与分布式光伏的协调运行策略。首先，构建了换电柜与分布式光伏的协调运行架构。其次，在确保换电用户满意度的前提下，基于博弈论原理构建了一个促进光伏消纳、提升微电网经济效益的电量交易模型，并证明了主从博弈均衡解的存在性。然后，采用结合遗传算法的进化策略和粒子群算法的信息共享机制的GA-PSO算法对所提出的模型进行求解。最后，通过算例仿真，验证所提出的运行策略显著提升了光伏的本地消纳比例，并有效改善了微电网的经济效益。

  2025年07期 v.42;No.296 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 2773K]
  

• 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。

  2025年07期 v.42;No.296 102页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
  

• 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07期 v.42;No.296 104页 [查看摘要][在线阅读][下载 499K]
  
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