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电力科学与工程

电力科学与工程

2026年04期

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| 基于改进 Stackelberg 博弈策略的电力数据定价与利润分配方法研究

| 基于改进 Stackelberg 博弈策略的电力数据定价与利润分配方法研究

摘要: 针对当前能源电力数据交易定价模型存在未能融合电力数据多维特征、缺乏对用户效用的动态感知以及多合作者公平利润分配等问题，提出了改进型 Stackelberg 博弈定价策略与合作博弈利润分配机制。首先，引入时效性衰减因子、精度补偿系数以及任务关联度权重构建定价因子体系，将电力数据特征映射到定价模型；其次，设计了改进型 Stackelberg 博弈架构，在数据所有者、数据代理商、数据购买者三阶段博弈过程中，动态考虑用户满意度因子，优化定价策略；然后，针对多提供者合作参与场景，基于 Shapley 值综合考虑数据对预测模型的准确度与精确度，提出公平有效的利润分配机制；最后，以真实用电数据为例开展验证分析。实验结果表明，用所提出的改进型 Stackelberg 博弈定价策略可显著提高数据所有者和数据代理商的预期收益，Shapley 值机制实现了提供者之间的公平利润分配。该成果可为能源电力数据定价与共享体系提供理论与实践参考。
| 复杂配电网单相接地故障柔性自适应消弧方法

| 复杂配电网单相接地故障柔性自适应消弧方法

摘要: 配电网单相接地故障是一种常见且危害严重的故障类型, 现有单一电压或电流消弧方法无法适应复杂多变的配电网运行及接地工况, 为此提出一种复杂配电网单相接地故障的柔性自适应消弧方法。首先, 通过对复杂配电网柔性接地系统进行建模与分析, 提出计及变压器漏抗及三相不平衡的电流消弧方法和电压消弧方法。然后, 采用 Sigmoid 函数根据不同过渡电阻选择权重系数, 融合控制中性点电压和注入电流, 实现电压和电流的柔性控制, 以适应配电网不同的接地工况。最后, 通过 MATLAB/Simulink 搭建 10kV 配电网仿真模型并对比已有消弧方法开展试验。结果表明: 所提方法在不同接地故障过渡电阻、不同故障距离及不同接地介质等情况下均能实现可靠消弧, 消弧率达 98%以上, 且消弧效果更优。
| 计及功率补偿的城轨混合储能系统能量管理策略

| 计及功率补偿的城轨混合储能系统能量管理策略

摘要：为平抑牵引网电压波动并实现“削峰填谷”，提出了一种计及功率补偿的城轨混合储能系统能量管理策略。在一阶低通滤波功率分配的基础上，引入两个功率误差前馈补偿环节，提升目标功率指令跟踪控制性能与功率分配精度。进一步地，考虑到锂电池的安全工作范围，设计了电池限流环节，用以限制其充放电电流幅值，防止其在接近满负荷或容量不足时突然退出运行，实现对锂电池的有效保护。为了验证所提策略的有效性，在 MATLAB/Simulink 仿真软件进行仿真验证。仿真结果表明，采用所提方法能够有效平抑直流牵引网电压波动，提高城轨储能系统的节能率和稳压率。
| 考虑需求响应的 V2G 电动汽车聚合商充放电调度优化研究

| 考虑需求响应的 V2G 电动汽车聚合商充放电调度优化研究

摘要：电动汽车（electric vehicle, EV）具有环保、使用成本低廉的特点。然而，目前多数 EV 车型因不支持 V2G（vehicle-to-grid）机制使得车网互动存在阻碍。大规模 EV 接入电网将对电网的安全平稳运行产生不利影响。为此，引入支持 V2G 机制的电动汽车的聚合商（aggregator of EVs supporting V2G mechanism, V2GEVA）这一主体，建立 Probit 模型，分析 V2GEVA 的可调度容量，构建了以最大化 V2GEVA 日利润、最大化 V2GEV 用户日利润和最小化负荷日平均方差为优化目标的考虑需求响应的 V2GEVA 调度优化模型。以某一聚合区域为例，采用多目标粒子群优化算法求解该模型。计算结果表明，所提出的 Probit-DR-MOPSO 方法在有效平抑负荷峰谷的同时增加了 V2GEVA 以及 V2GEV 用户的利润，实现了电网、V2GEVA、V2GEV 用户三个主体的利益最大化。
| 基于预分布双效协同实现三相不平衡状态监测与故障预测

| 基于预分布双效协同实现三相不平衡状态监测与故障预测

摘要：配电网三相负荷不平衡会导致线路损耗增大以及电压偏移等问题，严重危害电网安全稳定运行。为了有效实施对三相负荷不平衡的状态监测与故障预测，提出融合多源数据的状态监测与故障预测方法。首先基于预分布的双效协同机制，实时三相负荷不平衡状态监测，并预测故障发生状态。利用负荷预分布和智能监测装置的协同工作，实现对三相负荷不平衡的有效监测。然后，采用改进粒子群优化算法优化反向传播神经网络，并借助多源数据分析的电力参数监测法实现对三相不平衡负荷及中性线电流的精准监测和可靠故障预测。实验仿真与算例分析结果验证了该机制有效和可行，可为配网运维及三相不平衡的治理提供理论与技术参考。
| 计及不确定性和需求响应的热电联供系统容量优化配置

| 计及不确定性和需求响应的热电联供系统容量优化配置

摘要: 为应对高比例可再生能源并网带来的诸多不确定性挑战, 提出了一种计及不确定性和需求响应的热电联供系统容量优化配置方法。首先, 构建以可逆固体氧化物燃料电池为核心的热-氢耦合综合能源系统, 并建立了考虑电热负荷柔性调节潜力的综合需求响应模型; 然后, 考虑源-荷-响应三侧的不确定性, 提出基于灵敏度分析和信息间隙决策理论的双层容量优化配置模型; 最后, 采用 CPLEX 求解器和多元宇宙算法进行求解。算例结果表明, 与传统的质子交换膜电解槽和碱性燃料电池系统相比, 所提系统日运行成本降低 13.7%, 在不同运行场景下均具有良好的适应性; 并且相较于传统忽略需求响应不确定性的双侧模型, 所提三侧不确定性模型具有更好的经济性。
| 350 MW 热电联产机组余热回收驱动热源能级匹配及热泵容量寻优研究

| 350 MW 热电联产机组余热回收驱动热源能级匹配及热泵容量寻优研究

摘要：针对北方供暖季燃煤热电联产机组“以热定电”约束及余热浪费现象，以某350MW机组为研究对象，提出了一种耦合吸收式热泵的余热回收改造方案。首先，利用EBSILON软件构建了机组全系统仿真模型，综合考量热效率、发电增量、热泵性能系数COP（coefficient of performance）及总利润等指标，对比分析了汽轮机三抽至五抽作为驱动热源的性能差异，确定第五段抽汽为最佳驱动热源。在此基础上，引入供暖期典型日逐时热电负荷数据，建立包含初始投资、运维成本、节煤与碳交易收益在内的全生命周期净现值NPV（net present value）模型，对热泵容量进行经济寻优。研究结果表明：随抽汽点后移，系统综合性能逐渐提升；在最佳驱动热源下，吸收式热泵的最优配置容量为35.35MW，此时项目15年期净现值达到最大。敏感性分析显示，单位容量初投资480000元/MW为项目盈亏平衡阈值。该研究为热电厂灵活性改造中的设备选型与能级匹配提供了理论依据与量化参考。
| 基于 CGHKAN 的风电机组齿轮箱油温故障预警

| 基于 CGHKAN 的风电机组齿轮箱油温故障预警

摘要: 针对复杂工况下风电机组齿轮箱油池温度预测精度与故障预警稳定性难以兼顾的问题, 提出一种基于图注意力网络与柯尔莫哥洛夫-阿诺德网络的风电机组齿轮箱故障预警方法。首先采用斯皮尔曼相关系数对监控与数据采集系统变量进行初筛, 并利用 PCMCI+ (Peter and Clark momentary conditional independence +) 算法识别变量间因果关系及时滞, 构建因果邻接矩阵与时滞矩阵; 然后设计因果滞后感知的图注意力网络提取多跳特征, 采用共享柯尔莫哥洛夫-阿诺德网络进行非线性变换, 并通过注意力机制自适应融合, 实现油池温度预测; 最后基于预测残差构建滑动窗口与区间估计确定预警阈值, 实现齿轮箱故障预警。以华北某风电厂机组实测数据进行验证, 结果表明所提方法预测精度优于对比方法, 可提前 6.1 h 发出预警, 且虚警率较低。

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目录

| 基于改进 Stackelberg 博弈策略的电力数据定价与利润分配方法研究

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| 复杂配电网单相接地故障柔性自适应消弧方法

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| 计及功率补偿的城轨混合储能系统能量管理策略

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| 考虑需求响应的 V2G 电动汽车聚合商充放电调度优化研究

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| 基于预分布双效协同实现三相不平衡状态监测与故障预测

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| 计及不确定性和需求响应的热电联供系统容量优化配置

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| 350 MW 热电联产机组余热回收驱动热源能级匹配及热泵容量寻优研究

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| 基于 CGHKAN 的风电机组齿轮箱油温故障预警

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