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2026 年 第 47 卷 第 2 期
- 摘要：随着新能源接入比例上升和电力电子设备普及，电网的转动惯量下降，频率难以稳定，调节资源不够等问题涌现。面对高频大幅功率波动时响应无法及时跟随，影响设备寿命，现有的系统已经无法应付新型电网的灵活调节需求。超级电容与高功率锂离子电池这类功率型储能技术，有着响应速度在毫秒级，功率密度高，循环寿命长等特点，成为解决上述瓶颈的关键。本文从超级电容的储能原理讲述展开，再分析关键材料如何影响器件的倍率特性和循环寿命，然后介绍兆瓦级储能的系统集成方案、火电与储能协同的功率分配策略，以及构网型控制技术，最后讨论基于物理模型和数据驱动的寿命评估方法。希望这项技术的应用能在保障电网安全方面提供一些理论参考。关键词：新型储能;超级电容;高比例新能源;火储联合调频;惯量支撑;状态评估10|0|0更新时间：2026-04-21
- 摘要：随着我国政策的调整，独立储能电站被允许参与电力市场和辅助服务市场。然而，在新型电力系统中，各节点的电压越限风险不同，AA-CAES在不同节点能够发挥的电压支撑能力不同， AA-CAES能够获得的利润不同，本文提出了一种计及调相模式的压缩空气储能系统选址定容方法以最大化电站利润。本文首先建立了计及调相模式的AA-CAES模型；其次，提出AA-CAES在配电网中的选址与容量配置模型；接着，基于DistFlow模型将上述选址与容量配置模型转化为一个混合整数的二阶锥规划问题并通过求解器求解；最后通过AA-CAES在改良IEEE 33配电网系统中的选址与容量配置进行算例分析。算例表明，计及调相模式后，在典型日内，AA-CAES的收益可以提高1.86%，电网中最低电压幅值上升了0.012 2 p.u.。本文所提计及调相模式的AA-CAES选址与容量配置方法不仅能够有效提高独立储能电站的经济效益，还可以有效提高电网中的电压电能质量。关键词：先进绝热压缩空气储能;调相运行;辅助服务市场;选址定容;混合整数二阶锥优化9|0|0更新时间：2026-04-21
- 摘要：针对高比例新能源并网导致系统惯量下降、阻尼不足，进而削弱电网频率稳定性的关键问题，本文提出一种改进型虚拟同步发电机（virtual synchronous generator，VSG）控制策略以提升光储系统的调频能力。首先，构建了包含下垂控制、电压电流双闭环及储能协调的完整VSG模型；然后，在Matlab/Simulink中搭建光储联合发电系统仿真平台，模拟电网频率阶跃扰动与光照强度突变等典型工况；最后，通过对比分析系统动态响应，验证所提策略的有效性。仿真结果表明，当电网频率在2s内骤降0.1Hz时，所提策略能有效调动储能单元，在4 s内快速提供约10 kW的额外有功功率支撑，成功实现了对150 kW功率指令的精确跟踪，同时将直流母线电压波动严格控制在设定值（2 000 V）附近。研究表明，该改进型VSG控制策略显著增强了光储系统的一次调频响应速度与动态稳定性，为高渗透率可再生能源电网的安全稳定运行提供了有效的技术支撑。关键词：虚拟同步发电机;光伏发电;储能系统;下垂控制;频率调节6|0|0更新时间：2026-04-21
- 摘要：为提升电厂调频指令序列的预测精度，提出一种融合多尺度熵-动态对齐融合法（multi scale entropy dynamic alignment fusion，MSEDAF）与改进神经网络的组合预测模型。该方法首先将原始序列经VMD分解为6个子序列（intrinsic mode function，IMF），进而采用创新的多尺度熵-动态对齐融合法（multi scale entropy dynamic alignment fusion，MSEDAF）通过结合多尺度熵度量与动态时间规整的复合相似性计算，将规律性相似的子序列两两融合为3个综合分量（Fused）；随后，设计自适应特征门控单元（adaptive featuregated recurrent unit，AFGRU）网络，其核心特点在于注意力机制和特征增强模块，对3个融合子序列并行预测并重构最终结果。基于内蒙古某电厂调频数据的实验表明：MSEDAF-VMD-AFGRU预测的MAE较标准GRU平均降低90.14%。该组合模型通过物理规律引导的特征融合与自适应门控机制，显著增强了复杂调频场景的预测精确度，为电网AGC控制系统提供了高精度支撑。关键词：多尺度熵-动态对齐融合;自适应特征门控单元;调频指令;预测;储能5|0|0更新时间：2026-04-21
- 摘要：近年来，西北电网新能源快速发展，外送规模不断扩大，当电网频率扰动时，新能源场站能够参与电网一次调频，提供频率支撑，其大送端、大枢纽的作用进一步凸显。本文结合青海省某200MW风电场的实例，说明了风电场一次调频装置的工作机理和考核机制，以及西北电网风电场一次调频试验方法，包括频率阶跃扰动试验和自动发电量控制（automatic generation control，AGC）协调试验。结果表明，风电场可参与电网快速频率响应，响应特性符合要求，验证了该试验方法考核风电场一次调频能力的有效性，为类似试验提供了参考和借鉴作用。关键词：风电场;一次调频;快速频率响应;频率支撑;试验0|0|0更新时间：2026-04-21
- 摘要：针对高能量密度锂电储能系统面临的热失控及热均衡问题，本文提出一种基于相变材料全氟聚醚与浸没式冷却技术结合的复合热管理系统。系统利用浸没冷却与主动循环回路相结合，构建包含冷凝器、循环泵、电池箱、及传感器网络的实验平台，分析电池在不同放电工况下的产热行为，并实时监测温度、产热功率等关键参数。通过实验验证系统在1C、4C放电倍率下的散热能力与温度均衡性的控制效果。结果表明，该复合系统能够将电池模组的最高温度控制在45℃以内，同时将模组内部温升保持在7℃以内。本研究成果为提升锂电储能系统的热安全性与能量效率提供一种新的热管理方案，具有重要的工程应用价值。关键词：锂电储能;相变;电池热管理;多工况放电;浸没冷却2|0|0更新时间：2026-04-21
- 摘要：储能系统在调频运行条件下普遍存在监测维度有限及内部状态难以全面观测的问题，对此，本研究提出并验证了一种基于多场耦合代理模型的监测扩展与多物理场重构方法。基于ANSYS Fluent软件构建锂离子电池电-热-流体耦合模型，通过实验参数辨识与加速量热仪数据校验其精度，并利用该高保真的多场耦合模型生成的仿真数据对代理模型进行节点的单独训练。实验结果表明，代理模型能够在复杂工况下捕捉节点的温度演化趋势，其多物理场重构结果与数值仿真结果高度吻合。研究最终构建的多场耦合代理模型不仅有效扩展了储能系统的监测维度，实现多物理场的快速准确重构，还为电网调频场景下储能系统的安全运行提供保障。关键词：锂离子电池;储能系统;多场耦合代理模型;热安全管理;多物理场重构2|0|0更新时间：2026-04-21
超级电容等新型储能技术发展及在新型电力系统应用
- 摘要：为提高电力系统无功优化的经济性与运行稳定性，提出了一种改进的粒子群算法（particle swarm optimization，PSO），用于实现配电网无功优化调度。以网损和运行成本最小为目标函数，构建包含传统电容器组与无功补偿器出力的无功优化模型。通过引入精英竞角领导策略与驱动扰动机制，增强算法全局搜索能力与收敛性能，并采用Sigmoid函数动态调整惯性权重，使粒子在解空间分布更为均匀，有效克服传统PSO易早熟收敛的缺陷。此外，定义一种特殊拥挤距离度量方式，保持解的分布性与多样性。在多模态多目标测试函数上的实验表明，该算法能够稳定获取大量分布均匀的帕累托最优解。基于IEEE 14节点系统的仿真验证进一步表明，所提方法在无功优化中具有明显优势，可提供多种分布均匀且多样化的无功补偿方案，显著降低网损并改善电压质量，为配电网优化运行提供有效决策支持。关键词：多目标无功优化;粒子群优化算法;运行成本;有损功率;非支配排序1|0|0更新时间：2026-04-21
- 摘要：阳极饱和电抗器的主要作用是限制电流变化率和浪涌电流、抑制电压变化率和浪涌电压、消除谐波和振荡、平滑波形，保障换流阀运行稳定性。阀电抗器运行中，受磁致伸缩效应、麦克斯韦力和洛伦兹力的长期共同作用，铁心振动会造成气隙变小、消失，导致铁心损耗增大、温度上升，严重危及换流阀安全。文章分析了铁心气隙脱离引起铁心损耗增大的案例，通过参数测量、振动测试、损耗测试、垫片状态检查等手段，探索气隙对损耗、温度、电动力等参数的影响，分析研究阀电抗器气隙与发热故障间的逻辑关系，提出了设计制造、日常运行、检修维护等阶段的改进措施，对保证阀电抗器、晶闸管等设备安全运行具有重要的借鉴和参考意义。关键词：阳极饱和电抗器;磁致伸缩效应;气隙;损耗1|0|0更新时间：2026-04-21
无功补偿与滤波
- 摘要：升压站母线接入串联电抗器后使系统参数发生改变，从而对过电压的传播过程和分布规律带来影响。为了某电厂扩容量工程的实施，需要对220kV母线串联电抗器的过电压进行计算分析。基于ATP/EMTP建立了包括发电机、变压器、串联电抗器、避雷器及输电线路等元件的电磁暂态模型，计算了电抗器及站内关键设备安装处的雷电过电压及操作过电压，并对绝缘配合安全性进行了分析，结果表明现有避雷器配置可以有效保障设备绝缘安全。关键词：串联电抗器;雷电入侵波;操作过电压;避雷器;断路器1|0|0更新时间：2026-04-21
- 摘要：针对大容量海上风电经柔性直流送出系统，陆上换流站采用并联联结变压器的系统方案，提出了并联联结变压器分接开关控制保护策略。首先，明确了柔性直流系统不同运行阶段有载分接开关调节档位的需求，提出联结变压器有载分接开关调节档位控制策略，其次，针对并联联结变压器运行特性，提出了分接开关同步控制技术和异步保护策略，并设计了启动判据及实施流程。最后，通过搭建的海上风电柔性直流送出仿真平台，充分验证并联联结变压器有载分接开关核心控制保护策略的正确性。关键词：海上风电;柔性直流;联结变压器;分接开关;控制保护策略;实时仿真3|0|0更新时间：2026-04-21
- 摘要：变压器直流偏磁导致铁心半波饱和与谐波等效应，造成变压器铁心、绕组及金属构件损耗增大及温升异常，折损变压器绝缘寿命，对直流偏磁造成绕组热点温升的准确评估能够为电力部门有效评估变压器绝缘寿命提供重要参考，然而实际工程中往往存在难以获得准确的变压器内部电气特性参数的问题。为此，提出一种基于改进热路模型和内嵌物理信息神经网络（physics-informed neural network，PINN）的变压器直流偏磁温升预测方法，首先，分析变压器直流偏磁温升机理，在此基础上构建考虑直流偏磁热量增生效应的改进热路模型；其次，为了解决直流偏磁影响下传热系数未知以及受温升影响存在的不确定问题，先利用物理信息神经网络反演方法对改进热路模型参数进行估计，再利用PINN对热路模型求解进而对变压器直流偏磁绕组温升进行预测，最后，利用实测数据对所提模型进行了验证。结果表明，采用本文方法所预测的变压器直流偏磁温升误差不超过15%。基于该模型，对流偏磁影响下的绝缘寿命进行了评估，结果显示变压器偏磁直流水平超过50A会对其变压器热寿命造成的损耗不容忽视，采用变压器隔值措施能够有效避免变压器温升异常及其带来的热寿命损失。本文所提出的基于PINN的温升计算模型在变压器直流偏磁温升实时监测、负载能力评估等方面提供了一种有效方法。关键词：变压器;直流偏磁;改进热路模型;PINN;反演;预测7|0|0更新时间：2026-04-21
系统应用研究
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