2025年, 第45卷, 第1期　刊出日期：2025-02-28

  

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  基于人工智能的移动储能规划与调度综述 #br#

  杨博, 罗志彪, 胡袁炜骥

  东北电力大学学报. 2025, 45(1): 1-11. https://doi.org/10.19718/i.issn.1005-2992.2025-01-0001-11

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  随着移动储能（Mobile Energy Storage System,MESS）技术的快速发展，其在电力系统动态响应、可再生能源消纳与应急供电中的重要性日益凸显，但多目标资源分配、交通-电网耦合约束下的路径优化等规划与调度问题亟待解决。传统方法因计算复杂性和动态适应性不足难以应对，而人工智能（Artificial Intelligence,AI）通过强化学习（Reinforcement Learning,RL）、图神经网络（Graph Neural Network,GNN）等数据驱动技术和智能算法，实现了动态调度、协同优化与安全-经济性权衡的突破。文中分析AI在MESS规划调度中的应用，归纳深度强化学习（Deep Reinforcement Learning,DRL）在不确定性决策、群体智能算法（Swarm Intelligence,SI）在分布式协同中的优势，并揭示电池荷电状态（State of Charge,SOC）建模与跨域协同调度的研究不足，进一步提出AI赋能的MESS规划与调度创新框架，为提升电力系统韧性、经济性与低碳化提供理论支撑与实践路径。
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  频率响应服务市场储能系统运营与规划：英国视角

  范馥麟, 王紫怡, 鲁昕明, 王可, 王宇, 姜金海, 孙传禹, 薛瑞, 宋凯

  东北电力大学学报. 2025, 45(1): 12-21. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-01-0012-10

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  具备双向快速调节能力的电化学储能系统能够向电网提供动态频率响应服务，缓解波动性可再生能源出力引起的电网功率不平衡问题。为保障电化学储能系统参与频率响应服务的经济有效性，需合理规划系统容量配置并优化系统运营策略。从英国动态稳定频率响应服务市场视角出发，提出基于运行基线动态调整的电化学储能系统近实时能量管理方法，保证电化学储能系统服从市场能量状态管理规则，并维持充足的能量存储和存储空间，以对低频和高频事件完全响应。模拟电化学储能系统全生命周期技术经济运行，提出以等效年金最大化为目标的电化学储能系统容量配置和运营策略参数优化方法。仿真结果表明，优化后的电化学储能系统能够对全部频率事件进行完全响应，并在绝大部分时间内遵循市场能量状态管理规则。深度阐述了英国储能友好型频率响应服务市场构建的电化学储能等能量有限单元保障机制，对我国频率响应服务市场建设及储能系统运营方式具有借鉴意义和实践价值。
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  构网型虚拟同步机中暂态阻尼的作用、实现与研究前景分析

  石荣亮, 黎俊铭, 董政, 李军徽, 张兴

  东北电力大学学报. 2025, 45(1): 22-34. https://doi.org/10.19718/i.issn.1005-2992.2025-01-0022-13

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  构网型虚拟同步机（Grid-Forming Virtual Synchronous Generator,GFVSG）通过引入同步发电机转子运动方程的方式，具有一定的虚拟惯量与虚拟阻尼支撑能力，但不可避免地在GFVSG并网/并联系统中引入有功动态振荡等问题。作为有效解决GFVSG并网/并联系统有功动态振荡问题的重要改进手段之一，暂态阻尼方法目前受到广泛关注，并取得较为丰富的理论研究与实践应用成果。文中围绕暂态阻尼方法在GFVSG控制中的工作原理及主要作用进行分析，对暂态阻尼的典型实现方法与研究现状进行梳理归纳，并对暂态阻尼方法的研究前景、未来可能面临以及需要攻克的关键技术问题进行分析、总结与探讨。
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  基于数据包络分析的碳排放权分配方案下不确定电力电量平衡研究

  陈乙瑞, 黎静华, 周爽, 黎博, 李军徽

  东北电力大学学报. 2025, 45(1): 35-44. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-01-0035-11

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  作为实现中国双碳目标的有效机制，碳排放权分配成为电力电量平衡问题亟需考虑的因素之一。针对现有电力行业的碳排放权分配方法无法实现碳排放权资源有效配置问题，提出基于数据包络分析的碳排放权分配方案下不确定性电力电量平衡模型。首先，对碳排放权分配政策进行分析，并提出基于数据包络分析的碳排放权分配方法；其次，计及高比例可再生能源并网的不确定性，构建考虑碳排放权分配的不确定性电力电量平衡模型，利用基于多段区间不确定集的鲁棒优化方法，将含可再生能源的不确定性电力电量平衡模型转化为可直接求解的确定性模型；最后，通过HRP-38系统仿真计算结果分析表明：基于数据包络分析的碳排放权分配方法能够降低系统的碳排放成本，实现碳排放权资源的有效配置，可为电力电量平衡分析中制定碳排放权的分配方案提供技术支撑。
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  基于风电场储能精准控制的风电柔直并网直流故障穿越

  郭宇航, 孙银锋, 梁栋

  东北电力大学学报. 2025, 45(1): 45-53. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-01-0045-09

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  由于风机内部配置储能单元具有运行的灵活性和可控性等优点，因此在故障穿越方面得到广泛应用，但是在分析时未考虑储能单元的差异性可能造成系统在故障期间功率不平衡，危害系统安全稳定运行。针对以上问题，提出基于风电场储能精准控制的永久性直流故障穿越协调控制策略。首先，对风电经双极柔直并网系统的拓扑结构、储能控制策略及储能容量的配置进行说明：然后，考虑到双极柔直系统在单极退出时另外一极仍具备正常运行的能力，根据不平衡功率的大小将故障分为自消纳情形与非自消纳情形。自消纳情形下的不平衡功率均由非故障极传输。非自消纳情形下按照储能单元的荷电状态的不同，将不平衡功率精准分配给各个风机内部储能单元。在保证系统功率平衡的同时，缩小各储能单元的剩余容量的差异，考虑储能单元容量的限制采用分步切机的方法保证被切风机内部储能单元退出运行时系统功率仍然保持平衡；最后，在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建模型验证了文中所提故障穿越方案的有效性。
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  基于改进储能及碳捕集模型的综合能源系统优化运行

  初壮, 周池, 孙绍文

  东北电力大学学报. 2025, 45(1): 54-63. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-01-0054-10

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  在双碳背景下，碳捕集与封存（Carbon Capture and Storage,CCS）和电转气（Power--to-Gas,P2G）等技术成为实现综合能源系统（Integrated Energy System,IES）低碳经济运行的重要手段。为兼顾IES低碳化和经济效益，文中建立了一种含CCS-P2G的低碳ES优化调度模型。在技术层面，ES结合含溶液存储器的碳捕集电厂和两阶段电转气装置，并解析出二氧化碳质量和溶液体积与CCS运行能耗和总出力的线性关系，进一步简化CCS模型。同时，改进了常规的储氢罐模型，降低了计算所需的负担。在市场机制层面，引入碳交易机制和风电交易机制。基于以上两个层面的分析提出了以IES运行总成本最小为目标函数的优化调度策略。通过对算例设置不同场景，进行对比分析，验证了调度方案的有效性。
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  基于同步发电机三阶模型的光储构网型主动支撑控制策略

  宁峰, 刘闯, 陈俊睿

  东北电力大学学报. 2025, 45(1): 64-72. https://doi.org/10.19718/i.issn.1005-2992.2025-01-0064-09

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  在“双碳”背景下，我国各行各业蓬勃发展，对能源的依赖性也日渐增强，新型清洁能源以清洁无污染的优势正在逐渐替代化石能源。但由于新能源光伏发电具有功率波动性与间歇性，且一般情况下工作在最大功率状态，无法提供或吸收额外的能量进行电网频率事件的响应。同时大量的新能源以及电力电子设备并入电网导致系统的抗扰能力急剧下降。因此，为解决上述问题，文中利用储能设备来平抑光伏发电的功率波动问题，提高太阳能发电的利用率，并改进逆变器的传统二阶同步机控制，引入一阶暂态电压控制，模拟同步机三阶模型，提出了一种光伏储能联合的主动支撑控制策略，显著增强电网的电压频率能力，并通过仿真验证了光储主动支撑的优越性。
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  考虑等效寿命损耗及多维度效益的电网侧储能系统容量优化配置

  许宗鑫, 崔杨, 岳飞, 李佳宇

  东北电力大学学报. 2025, 45(1): 73-82. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-01-0073-10

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  电网侧配置储能电站可有效增加系统调峰能力及风光消纳量。但其投资成本高，如何合理配置储能容量是提高电网运行效益、扩大应用场景的重要基础。文中从电网侧角度，提出一种考虑等效寿命损耗和多维度效益的储能容量优化配置方法。首先，分析储能电池寿命参数，建立储能等效寿命损耗模型，增加模型现实场景适配性；其次，定量计算系统运行成本和储能投资运维的等年值成本函数，同时计及电网侧储能峰谷电价价差收益、辅助调峰收益及延缓设备改造收益；最后，将等效寿命损耗与储能运行策略之间的制约关系嵌入模型，求解储能侧最优配置容量以及储能电池的最优充放运行策略。算例验证表明本文应用场景下，模型能够有效提高储能电站经济性。
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  基于风机转子转速以及荷电状态的变系数风储联合系统参与一次调频控制策略

  李卫国, 梁智豪

  东北电力大学学报. 2025, 45(1): 83-94. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-01-0083-12

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  随着风电渗透率的提高，双馈风电机组对电网频率的响应能力逐渐变弱，对于系统的频率稳定产生巨大影响。双馈风机单独调频能力不足以满足系统频率偏差要求，并且会产生弃风率高、能源利用率低的问题，为此将储能设备装设在双馈风机的并网侧，组成风储联合系统共同参与系统一次调频。文中通过利用风机的转子动能以及储能设备出力共同承担一次调频功率需求，提出基于风机转子转速以及荷电状态（State of Charge,SOC）的变系数风储联合系统参与一次调频控制策略，双馈风机通过释放或吸收自身转子动能响应虚拟惯性环节，其通过自身转子转速来动态调整虚拟惯性系数，储能设备根据自身的荷电状态来动态调整虚拟下垂系数来参与频率响应的下垂环节。通过搭建仿真模型来比较阶跃负荷扰动以及连续负荷扰动情况下，变系数方法、定系数方法以及风电单独调频三种手段的调频效果，验证文中控制策略可以有效减小系统频率偏差，同时双馈风机能充分利用自身所蕴含的转子动能，储能设备也能平滑出力，缓解其过充过放的问题，延长使用寿命。
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  基于核主成分分析的Attention-LSTM风电功率超短期预测

  黄亚峰, 郝建锋, 孙博延, 黄久鸿, 董硕, 孙嘉庆

  东北电力大学学报. 2025, 45(1): 95-103. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-01-0095-09

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  针对含气象信息的多维风电功率预测数据集并不能获得更高的预测精度问题，文中提出一种基于核主成分分析结合注意力（Attention）机制的长短期记忆神经网络（Long Short--Term Memory,LSTM）的风电功率超短期预测方法。该方法将风电场数据集所有特征进行核主成分分析降维，并引入Attention机制，采用LSTM将更多的注意力分配给对预测时刻功率影响较大的特征元素，以达到更加准确的预测结果。文中采用真实的风电场历史数据进行预测，实验结果表明：所提出的预测模型能够有效实现风电功率的超短期预测，相比传统的反向传播神经网络（Back Propagation Neural Network,BPNN）和LSTM网络具有更高的预测精度。
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  基于叶片雷击上行先导起始机制的多风机引雷能力评估方法

  雷宇航, 燕长乐, 盛之遥

  东北电力大学学报. 2025, 45(1): 104-112. https://doi.org/10.19718/i.issn.1005-2992.2025-01-0104-09

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  依据叶片雷击上行先导起始机制，定义临界起始高度，围绕求取临界起始高度、临界起始高度占比，提出依托临界起始高度的多风机引雷能力评估方法。建立雷击风机物理仿真模型，应用多风机引雷能力评估方法，对不同风机数量、风机尺寸、雷云高度下的多风机引雷能力进行评估。研究表明，相关评估方法的提出，为探索多风机引雷能力提供重要支撑；不同风机数量、风机尺寸下，相较于单风机引雷能力，多风机引雷能力均呈现减弱趋势；当雷云高度降至一定数值时，多风机引雷能力将强于雷云高度较高时的单风机引雷能力。此外，多风机场景下，风机数量减少或风机尺寸增加，均将导致多风机引雷能力增强；同时，雷云高度越低，多风机引雷能力增强的幅度越大。相关结论将为不同条件下的多风机引雷能力评估工作提供理论支持与必要参考。
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  火电厂供能管道输配系统泄漏检测技术研究

  穴帅, 陈乐, 辛胜伟, 王杰, 常松, 李荣正, 李景兰, 杨迪, 于昕淇

  东北电力大学学报. 2025, 45(1): 113-120. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2025-01-0113-08

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  火力发电厂管道输配系统是液体或气体运输的关键基础设施，系统管道安全性至关重要。文中结合国内外研究现状，综述了检测供能管道泄漏的硬件和软件方法。管道泄漏检测的硬件方法依靠传感器测量，其适用于小流量泄漏检测，但成本较高且难以实现连续监测。管道泄漏检测的软件方法借助计算机进行分析，其成本较低，能快速检测泄漏，但需要大量历史数据和传感器实时数据。文中亦对各种管道泄漏检测方法的技术限制进行总结分析，并针对未来研究方向做出展望。为提高泄漏检测的效率和准确性，需结合多种技术方法，推动泄漏检测技术向集成化、智能化、自动化方向发展，提高实时数据的传输稳定性和计算精确性。