2025年, 45卷, 6期　刊出日期：2025-12-31

  

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  基于动态时间窗与电池协同管理的电动汽车换电站电池优化策略

  严干贵, 黄开奇, 吕帅帅, 王玉鹏, 兰海涛, 孔凡强, 赵磊

  东北电力大学学报. 2025, 45(6): 1-8. https://doi.org/10.19718/i.issn.1005-2992.2025-06-0001-08

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  电动汽车换电站“即来即充”模式容易加剧电网负荷峰谷差、电池储能资源利用率失衡，制约着换电站运行经济性与电网安全性。文中构建以充购电成本最小化为目标、兼顾电池状态协同与资源均衡约束的混合整数线性规划模型及基于动态时间窗与电池协同管理的电池充电优化策略，通过动态时间窗机制实现充电任务的时空平移，结合电池状态协同管理，在满足用户换电需求同时，优化整体充电负荷分布，降低购电成本并增强电网安全性。相较于即来即充模式的快速响应，本策略更注重系统级资源均衡，为规模化换电站参与电力需求响应提供可行方案。以某地区实际换电站为验证对象，评估不同时间窗口长度下地区负荷调节效果与综合效益。结果表明，该策略显著提升负荷均衡性，降低充购电成本。此外，通过敏感性分析，揭示关键参数对系统性能的影响规律，为规模化换电站参与电力需求响应提供实用的优化方法和决策支持，对促进电动汽车产业与电网协同发展具有重要意义。
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  基于地理信息与多级出行链的电动汽车充电负荷模拟

  于娜, 姜业宇, 黄大为

  东北电力大学学报. 2025, 45(6): 9-17. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-06-0009-09

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  针对电动汽车充电负荷在时间和空间分布上的模拟难题，文中提出一种基于地理信息与多级出行链的电动汽车充电负荷模拟方法。通过建立区域路网模型并划分功能区块，将车辆移动轨迹与道路信息相结合，构建“出行起点-多目的地驻留-返程路径”的完整出行链模型。利用路径规划算法模拟用户日常出行模式，构建充电需求时空模拟模型。结果表明，该方法能有效模拟不同区域类型和城市功能区的充电负荷变化趋势，准确识别居民区、工作区等场景的用电特征，与传统单次出行链模型相比，文中构建的多出行链模型能更精准地模拟电动汽车充电负荷的时空分布特征。
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  计及资源-线路双重灵活性裕量的储一输联合规划方法

  时圣尧, 樊泽焜, 杨修宇, 姜明磊, 张志鹏, 邢文洋

  东北电力大学学报. 2025, 45(6): 18-26. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-06-0018-09

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  “双碳”战略目标推动下，可再生能源在电网中的渗透比例持续提升，电力系统的调节能力面临前所未有的压力。现有电力系统灵活性评估与规划方法大多侧重供需平衡，对线路传输能力在灵活性保障中的作用关注不足。针对这一问题，文中提出一种计及资源与线路双重灵活性裕量的储-输联合规划方法。首先，从系统运行机理出发，分析输电网络能力对灵活性需求满足程度的影响，并将节点层面的灵活性需求分配映射至线路，构建资源灵活性裕量与线路灵活性裕量两类量化指标，实现多维度灵活性评估；其次，建立计及资源-线路双重灵活性裕量的储-输联合规划模型，将储能配置与输电扩建作为协同决策变量，以兼顾系统灵活性提升与经济性优化；最后，以改进的IEEE RTS-24节点系统为算例进行仿真验证，结果表明该方法能够兼顾系统总成本的同时提升灵活性裕度水平，有效缓解可再生能源波动带来的运行压力，并提高新能源的消纳能力。
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  考虑多源信息交互的电动汽车预约充电引导策略

  王义军, 张希栋, 孙健淳, 秦烨嵘

  东北电力大学学报. 2025, 45(6): 27-38. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-06-0027-12

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  电动汽车作为环境友好型交通工具，在获得规模化发展的同时，大量充电负荷的接入对交通路网和配电网造成巨大的冲击。由于充电基础设施不足以及车主的无序充电，在充电高峰期车主可能还会面临长时间的排队等待问题。因此，文中提出一种考虑多源信息交互的电动汽车预约充电引导策略。首先，对用户出行特性、动态交通路网、充电站和配电网进行模型搭建；其次，提出考虑跨时段路阻更新的全局最优路径规划算法；然后，以区域内充电站最大可接受负荷为基础，根据各充电站的实时负载率，建立动态服务费分级调整模型；最后，结合车主充电出行需求和充电站可用充电资源，建立以充电费用、出行总时间、剩余电量慢充成本最低为目标的预约充电引导策略，为车主规划最优充电出行方案。仿真结果表明：所提预约充电引导策略能有效提高车主充电满意度，降低充电站间负荷方差，平抑配电网负荷波动，维持配电网安全稳定运行。
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  考虑有偿调峰机制的电动汽车充放电策略研究

  张良, 龙彦良, 张超锐, 王殿彬, 尹淑淙, 张家郡, 杨晶莹

  东北电力大学学报. 2025, 45(6): 39-50. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-06-0039-12

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  针对目前新能源出力与基础负荷不匹配的问题，提出多层级精细化动态调峰补偿机制。在聚合商和电网交易中心之间，根据调峰缺额制定调峰补偿价格的额外动态激励机制，引导聚合商整合可调度资源为电网提供调峰辅助服务；在聚合商与电动汽车用户之间，提出响应补偿分摊策略，从可调度容量和接入时段负荷转移需求两个维度定义分摊系数概念对用户群体开展调度潜力挖掘。充放电调度方案层面，采用调整后的灰狼优化算法以电动汽车聚合商最大收益和系统负荷波动最小化为目标对控制模型展开协同优化求解，结合用户调度响应模型证明所提策略能够根据电网需求针对性挖掘电动汽车（Electric Vehicle, EV）调度潜力，更加灵活地管理车辆充放电，降低EV用户充电成本，提高聚合商收益，减少净负荷波动，提高新能源消纳率。
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  基于FMD-LSTM-Bootstrap的电动汽车充电负荷区间预测

  韩宇昊, 刘鸿鹏

  东北电力大学学报. 2025, 45(6): 51-59. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-06-0051-09

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  随着电动汽车保有量的增加，庞大的充电需求给电网带来了影响，同时为电网调度带来了困难。因此，如何预测电动汽车的充电负荷逐渐成为研究热点。针对电动汽车充电负荷的随机性，以及确定性预测存在精度的问题，提出一种基于FMD-LSTM-Bootstrap的区间预测方法。基于采集得到的真实电动汽车历史充电负荷数据，通过对历史数据集进行预处理消除因设备因素产生的错误数据；将处理后的数据按照一定比例划分为训练集和测试集，通过训练集的调校之后，利用测试集验证MD-LSTM-Bootstrap的预测效果，并结合平均带宽和区间覆盖率验证预测区间的性能；通过仿真验证所提算法的优越性。
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  强沙尘暴影响下高比例新能源电网韧性提升策略

  李雪, 闫佳博

  东北电力大学学报. 2025, 45(6): 60-72. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-06-0060-13

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  针对强沙尘暴造成高比例新能源电网大规模故障，以及新能源机组出力大幅下降后如何快速恢复问题，文中提出一种面向输电网韧性提升的线路故障抢修与新能源机组清洁的协同优化方法。首先，构建含光热电站与储能系统的高比例新能源电网模型，可有效表征负荷变化后光热电站与储能输出功率动态变化；然后，量化表征强沙尘暴天气对新能源出力及输电线路故障的影响程度，进一步考虑系统网架强度及源荷不平衡等因素，提出以系统负荷恢复量最大为目标函数的灾后输电线路维修与机组清洁顺序模型；最后，通过改进的IEEE30节点系统对所提方法的有效性进行验证，发现所提韧性提升策略能够加快系统恢复速度、减小系统负荷损失，实现高比例新能源电网韧性提升。
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  计及换流器临界关断角特性的换相失败抑制策略

  辛业春, 伊斌祥, 王拓

  东北电力大学学报. 2025, 45(6): 73-81. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-06-0073-09

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  高压直流输电系统不同运行工况下临界关断角特性存在差异，关断角偏小容易引起换相失败，关断角偏大不利于系统经济性和安全性。为了减小临界关断角动态特性对于换相失败的影响，首先，分析正向电流、电流过零点变化率、结温对临界关断角的影响，建立表征晶闸管恢复阻断能力的临界关断角近似计算模型；然后，在临界关断角近似计算模型的基础上，通过分析控制系统中换流器临界关断角对换相失败的作用阶段，提出一种电流偏差角动态补偿的换相失败抑制策略；最后，基于CICRE高压直流测试模型中开展不同运行工况下的仿真实验，结果表明该策略提高不同运行工况下的换相失败抑制效果，有效避免后续换相失败的发生。
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  基于哈尔小波的高比例可再生能源电力系统日调节能力需求多时间尺度评估

  李龙辉, 安军, 张荣熙, 赵聚乐

  东北电力大学学报. 2025, 45(6): 82-90. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-06-0082-09

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  高比例可再生能源（High Proportion Renewable Energy, HPRE）电力系统中，火电机组被大量替代，系统日调节能力供需矛盾日益凸显，按需配置多时间尺度的调节资源可有效缓解上述矛盾。然而，大规模风电、光伏接入带来的强不确定性和波动性使得系统日调节能力需求难以评估。为此，文中面向HPRE电力系统提出一种日调节能力需求多时间尺度评估方法。首先，基于“可调”匹配“不可调”的日内电力电量平衡视角，通过高斯混合模型（Gaussian Mixture Model, GMM）和K-means聚类，提出刻画日不可调节功率不确定性的场景集生成方法；其次，针对日不可调节功率的小时级波动特性，建立“逐级细化”的日调节能力需求多时间尺度评估体系；然后，以调节功率和调节电量为指标量化需求强度，构建基于哈尔小波系数的日调节能力需求多时间尺度解耦评估模型；最后，算例结果表明，文中方法可为多时间尺度调节资源的规划配置提供一定参考。
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  基于db6小波变换的风-光基地联合发电功率时频特性研究

  岳飞, 仲悟之, 许宗鑫, 崔杨, 李佳宇

  东北电力大学学报. 2025, 45(6): 91-101. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-06-0091-11

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  风、光资源丰富地区通常多种新能源（风、光）联合发电，深入研究风-光联合出力波动特性对电网安全运行具有重要意义。文中基于山西北部地区大型风光基地实测数据，利用db6离散小波变换开展风光联合发电功率的时频特性实证分析。首先，利用小波变换对不同发电集群的输出功率进行分解，同时计算各频段波动率、极值差和波动置信区间指标；然后，利用综合权重系数法分析各频段的综合波动特性指标对电网的影响；最后，基于山西北部地区不同风光场站出力时频特性分析结果，对比风光联合发电集群与单一风电/光伏集群的各频段综合波动特性指标，得到风光联合发电集群的最优容量配比。算例结果表明，相比于单一风电/光伏发电集群，风光联合发电集群的整体波动性更小，更有利于电网安全运行，且风光装机容量存在最优配比。
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  零碳目标下考虑自弹性系数与调峰波动激励的多能交互多微网综合能源优化

  金国彬, 张海洋, 杨阳, 党若峰

  东北电力大学学报. 2025, 45(6): 102-111. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-06-0102-10

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  针对含电、氢能交互多微网综合能源系统中需求侧负荷波动大、碳排放基数高与多主体利益冲突的问题，提出零碳目标下考虑自弹性系数与调峰波动激励的多能交互多微网综合能源系统优化。首先，分析各交互主体的效益目标与决策变量，构建以多微网的能源系统运营商为领导者的上层合作博弈框架，下层以用户聚合商与共享储能运营商为跟随者的主多从博弈模型；其次，考虑需求侧负荷的离散系数、与区域配电网的皮尔逊相关系数以及负荷自弹性系数，构建激励型与价格型综合需求响应模型；最后采用遗传算法完成求解，进行仿真分析。四种方案算例对比表明所提策略在零碳排放的约束下，不仅兼顾多主体效益，而且通过系统离散系数与皮尔逊相关系数的降低验证需求侧负荷波动大与电网削峰填谷的能力得到改善。
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  基于边界能量的电力系统暂态稳定切机调控策略

  王湘东, 刘铖, 张艳军, 张宇驰, 李文彪

  东北电力大学学报. 2025, 45(6): 112-120. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-06-0112-09

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  随着高比例新能源的接入，系统惯量降低，响应速度加快，导致系统稳定性边界判断不准确，切机调控效果不佳等问题，传统的切机调控策略已经无法满足目前电力系统的要求。因此，为保证电力系统在最优切机调控后能够快速恢复到稳定运行状态，提出一种基于边界能量的电力系统暂态稳定切机调控策略。首先，定义单机能量函数确定系统的边界能量，通过对系统边界能量的计算和分析，并依据单机稳定度指标判断系统是否处于稳定运行状态；其次，根据发电机灵敏度指标，建立单机稳定度指标与机组有功功率的关系，通过计算灵敏度指标，筛选需要优先调节的发电机组，利用优化模型计算得到系统恢复稳定所需的最小切机量，并根据判断结果采取相应的切机操作；最后，在实际电网中验证该方法可以有效调控机组切机量，使系统恢复稳定运行的目的。