电工电能新技术

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袁天梦, 沈朝辉, 陈学伟, 廉杰, 卢泽汉, 李佳蓉, 林今

电工电能新技术. 2025, 44(3): 1-8. https://doi.org/10.12067/ATEEE2309033

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氢能作为全球能源转型发展的重要载体之一，在未来的低碳综合能源系统中扮演关键角色。本文主要研究应用在楼宇社区的以氢能为核心的分布式综合能源系统，在考虑设备型号、运行特点和投资、运维成本的基础上，建立基于混合整数线性规划（MILP）模型的分布式氢能综合能源系统投资规划模型。首先，基于典型日法明确系统的长期运行收益，并根据电、热、氢气能源供给收入、投资成本、运维成本确定规划目标函数；然后，提出在满足不同类型能源（电、热、氢气）需求的前提下保证系统的电力负荷平衡、氢气负荷及热能负荷的实时平衡；最后，考虑燃料电池、加氢站等多种类型的氢能相关设备和元件在分布式综合能源系统中的投资规划和优化配置。算例分析表明，所提的规划模型在对设备进行选型和容量配置的基础上，也考虑了系统的经济运行，通过对比不同外部因素影响下多个可能发生的情景的系统经济性，表明随着氢能核心设备成本的下降，系统的净收益能得到显著提升。

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氢能综合能源系统的自适应最优能量调度研究

吴东阳, 崔佳, 赵宇航, 王仕瀚, 吴筱熳, 秦博宇

电工电能新技术. 2025, 44(3): 9-16. https://doi.org/10.12067/ATEEE2311005

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氢能综合能源系统已成为一种应对化石燃料枯竭和日益严峻的气候变化问题的有效方案。为增强系统稳定性，提高运行效率，本文提出一种使用深度确定性策略梯度（DDPG）算法的最优能量调度方法。最优调度问题被建模为一个具有动作空间、环境状态和动作值函数的马尔科夫决策过程（MDP）问题。基于策略梯度和神经网络，通过对动作-评价网络的训练和策略迭代，提出了基于深度确定性策略梯度的最优能源调度方法，可根据氢能综合能源系统的动态响应进行自适应优化。最后结合算例验证了所提方法的有效性。

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基于可靠性分析的模块化微型能量路由器组合策略

曹增新, 张国驹, 何彦彬, 余谦, 刘旭, 裴玮

电工电能新技术. 2025, 44(3): 17-26. https://doi.org/10.12067/ATEEE2405011

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为保障野外作业的顺利进行，本文基于模块化微型能量路由器可靠性分析提出了一种子模块矩阵连接的组合策略。首先，根据野外保障条件的差异，以便携子模块为基础，提出了模块化微型能量路由器方案，可同时满足团队作业和个人作业的电能需要；然后，针对野外作业的高可靠性要求，建立了子模块的可靠性数学模型，并结合产品设计经验，分析影响子模块失效的关键因素；接着，建立了矩阵连接的微型能量路由器的可靠性模型，设计了综合考虑可靠性评估和满足负荷需要的组合控制策略，保障供电可靠性；最后，通过实验结果证明了本文研究的有效性。

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混合控制双向L-LLC谐振变换器同步整流策略研究

陈俊霖, 董纪清, 孟昭鑫, 李祖源, 张永祥

电工电能新技术. 2025, 44(3): 27-35. https://doi.org/10.12067/ATEEE2306070

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分布式新能源储能应用中，混合控制是拓宽L-LLC谐振变换器宽范围电压增益的有效手段，而多管并联同步整流技术是减小开关器件通态损耗、提高效率的主要途径。本文分析混合控制中不同工作模式下变换器工作模态，得出整流侧电流总处于断续状态，且不同控制方式下同步整流驱动时序与逆变侧开关时序配合需求不同，进而提出一种逆变侧开关时序与外部检测整流侧电流相结合的同步整流控制策略。相较于其他控制策略，所提方法无需复杂的外部检测电路，控制方法简单且不易受杂散参数影响，适用于宽范围、大电流应用场合下的双向变换器。最后，搭建了一台高压侧280~430 V、低压侧36~54 V、正向传输功率2.5 kW、反向传输功率2 kW的实验样机对所提方法进行验证，实验结果表明所提同步整流控制策略的可行性及可靠性。

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基于限功率运行模式的双馈风电机组自适应频率控制研究

莫中华, 王德林, 杨映海, 张鹏, 周家响

电工电能新技术. 2025, 44(3): 36-47. https://doi.org/10.12067/ATEEE2403013

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为充分挖掘双馈风电机组在调频领域的潜能，抑制其退出调频时转子转速恢复导致的频率二次跌落，本文提出了一种基于限功率运行模式的双馈风电机组自适应频率控制方法。首先，定义启桨风速，在此基础上，优化双馈风电机组的限功率运行模式，提高机组减载备用的稳定度与可信度。其次，在机组频率支撑阶段，为适应不同扰动情况，将下垂控制系数与电网频率偏差值以及系统负荷扰动量耦合，根据扰动功率大小以及频率变化值对系数进行实时自适应调整，降低系统最大频率偏差；在转速恢复阶段，为抑制系统频率的二次跌落，借助Sigmoid函数定义双馈风电机组的调频参与系数，使其平缓切换至限功率运行模式，实现转子转速的平稳恢复。最后，通过算例仿真对比，验证了本文所提自适应频率控制方法的有效性，提高了系统的稳定性。

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基于公共物品演化博弈的电动汽车合作演化机制研究

程宏波, 朱伟铭, 商子轩, 李昊洋, 蔡木良, 辛建波

电工电能新技术. 2025, 44(3): 48-55. https://doi.org/10.12067/ATEEE2312066

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电动汽车个体数量庞大、需求各异、决策的敏感因素不同，针对车网互动过程中电动汽车个体可能出现的搭便车现象，建立了电动汽车群体内部多车交互演化博弈模型，分析了期望收益驱动的电动汽车个体策略选择路径，从微观上分析了电动汽车群体互动策略的形成过程，建立了电动汽车平均参与度与影响因素之间的关联关系。算例分析表明，提高收益分享系数和放电价格、降低充电成本和损耗系数可提高电动汽车的互动参与度，其中收益分享系数对参与度调控的效果更为明显，内部行为演化机理的研究可为车网互动激励措施的制定提供依据。

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需求侧资源参与断面潮流实时控制的优化方法

黄格超, 叶希, 朱童, 李海波, 高剑, 王湘, 王彦沣

电工电能新技术. 2025, 44(3): 56-67. https://doi.org/10.12067/ATEEE2309046

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为了更有效地对电网断面潮流进行实时控制，本文研究了一种考虑需求侧响应资源的断面潮流实时优化控制方法。首先研究了电网关键断面的识别方法，通过电网拓扑结构分析及潮流转移比参数对关键断面进行识别；其次，以可中断负荷和电动汽车两类需求侧资源为例，分析评估了两者参与断面潮流实时控制的调节能力；接着，建立了一套断面潮流实时控制优化模型，考虑需求侧资源，提出兼顾精度和速度的两步求解方法；最后，基于IEEE 118节点模型进行了算例分析。研究表明，在断面潮流实时控制中引入需求侧响应资源，调节成本低于单独通过电源控制断面潮流，其根本原因在于通过需求侧资源负荷增减来控制电网潮流，电源机组出力变化较小，从而使机组可以运行于经济最优区间附近。

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计及惯量需求与碳交易机制的两阶段鲁棒容量优化配置研究

郭枭宇, 顾丹珍, 张宇天, 黄阮明

电工电能新技术. 2025, 44(3): 68-80. https://doi.org/10.12067/ATEEE2403044

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高比例新能源接入对电力系统容量充裕性及惯量水平影响较大，系统必须配置充足的容量应对新能源出力的不确定性及系统低惯量问题，并充分接纳新能源发电。传统确定性容量优化仅考虑负荷且忽视系统惯量需求，在大规模风光接入的背景下难以保证电力系统安全经济运行，针对此问题，本文提出一种计及惯量需求与碳交易机制的两阶段鲁棒容量优化配置模型，模型考虑频率安全约束以量化惯量需求，并引入碳交易机制与价格型需求侧响应，起到优化电源结构、提升经济性的作用。模型充分考虑风光荷的不确定性和波动性，采用区间概率法构建不确定集，以缓解模型保守度，能够最小化系统在最恶劣情况下的综合成本。最后，通过算例仿真分析验证了所提模型的可行性。

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计及分布式集群控制失效的有源配电网CPS安全性评估方法

黄飞, 陈宇捷, 欧阳金鑫, 廖庆龙, 戴健, 莫范

电工电能新技术. 2025, 44(3): 81-90. https://doi.org/10.12067/ATEEE2312014

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分布式集群控制计及了分布式电源（DG）分布区域性与出力协同性，能够提高有源配电网的经济性和可靠性。但是，针对有源配电网信息物理系统（CPS）的信息攻击可能导致分布式集群控制的失效，严重影响有源配电网的安全稳定运行。计及分布式集群控制失效的有源配电网CPS安全性评估尤为必要，但有源配电网CPS的安全性评估尚无法考虑信息攻击造成的信息-物理威胁交互传递过程，也未从攻击者视角评估全过程信息攻击造成的安全性后果。为此，本文分析了分布式集群控制信息-物理交互特性，建立了分布式集群控制下的有源配电网CPS模型，结合有源配电网分布式集群控制CPS通信逻辑模型，建立了针对DG集群逆变器的信息攻击策略逻辑模型，提出了分布式集群控制失效概率以及分布式集群控制失效物理后果的量化方法，从而提出了分布式集群控制失效下的有源配电网CPS安全性评估方法，并利用仿真验证了有源配电网CPS安全性评估方法的有效性。

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电磁力控制流体边界层的电磁分析

常雪宇, 彭爱武, 赵凌志

电工电能新技术. 2025, 44(3): 91-98. https://doi.org/10.12067/ATEEE2308053

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电磁力控制流体边界层是目前流体控制的研究热点，电磁激活板是进行电磁力流体边界层控制的主要方式。为精确计算分析电磁力流体边界层控制的输入能量和控制效率，通过采用基于COMSOL的电磁场仿真模拟方法，结合理论推导和数值计算，对海水中平面电磁激活板的电磁特性进行了系统研究。得到了电磁激活板及周围海水中电磁场的空间分布规律，提出了电磁激活板输入电流和电功率的精确计算方法，分析并获得了电磁激活板的主要结构参数——磁极间距和磁极厚度对平均磁通密度、电磁场穿透深度、电磁力、输入电流以及输入电功率的影响及变化规律，从而为电磁激活板的能量转换效率分析和性能优化提供了重要的理论依据。本文的研究结果可以扩展到水下航行器和超高音速飞行器的减阻、增升、电磁表面推进和矢量控制，将促进其性能提升和相关技术发展。

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基于直流励磁的磁性元件直流磁化特性测量与分析

汪晶慧, 范鹏, 陈为

电工电能新技术. 2025, 44(3): 99-108. https://doi.org/10.12067/ATEEE2401013

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针对磁性材料直流磁化特性难以宽范围精确测量的问题，本文提出直流励磁法测量磁性材料的本征直流磁化曲线，详细分析其测量原理并搭建自动化测量平台。通过上下位机通信合理控制开关管的通断时间，利用高精度采样仪器采样感应电压和励磁电流后进行数据处理。基于测量平台分析其误差来源并加以解决，实现宽范围的磁性材料直流磁化曲线的测量。利用磁导率是真空磁导率的空心电感为被测件，验证直流励磁法的测量精度。最后，利用提出的直流励磁法测量铁氧体和金属磁粉心的直流磁化曲线，将其与大信号交流法测量结果进行比较分析。

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基于CNN-LSTM算法的电力系统气象灾害故障预测方法

赵建伟, 林雨场, 陈升, 李琦, 李更丰, 张理寅, 陆旭, 辛正堃

电工电能新技术. 2025, 44(3): 109-118. https://doi.org/10.12067/ATEEE2311031

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近年来，日益频发的台风、冰灾、地震、高温等气象灾害事件严重威胁电力系统的安全可靠运行，极端气象灾害下的大规模电网事故导致极高的社会经济损失，因此，对电力系统灾害故障进行精准有效预测具有重要意义。然而，传统方法考虑的故障影响因素类型较为单一，未能同时考虑气象、地理、电网等多种因素对系统故障的影响。同时，考虑极端气象灾害的空间分布和时序演变特性，故障的时空相关性也是预测中的关键因素。因此，本文提出一种基于卷积-长短期记忆神经网络的电力系统气象灾害故障预测方法，建立包含气象、地理、电网多源数据的电力系统故障预测数据集，提出基于卷积神经网络的多源数据融合分析方法，实现故障空间相关性的高效提取；基于长短期记忆算法设计了具有双层网络结构的故障时序预测方法，实现了故障时间相关性的有效刻画，最终形成卷积-长短期记忆神经网络统一框架，提升气象灾害故障预测的准确度。所提方法的有效性和准确性通过台风“米卡拉”、“卢碧”的历史气象数据以及中国东南沿海某区域地理、电网数据进行验证。

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考虑线间潮流控制器作用的电网连锁故障预防策略研究

邓慧琼, 潘登炜, 仝哲, 谢攀

电工电能新技术. 2025, 44(3): 119-128. https://doi.org/10.12067/ATEEE2312030

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作为第三代FACTS设备的线间潮流控制器（IPFC），能有效解决电网潮流分布不均引起的一系列问题，为了使其能够有效地对电网中的连锁故障进行预防，本文提出将线间潮流控制器作为预防策略来提升电网对连锁跳闸的安全裕度水平和降低经济花费的方案。首先，根据IPFC不同运行状况下的工作原理，建立IPFC的等效功率注入模型。其次，根据故障发生原理，提出了连锁故障安全裕度指标。最后，以IPFC目标线路潮流值和发电机组有功出力为控制目标，结合了电网以及设备的实际情况提出的约束条件，建立了一个兼顾电网安全性及经济性的连锁故障预防模型，并对电力系统重要支路进行筛选，给出了详细的求解流程。运用多目标粒子群算法在IEEE-39节点系统上计算，通过仿真验证，IPFC对线路的潮流调控能力能有效地提升初始故障后的电网安全运行水平且能有效地降低电网运行费用。表明了本文所提模型和方法的有效性。

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中英文目录（2025年第3期）

电工电能新技术. 2025, 44(3): 129-130.

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2025年, 第44卷, 第3期　刊出日期：2025-03-23

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