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考虑阶梯型碳交易和条件风险价值的虚拟电厂经济调度

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华北电力大学学报(自然科学版) 2025年

作者：苏海锋董鑫星孙明皓华北电力大学电气与电子工程学院

“双碳”背景下，分布式能源的装机容量增加，其出力的随机性和不确定性给电力系统带来了严峻挑战。为此，提出了一种考虑阶梯型碳交易和条件风险价值的虚拟电厂在电力市场环境下的两阶段调度方法，利用虚拟电厂可以整合多种分布式能源... 详细信息

“双碳”背景下，分布式能源的装机容量增加，其出力的随机性和不确定性给电力系统带来了严峻挑战。为此，提出了一种考虑阶梯型碳交易和条件风险价值的虚拟电厂在电力市场环境下的两阶段调度方法，利用虚拟电厂可以整合多种分布式能源的特性，不仅可以参与电力市场获取收益，还可以参与碳交易市场降低碳排放量。构建了考虑运行成本、阶梯式碳交易成本和风险成本的调度目标函数。日前阶段，基于预测信息和碳交易市场成本，制定最优调度策略；日内阶段，用k-means聚类模拟风光的出力不确定性，再采用条件风险价值度量不确定性带来的风险，同时跟踪参考日前出力，以减小偏差惩罚，完成日内调度。最后通过算例分析表明该模型能有效降低虚拟电厂的碳排放量，使调度结果更具低碳性和实用性。

关键词：虚拟电厂阶梯式碳交易条件风险价值两阶段调度电力市场

基于改进扩散模型的电力数据超分辨率重建技术

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电力系统自动化 2025年

作者：薛彤丹王红齐林海闫江毓姜美静陶顺华北电力大学控制与计算机工程学院华北电力大学电气与电子工程学院

对低频电力数据进行超分辨率重建有助于实现电力系统精准的态势感知与决策分析。现有的超分辨率重建算法存在重建效果不够精确、算法通用性不强等问题。因此，提出了一种基于改进扩散模型的电力数据超分辨率重建技术。扩散模型能够捕捉... 详细信息

对低频电力数据进行超分辨率重建有助于实现电力系统精准的态势感知与决策分析。现有的超分辨率重建算法存在重建效果不够精确、算法通用性不强等问题。因此，提出了一种基于改进扩散模型的电力数据超分辨率重建技术。扩散模型能够捕捉到数据中细微且复杂的特征，可在低频数据引导下逐步生成高频电力数据。通过将长短期记忆网络与扩散模型相结合，进一步增强了模型对时序数据的挖掘能力，提高了超分辨率重建能力。使用负荷和谐波两种场景下的电力数据进行算例验证，实验表明所提方法能够精准重建高频数据。同时，模型具备良好的泛化性和灵活性，可适用于未经训练的电气参数和建筑的数据，也可以重建不同精度的数据。

关键词：可再生能源超分辨率重建改进扩散模型电力数据高频数据

计及受端电网可信和调峰需求的大型风光储基地运行及规划方法：（二）电源容量规划

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高电压技术 2025年

作者：杨寅平王绍德孙英云曹娅玲冯艳虹中国华北电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司华北电力大学电气与电子工程学院

为了适应电网中不断提高的可再生能源比例，提出了一种计及受端电网可信和调峰需求的大型风光储基地容量规划方法。该方法提取了受端电网的各项可信和调峰需求，构建了相应的原理框架和指标计算方法，并以此为基础搭建了新的基地容量规... 详细信息

为了适应电网中不断提高的可再生能源比例，提出了一种计及受端电网可信和调峰需求的大型风光储基地容量规划方法。该方法提取了受端电网的各项可信和调峰需求，构建了相应的原理框架和指标计算方法，并以此为基础搭建了新的基地容量规划框架。框架中采用了双层优化模型，分别针对基地的送电曲线和电源配比进行了优化。算例结果表明，模型中提供的基地送电曲线具有更强的保供能力并削减了受端电网的调峰压力，所得到的规划容量也更加合理。通过上述两方面的优化，大幅提升了基地的各项收益并降低了弃电量。另外，针对不同的风光容量配比，给出了各项经济性指标的变化规律并总结了不同配比下的主要特性。综上所述，为大型风光储基地的规划设计提供了理论支撑并给出了合理的电源配比参考依据。

关键词：大型可再生能源基地容量规划可信容量深度调峰大型风光储基地风光容量配比

离散域下基于轮换计算的跟/构网逆变器混联系统暂态稳定性求解方法

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电工技术学报 2025年

作者：李锐博颜湘武蔡光裴建楠贾焦心分布式储能和微网河北省重点实验室(华北电力大学) 华北电力大学电气与电子工程学院

随着新能源发电渗透率的逐步提高，逆变器并网系统呈现出大容量汇集、远距离集中外送的特性。跟/构网逆变器混联并网可以充分利用二者各自优势，确保新能源外送系统的稳定运行以及高效消纳。混联系统的有效暂态稳定评估对其运行具有重... 详细信息

随着新能源发电渗透率的逐步提高，逆变器并网系统呈现出大容量汇集、远距离集中外送的特性。跟/构网逆变器混联并网可以充分利用二者各自优势，确保新能源外送系统的稳定运行以及高效消纳。混联系统的有效暂态稳定评估对其运行具有重要指导意义，但混联系统阶数高、非线性强，难以使用已有解析方法进行暂态同步稳定评估。为解决这一问题，改文首先建立了包含锁相环及虚拟同步机的跟/构网混联系统四阶非线性模型；然后，提出一种基于轮换计算的跟/构网逆变器混联系统暂态稳定性求解方法，其在功角域中进行能量计算及角速度求解，并映射回时间域，在各时刻下建立跟网控制和构网控制功角对应关系，将大扰动下混联系统复杂交互运动形态分离形成跟/构网系统的并行对称运动形态，实现了混联系统跟/构网系统相关变量的同步计算求解，其兼具有能量法的动力学机理明晰、离散迭代法高计算精度的优势；最后，在仿真及实验中构建算例验证了所提方法的有效、可行性。

关键词：跟/构网逆变器混联系统暂态同步稳定性四阶非线性系统功角域时间域

计及多重不确定性的新能源基地工程输电价格优化模型

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电力系统自动化 2025年

作者：王千辰孙一丁刘栋郭国栋柳东歌孙英云华北电力大学电气与电子工程学院国网经济技术研究院有限公司

随着中国加快推进大规模新能源基地的建设，新能源经专项输电工程外送成为其消纳的主要途径，输电价格的合理制定是电力市场背景下保障新能源外送的必要条件。为此，计及新能源出力的多重不确定性及电力市场交易机制的影响，对输电定价... 详细信息

随着中国加快推进大规模新能源基地的建设，新能源经专项输电工程外送成为其消纳的主要途径，输电价格的合理制定是电力市场背景下保障新能源外送的必要条件。为此，计及新能源出力的多重不确定性及电力市场交易机制的影响，对输电定价方法进行研究。首先，将新能源出力的多重不确定性分为中长期电量不确定性与短期电力不确定性2种不确定性，并针对不同类型的不确定性提出相应的应对措施；其次，基于现有两部制输电定价方法，结合电力市场背景对输电价格核价电量的计算方法进行了改进，提出了基于电能量与备用联合出清的专项工程输电价格优化模型；最后，选取多场景数据进行算例分析。结果表明所提改进方法能反映电网的实际运行情况，并能较好地适应新能源不确定性环境。

关键词：新能源不确定性联合出清两部制输电价格电力市场

计及特高压直流输电特性的沙戈荒基地输-储协同规划方法

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电力建设 2025年

作者：孙一丁王千辰谢忱峥郭国栋刘栋孙英云华北电力大学电气与电子工程学院国网经济技术研究院有限公司

在“双碳”目标背景下，我国正在大力建设沙漠、戈壁、荒漠等地区大型风光发电基地，由于风光出力具有强随机性和波动性，沙戈荒基地外送系统存在运行不确定性与失负荷风险，传统的特高压直流输电功率曲线拟定方法与输-储协同规划方法... 详细信息

在“双碳”目标背景下，我国正在大力建设沙漠、戈壁、荒漠等地区大型风光发电基地，由于风光出力具有强随机性和波动性，沙戈荒基地外送系统存在运行不确定性与失负荷风险，传统的特高压直流输电功率曲线拟定方法与输-储协同规划方法难以用于沙戈荒基地的电力外送。因此，首先针对风光出力具有不确定性的特点，提出典型特高压直流输电功率曲线集构建方法；其次，结合场景距离，提出基于条件风险价值理论的系统失负荷风险量化指标，并建立沙戈荒基地配套输-储协同规划模型；最后，选取沙戈荒风光火储一体化发电基地进行算例分析，结果表明所提方法能够适应多种风光出力场景，实现了沙戈荒基地新能源消纳最大化，验证了所提方法的有效性。

关键词：沙戈荒基地特高压直流输电功率曲线条件风险价值理论输-储协同规划

基于多智能体强化学习的电-碳-绿证耦合市场下多市场主体行为研究

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中国电力 2025年

作者：周飞航王灏王海利王萌金耀杰李重春张忠德王鹏内蒙古电力交易中心有限公司华北电力大学电气与电子工程学院华北电力大学国家能源发展战略研究院

建立全国碳排放权交易市场和绿证市场是中国实现“双碳”目标的重要策略之一。然而，现有研究多从经济角度分析市场耦合关系，忽视了电力网络的物理约束以及新能源出力不确定性对市场协同优化的影响，且没有考虑电力用户进入碳市场的情... 详细信息

建立全国碳排放权交易市场和绿证市场是中国实现“双碳”目标的重要策略之一。然而，现有研究多从经济角度分析市场耦合关系，忽视了电力网络的物理约束以及新能源出力不确定性对市场协同优化的影响，且没有考虑电力用户进入碳市场的情况。针对这一不足，提出了一种基于物理网络节点的电碳证耦合市场双层优化模型，分析碳市场扩容背景下市场主体行为及耦合机制的变化。模型在电网物理拓扑结构的基础上，引入电力用户参与碳市场的决策机制，并结合绿证与碳配额的抵消规则，探索线路阻塞对市场主体决策的影响。使用蒙西地区新能源机组实际出力数据，验证所提模型的合理性与有效性。结果表明：电力用户纳入碳市场可显著提升耦合市场的整体收益；线路阻塞对市场主体行为及市场收益具有重要影响；在碳配额充裕条件下，引入碳证抵消机制能够进一步优化市场效率。

关键词：碳排放权交易市场绿证市场耦合市场双层优化模型多智能体强化学习线路阻塞碳证抵消机制

基于带传动的垂直式重力储能系统能效分析模型与实验验证

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储能科学与技术 2025年

作者：王青山李妍张群汪德成吴高昀王祖凡赵海森国网江苏省电力有限公司经济技术研究院华北电力大学电气与电子工程学院

重力储能系统（GESS）因其长时、大容量、零自放电率、安全性高等优点受到广泛关注，而能效水平是影响GESS规模化推广应用的重要因素。首先，针对基于带传动的垂直式GESS，分析机械环节中动/定滑轮相对于轴承表面的滑动摩擦、曳引系统... 详细信息

重力储能系统（GESS）因其长时、大容量、零自放电率、安全性高等优点受到广泛关注，而能效水平是影响GESS规模化推广应用的重要因素。首先，针对基于带传动的垂直式GESS，分析机械环节中动/定滑轮相对于轴承表面的滑动摩擦、曳引系统的球轴承摩擦、传动带相对于带轮的弹性滑动摩擦及电气环节中电机的铜耗、铁耗、风摩耗、杂散损耗，推导了系统各环节效率及损耗的理论计算方法。其次，针对所提理论计算方法设计了算例，算例结果表明，机械环节效率随质量块质量增加而略有减小；系统充电效率随质量块质量增加而先增加后减小；系统放电效率随质量块质量增加而增加；放电工况下，系统机械损耗占比与充电工况相比明显增加。最后，通过搭建1.1kW样机对算例结果进行实验验证，实验结果表明，当质量块为127.35kg时，充、放电状态下电机损耗实测占比分别为82.77%和72.42%，与算例得到的电机损耗理论占比80.56%和72.96%较为接近，且系统充、放电效率随质量块质量的理论变化曲线与实测曲线趋势相同，验证了所提能效分析方法的正确性和实用性。

关键词：垂直式重力储能带传动能效分析损耗计算

基于惯量响应的风储组合黑启动电源及其协调控制方法

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电力系统自动化 2025年

作者：宋震李勇王洪涛王灏博李少岩刘玉田电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 华北电力大学电气与电子工程学院

永磁同步风电机组改造后可作为应急黑启动电源，提高极端停电场景下电网恢复能力。针对风速波动下风电机组对黑启动负荷冲击的构网支撑能力不足，文中提出一种利用风轮惯量和转动动能支撑电网黑启动的永磁同步风电机组-储能组合电源及... 详细信息

永磁同步风电机组改造后可作为应急黑启动电源，提高极端停电场景下电网恢复能力。针对风速波动下风电机组对黑启动负荷冲击的构网支撑能力不足，文中提出一种利用风轮惯量和转动动能支撑电网黑启动的永磁同步风电机组-储能组合电源及其协调控制方法。首先，从机电暂态时间尺度，基于黑启动负荷预测提高风电机组捕获风功率对负荷功率变化的跟踪能力。其次，从电磁暂态时间尺度，提出风电机组与储能组合构网的变流器协调控制方法，提高风储组合电源对负荷冲击的响应能力。最后，提出基于风轮惯量和转动动能的黑启动及负荷接入方法，在风轮高转速运行点并网和接入负荷，利用风轮释放动能完成黑启动。仿真结果表明，与常规风电黑启动方法相比，文中所提方法可显著提高风电系统在风速波动条件下对负荷冲击的稳定性，同时降低对储能的功率和容量需求。

关键词：风储组合电源惯量响应构网型控制高转速黑启动永磁同步风电机组