《电力自动化设备》2025年第45卷第11期已于 2025年11月10日出版，本期包含有数字孪生与生成式人工智能赋能新型电力系统运行控制，面向高比例新能源电力系统的储能规划、调控与运营技术，清洁能源，微电网技术，绿氢赋能碳中和能源系统，电力电子技术应用等栏目。
基于改进条件生成对抗网络与深度软聚类的居民用户基线负荷估计方法
钱程，吴在军，徐东亮，窦晓波，胡秦然
DOI：10.16081/j.epae.202509013
摘要：准确的用户基线负荷估计对于需求响应项目的有效实施具有重要意义。传统的回归类估计方法通常将其视为预测问题，未能充分利用需求响应发生后的负荷数据。对照组法难以考虑需求响应起始和持续时间的差异，用电特征的特殊性也增加了用户负荷模式匹配的难度。为此，提出一种融合改进条件生成对抗网络与深度软聚类的用户基线负荷估计方法。为避免需求响应时段原始负荷曲线变化造成的有效数据片段缺失，利用深度软聚类算法提取用户周负荷曲线的多维负荷特征并进行聚类。将聚类标签作为条件信息输入生成对抗网络，引导其生成更准确的用户基线负荷估计结果。针对需求响应事件发生的不规律性，将改进的双向门控循环单元作为网络结构，并采用梯度归一化策略实现对估计精确性、准确性、稳定性等多项性能指标的协同优化。基于公开的实际数据集开展对比实验，结果表明所提方法在性能表现上优于其他方法，验证了其有效性。
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电力电量平衡视角下基于LSTM-ACGAN的特定风电时序场景生成
葛彦硕，周艳真，兰健，郭庆来
DOI：10.16081/j.epae.202505005
摘要：风电高渗透接入电网导致电力电量平衡难度增加，为充分挖掘风电出力时序特征，生成特定风电场景以辅助电网提前进行分析计算，提出基于长短期记忆-辅助分类器生成对抗网络(LSTM-ACGAN)的特定风电场景生成方法。提出考虑电力电量平衡的优化问题框架对原始风电场景进行分类；在ACGAN的基础上提出了生成器引入长短期记忆层的LSTM-ACGAN模型结构，以提高模型对时序特征的学习能力；使用分类后的风电场景对其训练，以实现对特定类型风电场景的高效生成。在新英格兰10机39节点系统进行算例分析，所提模型的场景生成整体准确率相比传统ACGAN提升近10%；将生成风电场景用于鲁棒调度，能够显著提升机组组合结果的鲁棒性。
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基于可学习基向量与时域学习权重迭代的配电网负荷预测
王一鸣，王明晨，孙凯祺，孙媛媛，王志凯，邓卫，李昭良
DOI：10.16081/j.epae.202509017
摘要：目前新型电力系统配电网负荷预测缺乏对历史关键时间段的量化与关联，导致对配电网各节点的负荷预测准确性差。为此，提出一种基于可学习基向量与时域学习权重迭代(VTWI)的配电网负荷预测方法。针对配电网典型的负荷多样性及时序上的强不确定性变化，提出可学习基向量的提取与迭代机制，为配电网负荷预测提供可学习、可解释的基础；为提升负荷数据多时间段的关联性，提出基于时域学习权重系数迭代方法，实现多源异构特征的差异化学习权重分配。基于河北省某地市新能源接入的配电网数据对负荷数据进行周、日负荷预测，仿真算例结果验证了所提方法的有效性和实用性。
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基于生成对抗网络与Transformer的多尺度光伏出力预测
颜俊，贺伟，郭创新，刘洁，李冰，李存凯，赵继爽
DOI：10.16081/j.epae.202510012
摘要：为了应对光伏出力波动性对电网的挑战，提出一种“特征分解-生成建模-多尺度融合”的生成式人工智能框架，实现对年、季度、日多时间尺度特征的精准预测。提取年周期出力的起止时刻及最大幅度，构建长期出力时间-幅度特征；基于生成对抗网络设计季度出力范围生成器，引入Wasserstein距离和动态时间规整损失，提高季度出力预测的稳定性；采用多注意力Transformer模型融合不同时间尺度特征，提升短期出力预测精度。实验结果表明，所提方法在光伏出力的趋势和波动建模方面优于已有方法，能有效降低出力预测误差，为新能源电网调度和储能管理提供可靠支持。
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基于生成对抗网络的电力信息物理系统状态重构方法
席磊，宋浩杰，曹利锋，陈洪军，李宗泽
DOI：10.16081/j.epae.202507026
摘要：虚假数据注入攻击严重威胁电力信息物理系统的安全稳定运行。针对现有状态重构方法缺乏对全局信息进行有效捕捉能力的问题，提出一种基于生成对抗网络的电力信息物理系统状态重构方法。该方法利用自注意力机制能够捕捉数据中长距离依赖关系的能力，确保生成器能够学习到数据的整体结构和关联性。通过无监督的生成对抗网络训练，使训练后的生成器能够生成高精度的重构数据，替代被攻击的量测数据，使状态估计恢复正常，从而保证电力信息物理系统运行稳定。以IEEE14、IEEE57、IEEE118节点系统为算例进行大量仿真，验证所提状态重构方法的有效性。并与其他方法进行对比，证明了所提方法能够有效捕捉复杂数据的全局信息，从而提高状态重构精度。
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基于生成式多对抗强化学习的高比例新能源电网日内优化调度
杨楠，宋旭日，董亮，黄宇鹏，张喆钧，魏旖晨
DOI：10.16081/j.epae.202508026
摘要：随着新能源占比不断提高，源荷双侧的强随机性增加了电网安全运行风险，强化学习调度算法在应对系统状态转移不确定性的学习能力仍有局限，前瞻性决策能力有待加强。为此，提出基于生成式多对抗强化学习的高比例新能源电网日内优化调度方法。构建生成式对抗网络作为强化学习目标网络，学习电网未来运行态势的奖励反馈分布经验，从而实现对调度周期内运行趋势的预测，保证了调度决策的最优性。在训练中采用混合经验交叉驱动机制，将经验按调度效果评估并按比例进行提取，缩短了训练时长。在SG-126节点电网调度仿真模拟器上对提出的方法进行测试，计算结果验证了该方法的有效性和稳定性。
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基于模糊生成对抗网络的变电站数字孪生自动化建模方法
张宗包，韩茂林，王业震，吴秋伟，贾利伟， 申志伟
DOI：10.16081/j.epae.202509004
摘要：现阶段数字孪生建模过程中存在数据来源多样化、数据格式异构性及数据描述模糊性等问题，传统的人工建模方法难以满足快速、高效和准确的数字孪生模型构建需求。为此，提出了一种基于模糊生成对抗网络(Fuzzy-GAN)的变电站数字孪生自动化建模方法。对变电站的多源异构数据进行标准化预处理，包括数据格式统一、数据清洗和语义解析，以确保数据的高质量与一致性；利用Fuzzy-GAN构建自动化数据生成模型，通过模糊逻辑规则的提取与融合，实现变电站运行状态信息数据的精准自动生成；以实际变电站案例进行实验验证，结果表明本文所提Fuzzy-GAN方法能有效提高数字孪生模型的数据生成质量与模糊识别精度，适用于智能电网复杂环境下的数字孪生自动化建模。
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数字孪生与生成式人工智能赋能新型电力系统运行控制研究综述
吴秋伟，赵文巘
DOI：10.16081/j.epae.202509019
摘要：新一代信息技术的发展，尤其是以数字孪生为代表的仿真建模技术与以生成式人工智能为代表的人工智能技术取得突破性进展，为新型电力系统解决供需不确定性加剧、系统运行复杂度提升等挑战提供了创新思路。聚焦于数字孪生与生成式人工智能赋能新型电力系统运行控制的各个领域，介绍了数字孪生与生成式人工智能的基本概念与技术优势，并分别详细总结了两者在电力系统优化调度、故障预警等应用场景下的相关研究。同时探索了两者协同融合对提升电力系统智能化水平的巨大潜力，最后分析了目前在电力系统中应用数字孪生与生成式人工智能时面临的挑战与发展前景。
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考虑始末库容可调范围的抽水蓄能电站容量两阶段配置方法
崔杨，付大志，王硕，王茂春，唐耀华
DOI：10.16081/j.epae.202507014
摘要：考虑到始末库容对抽水蓄能电站调节能力具有重要影响，提出一种考虑始末库容可调范围的抽水蓄能电站容量配置方法，采用两阶段配置策略以兼顾投资的经济性与环境效益。为增强抽水蓄能电站的调节能力，构建始末库容可调范围优化模型，采用随机优化的方法，以运行成本期望值最小为目标得到概率加权后的始末库容可调范围；以第一阶段的始末库容可调范围为基础构建多目标规划模型，以各场景下抽水蓄能电站成本回收比及总碳排放量的均值最小为目标，体现投资的经济性及环境效益，采用非支配排序遗传算法及熵权法得到合适的抽水蓄能电站装机容量及水库容量。算例结果表明，所提方法可以有效提升新能源消纳和抽水蓄能电站的经济性，减少系统碳排放量。
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新兴市场背景下考虑高铁配储的日前-日内两阶段优化策略
王艺博，刘红丹，周忠旭，朱立峰，王博闻，刘闯
DOI：10.16081/j.epae.202503017
摘要：为了探究以高速铁路负荷、新型储能等为代表的新兴市场主体在构建新型电力系统中的作用与潜在价值，提出了一种考虑多元新兴市场主体调控灵活性的日前-日内两阶段优化运行策略。给出了多元新兴市场主体的调控体系架构与发展趋势；对多元新兴市场主体的调控灵活性进行分析与建模，并在此基础上提出了一种提升高速铁路调控可行性的配储原则与方法；考虑配储高速铁路、虚拟电厂、负荷聚合商等多元新兴市场主体的调控灵活性，以系统运行经济性为目标，提出了一种日前-日内两阶段优化运行策略；基于差异化运行场景，通过仿真算例验证了所提理论的有效性与合理性。
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考虑间接储能的电网侧储能多阶段规划方法
郭一帆，欧阳森，张杰宁，张勇军
DOI：10.16081/j.epae.202507002
摘要：为了缓解系统调峰压力，将可调负荷纳入源荷储协同规划体系，优化系统的调节能力，提出考虑间接储能的电网侧储能系统(ESS)多阶段规划方法。基于统一负荷准线建立辅助电网调峰和减少新能源弃电的间接储能模型，并在此基础上给出间接储能的核心参数；为了有序开发间接储能资源，从负荷曲线特征、峰时特征、行为特征3个维度对可调负荷进行间接储能潜力评估，通过排序、聚类得到3种间接储能的潜力可调负荷集群，并作为单独间接储能参与电网规划；以系统综合成本最小为目标建立考虑间接储能的ESS多阶段优化配置不确定性模型，基于信息间隙决策法衡量电网对源荷出力长期预测不确定性的接受程度，并通过多阶段滚动修正短期源荷的预测误差。通过算例仿真验证所提方法的优越性。
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基于新能源核主元降维-凝聚层次聚类的电热综合能源系统优化调度及减排成本评估
秦景辉，潘学萍，孙晓荣，郭金鹏，陈俊屹
DOI：10.16081/j.epae.202508002
摘要：为提高电热综合能源系统的经济和环境效益，应对系统中高比例新能源的不确定性，提出基于新能源核主元降维-凝聚层次聚类的电热综合能源系统多目标优化调度方法。利用核主元分析法对新能源数据降维，基于此，通过凝聚层次聚类方法对新能源出力进行聚类，得到风电和光伏的典型出力场景；以最小化系统运行成本和碳排放量为目标，建立电热综合能源系统多目标优化调度模型，采用规格化平面约束法对模型进行求解，得到系统运行成本-碳排放Pareto前沿来评估系统的减排成本。算例结果表明，所提方法可更好地刻画新能源出力的不确定性，得到系统的最优调度方案，并精确测算系统的减排成本。
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考虑双端碳交易的含CCUS新能源电力系统主从博弈低碳经济调度
邓旭，冯劼然，南君培，龚贤夫，周浩，唐文虎
DOI：10.16081/j.epae.202508013
摘要：为进一步提升电力系统的低碳经济运行水平，建立源端考虑碳捕集、利用与封存(CCUS)和负荷端考虑低碳需求响应的新能源电力系统主从博弈低碳经济调度模型。上层以系统调度层作为博弈主体，构建以发电成本、发电侧碳交易成本以及CCUS碳存储成本为目标函数的低碳经济调度模型。下层以负荷聚合商作为博弈从体，构建以购电成本、负荷侧碳交易成本与可削减负荷补偿成本作为目标函数的低碳响应模型，上、下层之间通过碳排放流建立碳势约束，进而构建主从博弈调度策略。以IEEE24节点系统进行仿真研究，结果表明采用双端碳交易的主从博弈低碳调度策略，其减排效果优于单端碳交易，碳减排量从10.96% 提高至21.81%,CCUS装置的容量在一定范围内越大，其减排效果越好；在不同节点机组加装CCUS装置的降碳效果也不同。
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基于动态模糊集的含源荷不确定性电力系统多时段分布鲁棒优化调度方法
王秉鑫，黎静华
DOI：10.16081/j.epae.202507029
摘要：由于忽略了已实现的不确定性对未来时段调度结果的显式影响，现有静态模糊集建模方法存在较低的精度和较差的适应性。为此，提出一种动态连通模糊集建模方法，将随机变量的时序特性纳入矩信息模糊集的均值参数。提出一种多周期自适应分布鲁棒优化调度模型的建模框架，对分布鲁棒优化模型的集合约束进行重构，基于线性决策规则和强对偶理论给出模型易于处理的保守近似形式，并采用列与约束生成算法对模型进行求解。通过IEEE6节点系统和改进的IEEE118节点系统算例，从正负旋转备用率、弃风率、失负荷率、运行成本等方面验证所提方法的有效性。
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构网型双馈风机稳定性分析与改进控制策略
郭思远，陈磊，闵勇，徐飞
DOI：10.16081/j.epae.202505015
摘要：现阶段双馈风机多采用虚拟同步机(VSG)控制，但在调频过程中，采用VSG控制的双馈风机可能出现低频振荡问题。针对该问题，利用阻尼转矩法发现双馈风机原有电压内环控制与功率外环控制产生负阻尼转矩，并且在电压内环控制参数变化时，负阻尼转矩与采用特征值法得到的阻尼比变化趋势一致。受调频稳态支撑功率限制，虚拟阻尼系数无法自适应变化，因此提出一种提高暂态稳定性的改进控制策略。采用该控制策略后，虚拟阻尼系数可在暂态时提高，稳态时回归初值，并且可取代虚拟惯量系数实现暂态功率支撑。在RT-LAB实时仿真平台中验证了该控制策略的有效性。
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交直流混合微电网双向接口变换器自适应控制策略
马文忠，朱英杰，王玉生，张文艳，李恒硕，朱亚恒
DOI：10.16081/j.epae.202505016
摘要：针对交直流混合微电网双向接口变换器(BIC)在传统惯性控制策略下面临的功率动态响应迟滞问题，提出一种基于广义直流电动势(G-DCEMF)的自适应控制策略。该策略将G-DCEMF分为双向下垂控制和惯性控制两部分，在双向下垂控制部分引入基于模糊控制的自适应功率分配系数，根据子网功率不平衡度自适应调节功率分配系数大小，使BIC优先补偿功率偏差较大的子网，减小暂态下子网功率不平衡度；在惯性控制部分提出自适应惯性控制策略，通过测量直流电压与交流频率判断功率扰动后子网运行工况，动态调整BIC惯性，以改善BIC有功功率动态响应。在MATLAB/Simulink中搭建交直流混合微电网分析模型，验证了所提控制策略可以在不同工况下改善有功功率动态响应，避免子网有功功率越限。
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基于深度神经网络Lyapunov函数的直流微电网大信号稳定性分析
刘宿城，李龙，栾李，洪涛，刘晓东
DOI：10.16081/j.epae.202412020
摘要：现有基于Lyapunov函数的分析方法计算过程复杂、分析保守性较强、通用性不高，难以准确刻画直流微电网大信号稳定性分析过程中系统的吸引域。为此，提出了一种深度神经网络和Lyapunov函数相结合的分析方法。考虑直流微电网主电路及控制参数，建立等效电路降阶模型的状态空间方程和代表Lyapunov函数主体结构的深度神经网络模型；根据Lyapunov函数分析方法的稳定性条件构造指引网络优化方向的损失函数并选取合适的激活函数。估算了电路参数对吸引域的影响并以此分析直流微电网的大信号稳定性，将所提方法与现有分析方法(Takagi-Sugeno建模法和平方和规划法)进行对比分析。通过时域仿真和硬件在环实验验证了所提方法的有效性和优越性。
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基于控制动态解耦的直流微电网虚拟惯性可行域
胡平，韩璟琳，侯若松，李洪涛，冯涛，赵学深
DOI：10.16081/j.epae.202508006
摘要：针对直流微电网中电压控制器与低通滤波器控制动态耦合引发的非惯性响应问题，提出了基于控制动态解耦的虚拟惯性可行域构建方法。在直流微电网的传递函数模型基础上，提出了直流电压虚拟惯性响应判据，从控制动态解耦角度揭示了虚拟惯性的响应机理。基于该判据，提出了基于控制动态解耦的虚拟惯性可行域的概念及其求解方法，该方法分别以直流电压控制带宽、低通滤波控制带宽和虚拟惯性系数为参数空间构建虚拟惯性可行域。虚拟惯性可行域不仅能够有效保证直流微电网的虚拟惯性特征，还能够直观表征低通滤波控制带宽不同时系统虚拟惯性的强弱。在RT-Box硬件在环实验平台上搭建直流微电网的开关模型，多组实验结果验证了虚拟惯性可行域的有效性。
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考虑碳减排的配电网电-氢混合储能系统优化配置
赵晶晶，樊濠诚，王涵，宋扬洋，周鑫怡
DOI：10.16081/j.epae.202503015
摘要：在大规模分布式电源(DG)接入的低碳型配电网建设背景下，为了实现DG、负荷、储能等与电网间的协调运行，提升配电网的碳减排能力，提出一种考虑动态碳排放因子的电-氢混合储能系统(EHH-ESS)充放电协调运行策略，建立以系统全生命周期成本最小、配电网碳排放量最少、电压波动最小为目标的EHH-ESS优化配置模型；采用改进的第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)对多目标模型进行求解。以改进的IEEE33节点系统为算例验证所提方法的有效性。结果表明，所提EHH-ESS充放电协调运行策略和优化配置模型可显著促进配电网碳减排，同时降低系统电压波动。
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计及绿氢化工虚拟能量池特性的电力系统调度方法
何华锦，任洲洋，高宇歌
DOI：10.16081/j.epae.202508014
摘要：现有绿氢化工研究鲜有计及绿氢化工生产的特点，忽视了氢下游化工生产的负载调控能力，无法准确模拟电力-绿氢-化工耦合下的能量平衡问题。针对上述问题，在研究绿氢化工系统灵活调节特性的基础上，提出了绿氢化工虚拟能量池的运行模型及计及绿氢化工虚拟能量池特性的电力系统调度策略。提出绿氢化工虚拟能量池的基本概念；根据绿氢化工系统的运行特性，构建氢能制取、储运和化工合成多工段灵活运行模型；根据电力-绿氢-化工耦合运行特性，分析计及绿氢化工虚拟能量池特性的电力系统调度策略；通过仿真分析验证所提方法的有效性和合理性。
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离网光储氢微网储能配置优化的混合构网型控制策略
席嫣娜，鞠力，丁瑜，秦冰，李瑛，王恩德，陈捷
DOI：10.16081/j.epae.202503019
摘要：离网制氢-天然气管道掺氢、输氢的运行模式，能够实现新能源发电非电网消纳的高效利用，但电解制氢负荷的调节能力较弱，需要合理配置储能。传统构网型储能单元控制仅通过频率和有功功率的耦合调整功率输出，并未考虑储能单元的荷电状态，易引起储能单元过充、过放，进而造成弃光或制氢过度减载。利用微网孤岛运行储能变流器的混合构网型控制方法，综合考虑储能荷电状态、母线频率、有功功率输出等因素，设计其权重因数，使母线频率同时映射光伏单元的输出功率与荷电状态，有序调整制氢负荷，实现储能单元的高效利用，从而大幅减小储能容量配置，同时有效减少弃光和制氢负荷减载，提升制氢产量。通过MATLAB/Simulink建立仿真模型，对多时间尺度工况进行仿真，验证理论分析和所提控制策略的有效性。
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核电富余电力制氢经济性评估
徐波，张玉敏，李丰，宋雪莹，吉兴全，李竞锐
DOI：10.16081/j.epae.202504020
摘要：在我国部分地区，核电机组参与电网调峰降功率运行会带来一定规模的富余电力，探索富余电力制氢有利于提高核电的经济性和安全性。针对现有核电调峰出力约束未计及不同调峰深度之间的升降过程以及机组燃料更换和检修的影响，通过引入新的变量和约束，刻画核电机组的调峰运行方式。在此基础上，提出基于电力系统多场景生产模拟的核电富余电力评估方法，制定核电机组与电解槽的协调运行策略。建立以电制氢净收益最大为目标的核电制氢容量优化配置模型，考虑电制氢约束、核电制氢运行约束等约束条件。以我国某地区电网为算例进行仿真测试，分析核电机组的运行特性，量化评估核电富余电力制氢的经济性及电制氢投资成本、售氢价格、核电上网利用小时数等因素的影响。
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基于拓展递推最小二乘辨识和输出反馈附加阻尼控制器的DFIG并网系统低频振荡抑制
李生虎，汪壮，齐楠
DOI：10.16081/j.epae.202507004
摘要：针对基于双馈感应发电机(DFIG)并网系统详细模型设计线性二次型最优控制以抑制低频振荡存在的高阶Riccati方程难以求解和状态反馈不易实现的问题，提出一种基于拓展递推最小二乘和观测器的系统降阶模型辨识及输出反馈附加阻尼控制器(OFSDC)的设计方法。设计低频能量集中的激励信号以获取所需辨识数据；在利用二分阈值判断改进奇异值分解定阶的基础上，构建递推最小二乘辅助模型，并引入动态遗忘因子以拓展最小二乘算法，提出基于拓展递推最小二乘的DFIG并网系统在低频段传递函数模型的辨识方法；利用观测器将线性二次型状态反馈转换为输出反馈，提出OFSDC的设计方法。仿真结果验证了所提辨识算法的有效性以及OFSDC对低频振荡的抑制效果。
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VSC接入弱网低频小扰动稳定性等效电路化直流侧降阶建模分析
李鹏飞，李霞林，孔祥玉，郑美玲，刘建存
DOI：10.16081/j.epae.202507030
摘要：为揭示电压源型换流器(VSC)接入弱网系统直流电压控制时间尺度的低频小扰动稳定机理，从等效电路视角提出了直流侧降阶建模分析方法。在计及外环控制、锁相环等因素影响下，建立接入弱网直流电压控制单元的多分支等效电路模型，清晰阐明多控制环路及其交互蕴含的物理意义。基于相应等效RL电路分支，直观揭示多控制环路及其交互动态对系统稳定性的影响路径，并通过相应通路的等效电阻、等效电感等等效物理电路参数量化评估多控制环节及其交互作用、电网强度等对系统稳定性的影响程度。进而得到全系统直流侧等效RLC电路模型，清晰直观地揭示了由直流电压控制单元以及恒功率控制单元经直流网络交互等效形成的等效LC电路是引起系统低频小扰动稳定问题的根源。在电网强度、控制参数变化等不同场景下进行了仿真建模和分析，验证了所提方法的有效性。
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送端交流系统故障与混合级联耦合作用下的暂态电压特性及协同控制策略
徐贺康，尹纯亚，刘江山，秦艳辉
DOI：10.16081/j.epae.202505020
摘要：送端混合级联直流系统是解决大规模新能源外送安全性与经济性矛盾的有效方式，但送端交流系统故障下的暂态电压特性尚不清晰。通过分析电网换相型换流器(LCC)以及模块化多电平换流器(MMC)的无功功率耦合特性，阐明了送端交流系统与混合级联直流系统交互作用下，送端换流母线暂态电压与换流器消耗的无功功率呈负相关。考虑MMC的无功支撑作用及LCC的无功调节能力，建立了考虑无功功率影响的暂态电压表达式，提出了多换流器协同控制策略，有效减少了暂态期间换流器无功盈余，增强送端交流系统暂态电压支撑能力。通过PSCAD/EMTDC仿真模型验证了理论分析的正确性与所提控制策略的有效性。研究结果表明，所提控制策略能够显著提高送端交流系统故障下的暂态电压，提升系统稳定性与可靠性。
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含电流前馈的构网型换流器的通用矢量电压控制及其稳定分析
管敏渊，华文
DOI：10.16081/j.epae.202505014
摘要：基于含有交流电容的传统电压外环控制，推导了无交流电容的高压构网型换流器的电压外环控制，包括电压比例积分负反馈和电流前馈，经简化后可得现有的2种无交流电容的电压外环控制。通过稳态分析揭示了3种无交流电容的电压外环控制的作用机理，指出了电压外环控制中的电流前馈环节可显著减少调节时间。开展了高压构网型换流器系统的大信号动态建模及稳定分析，发现了该系统可在2种基于电流前馈的电压外环控制作用下保持稳定。通过时域仿真验证了3种电压外环控制的技术特性。引入电流前馈后，通用矢量电压控制具有较短的调节时间，并能在负荷大范围变化时保持稳定。
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电压电流双环控制对匹配控制构网型变流器阻抗特性的影响机理
孙大卫，于思奇，王潇，王秋文，高本锋
DOI：10.16081/j.epae.202505011
摘要：基于直流电压同步的匹配控制型变流器(MCC)因其惯量响应和主动支撑电网的能力而受到广泛关注，现有研究尚未明确电压电流双环控制对MCC小信号稳定性及阻抗特性的影响。采用谐波线性化方法建立MCC的序阻抗模型，依据小信号传递关系将MCC阻抗进行多支路分解。基于支路阻抗及阻抗稳定性判据分析双环控制对MCC阻抗特性和小信号稳定性的影响机理。在双环控制中加入虚拟阻抗实现MCC的阻抗特性优化。结果表明：双环控制在MCC阻抗模型中表现为容性阻抗，使MCC阻抗相位裕度减小，增加MCC在强电网中运行的振荡风险；加入虚拟阻抗能够削弱双环控制的容性特性，进而有效抑制系统振荡。
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